KR20220111011A - Plasma apparatus for sulfurized copper collection - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a copper sulfide capture plasma device which comprises: a synthesis unit having an inlet and an outlet and preparing copper oxide and sulfur into copper sulfide; a collector collecting the copper sulfide adjacent to the synthesis unit; a tube directly connecting the outlet and the collector; and a mixing unit mixing the copper oxide and the sulfur and supplying the same to the synthesis unit.

Description

황화구리 포집 플라즈마 장치{Plasma apparatus for sulfurized copper collection}Copper sulfide collection plasma apparatus {Plasma apparatus for sulfurized copper collection}

본 발명은 황화구리 포집 플라즈마 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a copper sulfide capture plasma apparatus.

세균으로부터 감염되는 것을 방지하기 위해서는 위생제품을 사용하는 것이 필요하다. 항균 제품의 경우 일반 제품보다 고가이므로 유기항균제를 이용한 값싼 제품이 널리 사용되고 있다. 독성의 관점에서 본다면 유기항균제보다는 인체에 무해한 무기항균제가 적용된 항균 제품이 최선의 선택이다.It is necessary to use hygiene products to prevent infection from bacteria. Since antibacterial products are more expensive than general products, cheap products using organic antibacterial agents are widely used. From the point of view of toxicity, an antibacterial product with an inorganic antibacterial agent harmless to the human body is the best choice rather than an organic antibacterial agent.

무기항균제가 세균억제나 사멸에서 보다 성능이 우수함에도 불구하고 적극적인 활용이 되지 못하고 있는 실정이며, 상용화되어 있는 Ag, CuO, ZnO, TiO2 등의 무기 첨가제 역시 항균성능은 가지나, 값이 비싸거나 산화에 취약하여 곰팡이, 대장균 등 균주를 사멸하는 데 효과적이지 못하다. 따라서, 저가이면서, 효율이 뛰어난 무기항균제가 필요한 실정이다.Although inorganic antibacterial agents have superior performance in bacterial suppression and killing, they are not actively utilized. It is not effective in killing strains such as mold and E. coli because it is vulnerable. Therefore, there is a need for an inorganic antibacterial agent that is inexpensive and has excellent efficiency.

현재 구리의 경우, CuO의 형태로 적용 중이나 구리는 산화에 매우 취약하여, 본래의 Cu의 성능이 떨어지게 되어 항균/살균 등의 성능 또한 낮아지는 문제점이 있다. 또한 구리 화합물은 수분에 취약하여, 소량의 수분으로도 재응집을 잘하여 소정의 입자 사이즈를 가지는 구리 화합물 미립자를 확보하는 것은 아직까지 어려운 실정이다.Currently, copper is being applied in the form of CuO, but copper is very vulnerable to oxidation, so the performance of the original Cu is lowered, so there is a problem that the performance of antibacterial / sterilization is also lowered. In addition, copper compounds are vulnerable to moisture, so it is still difficult to secure copper compound fine particles having a predetermined particle size by re-aggregating well even with a small amount of moisture.

이에, 구리의 산화를 최소화하기 위하여, CuS를 사용하고자 하는 시도가 있다. CuS의 경우 습식가공을 통해 제조되고 있는데, CuO에 비해 가격이 비싼 단점이 있다. 또한, 현재 판매되고 있는 CuS의 경우 불순물이 상당 부분 함유되고 있으며, O를 포함하고 있어, 산화 문제에 있어 자유롭지 못한 단점이 있다. 아울러, 입자의 크기도 nm에서 μm 범위로 크기가 굉장히 불균일하다.Accordingly, in order to minimize the oxidation of copper, there is an attempt to use CuS. In the case of CuS, which is manufactured through wet processing, it has a disadvantage in that it is more expensive than CuO. In addition, in the case of CuS, which is currently sold, contains a significant portion of impurities and contains O, so there is a disadvantage in that it is not free from oxidation problems. In addition, the size of the particles is also very non-uniform in the range from nm to μm.

이러한, 습식 가공을 통해 합성된 CuS은 첨가제로서 0.1wt% 수준의 적은 함량으로도 높은 항균, 멸균 특성을 보이나, 높은 가격으로 인한 적용의 문제가 여전히 발생하여 다양한 분야에 적용이 어려웠다.As an additive, CuS synthesized through wet processing shows high antibacterial and sterilization properties even with a small content of 0.1 wt%, but application problems due to high price still occur, making it difficult to apply in various fields.

한편, 불순물이 적고, 입자가 균일한 CuS를 합성하기 위해, 습식가공과 건식가공 그리고 습식가공과 건식가공 사이에 건조단계를 추가하는 등 3 ~ 4단계에 걸쳐 CuS를 제조하고 있다. 공정단계가 많아 loss가 많이 발생하며, 생산 비용, 시간도 많이 소모되는 단점이 있다. 이러한 여러 단계의 가공방법에도 불구하고 여전히 사이즈가 nm에서 μm 범위로 입도(입자의 크기)가 불균일한 단점이 있었다. On the other hand, in order to synthesize CuS with few impurities and uniform particles, CuS is manufactured through 3 to 4 steps such as wet processing and dry processing, and adding a drying step between wet processing and dry processing. There are many process steps, which causes a lot of loss, and has disadvantages in that it consumes a lot of production cost and time. Despite these several steps of processing methods, there was still a disadvantage in that the particle size (particle size) was non-uniform, ranging in size from nm to μm.

이에 생산비용을 낮추고 순도가 높으며, 입자가 균일한 무기 항균제의 소재로서 항균/살균 성능을 극대화하는 CuS를 제조하기 위한 플라즈마 장치가 개발되었다.Accordingly, a plasma device for manufacturing CuS that maximizes antibacterial/sterilization performance as a material for inorganic antibacterial agents with low production cost and high purity and uniform particles has been developed.

플라즈마 장치는 원료 투입부가 자동공급장치에서 투입구까지 1m 정도 길이의 튜브관을 바이브레이션 원리로 공급되다 보니, 산화구리와 황의 밀도 차로 산화구리와 황이 잘 섞이지 않아서, 플라즈마 반응조에서 황화구리로 합성되지 않고, 황 입자만 뭉쳐서 컬렉터까지 진행되어 미반응 황으로 남는 문제점이 있었다. In the plasma device, since the raw material input part is supplied by a vibration principle through a tube tube with a length of about 1 m from the automatic supply device to the input port, copper oxide and sulfur do not mix well due to the difference in density between copper oxide and sulfur, so copper sulfide is not synthesized in the plasma reactor, There was a problem that only the sulfur particles were aggregated and proceeded to the collector, remaining as unreacted sulfur.

그리고 합성물질의 순도를 높이기 위해 반응조와 컬렉터의 사이에 사이클론을 설치하여 합성물질이 사이클론을 거쳐가는 구조로 되어 있었다. 그러나 합성물질이 사이클론을 거치면서 컬렉터에 수집되는 양질의 황화구리는 투입량 대비 10~20% 밖에 되지 않았다.And in order to increase the purity of the synthetic material, a cyclone was installed between the reactor and the collector, so that the synthetic material passed through the cyclone. However, high-quality copper sulfide collected in the collector as the synthetic material passed through the cyclone was only 10-20% of the input amount.

대한민국 등록특허 제10-2014382호 (2019.06.20.)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2014382 (2019.06.20.) 대한민국 등록특허 제10-2050097호 (2019.11.22.)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2050097 (2019.11.22.)

본 발명은 산화구리와 황을 투입구로 바로 공급하여 산화구리와 황이 밀도 차이로 분리되는 것을 방지하고 황화구리 수율을 높이는 기술을 제공한다.The present invention provides a technique for preventing copper oxide and sulfur from being separated by a density difference by supplying copper oxide and sulfur directly to the inlet and increasing the yield of copper sulfide.

본 발명의 한 실시예에 따른 황화구리 포집 플라즈마 장치는 투입구와 배출구가 형성되어 있고 산화구리와 황을 황화구리로 제조하는 합성부, 상기 합성부와 이웃하여 상기 황화구리를 수집하는 컬렉터, 상기 배출구와 상기 컬렉터를 바로 연결하는 튜브 및 상기 산화구리와 상기 황을 믹싱하여 상기 합성부로 공급하는 믹싱부를 포함한다.The copper sulfide capture plasma apparatus according to an embodiment of the present invention has an inlet and an outlet, and a synthesis unit for manufacturing copper oxide and sulfur into copper sulfide, a collector for collecting the copper sulfide adjacent to the synthesis unit, and the outlet and a tube directly connecting the collector and a mixing unit for mixing the copper oxide and the sulfur and supplying the mixture to the synthesis unit.

상기 믹싱부는 본체, 내부에 믹싱공간이 형성되어 있고 상기 본체에 회전할 수 있게 연결된 믹싱 하우징 및 상기 믹싱 하우징을 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다.The mixing unit may include a main body, a mixing housing having a mixing space formed therein and rotatably connected to the main body, and a driving unit rotating the mixing housing.

상기 믹싱 하우징은 제1 믹싱입구를 가지는 제1 하우징 부재, 그리고 제2 믹싱입구를 가지는 제2 하우징 부재를 포함할 수 있다.The mixing housing may include a first housing member having a first mixing inlet and a second housing member having a second mixing inlet.

상기 제1 하우징 부재와 상기 제2 하우징 부재의 일단은 서로 연결되어 있고, 연결된 부분에 상기 투입구와 연결되는 믹싱출구가 형성될 수 있다.One end of the first housing member and the second housing member may be connected to each other, and a mixing outlet connected to the inlet may be formed in the connected portion.

상기 황화구리 포집 플라즈마 장치는 상기 컬렉터에 황화구리와 함께 수집된 미반응 황을 제거하는 후처리부를 더 포함할 수 있다.The copper sulfide capture plasma apparatus may further include a post-processing unit for removing unreacted sulfur collected together with copper sulfide in the collector.

상기 후처리부는 70℃ 내지 250℃에서 상기 황화구리를 10 분 내지 13 시간 열풍건조로 수집된 미반응 황을 포집할 수 있다.The post-treatment unit may collect unreacted sulfur collected by hot air drying the copper sulfide at 70° C. to 250° C. for 10 minutes to 13 hours.

상기 후처리부는 물과 상기 황화구리가 함께 투입될 수 있는 수조를 포함할 수하며 있다.The post-processing unit may include a water tank into which water and the copper sulfide can be put together.

상기 황화구리와 함께 수집된 미반응 황은 상기 물에 뜨며, 물에 가라 앉는 황화구리는 탈수 후 건조하여 회수할 수 있다.The unreacted sulfur collected together with the copper sulfide floats on the water, and the copper sulfide sinking in the water may be recovered by drying after dehydration.

본 발명의 실시예에 따르면, 산화구리와 황을 믹싱하는 믹싱부가 합성부의 입구와 연결되어 산화구리와 황이 믹싱된 상태에서 합성부로 투입된다. 이에 산화구리와 황의 밀도 차로 산화구리와 황이 잘 섞이지 않았던 문제를 해결할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mixing unit for mixing copper oxide and sulfur is connected to the inlet of the compounding unit and is input to the compounding unit in a state in which copper oxide and sulfur are mixed. Accordingly, it is possible to solve the problem that copper oxide and sulfur did not mix well due to the difference in density between copper oxide and sulfur.

본 발명의 실시예에 따르면, 믹싱부가 합성부와 연결되어 산화구리와 황이 믹싱부에서 믹싱한 후 합성부로 투입되어 황화구리로 제조된다. 이에 황화구리의 생산수율을 높일 수 있고, 발생되는 미반응 황을 후공정을 통해 제거함으로써, 양질의 황화구리 파우더를 생산할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mixing unit is connected to the synthesis unit, so that copper oxide and sulfur are mixed in the mixing unit, and then introduced into the synthesis unit to be made of copper sulfide. Accordingly, it is possible to increase the production yield of copper sulfide, and by removing the generated unreacted sulfur through a post-process, good quality copper sulfide powder can be produced.

본 발명의 실시예에 따르면, 합성부에서 제조된 황화구리가 튜브를 통해 컬렉터로 바로 이송된다. 황화구리가 사이클론을 경유할 때 수율이 10~20% 내외였는데, 사이클론을 경유하지 않고 합성부에서 컬렉터로 바로 이송되므로 40%이상으로 수율을 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the copper sulfide produced in the synthesis unit is directly transferred to the collector through the tube. When copper sulfide passed through a cyclone, the yield was around 10-20%, but since it is directly transferred from the synthesis unit to the collector without going through the cyclone, a yield of over 40% can be obtained.

본 발명의 실시예에 따르면 사이크론 제거로 미반응 황이 컬렉터에 수집된 양질의 황화구리와 섞여 나올 수 있는데, 이것은 후처리부에서 제거하므로 양질의 황화구리를 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, unreacted sulfur may be mixed with high-quality copper sulfide collected in the collector by cyclone removal, which is removed by the post-processing unit, so that high-quality copper sulfide can be obtained.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 황화구리 포집 플라즈마 장치를 나타낸 개략도.1 is a schematic diagram showing a copper sulfide capture plasma apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. Throughout the specification, like reference numerals are assigned to similar parts.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 황화구리 포집 플라즈마 장치에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.Then, a copper sulfide capture plasma apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 황화구리 포집 플라즈마 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a copper sulfide capture plasma apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면 본 실시예에 따른 황화구리 포집 플라즈마 장치(1)는 합성부(10), 컬렉터(20), 튜브(30), 믹싱부(40) 및 후처리부(50)를 포함하며 황화구리의 원료인 산화구리와 황을 합성부에 공급하여 양질의 황화구리를 제조한다.Referring to FIG. 1 , the copper sulfide capture plasma apparatus 1 according to this embodiment includes a synthesizing unit 10 , a collector 20 , a tube 30 , a mixing unit 40 , and a post-processing unit 50 , and Copper oxide and sulfur, which are raw materials of copper, are supplied to the synthesis unit to produce good quality copper sulfide.

합성부(10)는 플라즈마 존, 전극, 반응기를 포함하며 공급된 산화구리와 황을 합성하여 황화구리로 제조한다. 합성부(10)의 일측에는 전극과 연결된 투입구(10a)가 형성되어 있고 타측에는 반응기와 연결된 배출구(10b)가 형성되어 있다. 투입구(10a)에는 믹싱된 산화구리와 황을 공급하는 정량공급장치(도시하지 않음)가 배치되어 있다.The synthesis unit 10 includes a plasma zone, an electrode, and a reactor, and synthesizes the supplied copper oxide and sulfur to produce copper sulfide. An inlet 10a connected to the electrode is formed on one side of the synthesis unit 10, and an outlet 10b connected to the reactor is formed on the other side. A quantitative supply device (not shown) for supplying the mixed copper oxide and sulfur is disposed at the inlet 10a.

플라즈마 존은 전극과 반응기의 사이에 위치하고 코일에 고주파 전계를 인가하는 것에 의해 내부에 열플라즈마 고온(가열) 영역을 가진다. 반응기는 공급된 원료 분말이 열플라즈마에 의해 나노화되는 역할을 한다.The plasma zone is located between the electrode and the reactor and has a thermal plasma high temperature (heating) region therein by applying a high-frequency electric field to the coil. The reactor plays a role in which the supplied raw material powder is nanosized by thermal plasma.

정량공급장치와 투입구(10a)를 통해 합성부(10)로 정량 투입된 산화구리와 황은 합성되어 황화구리로 제조되어 배출구(10b)를 통해 배출된다. 황화구리는 컬렉터(20)로 이송되어 저장된다.Copper oxide and sulfur, which are quantitatively input into the synthesis unit 10 through the quantitative supply device and the inlet 10a, are synthesized and manufactured into copper sulfide, and are discharged through the outlet 10b. Copper sulfide is transferred to the collector 20 and stored.

이와 같은 합성부(10)와 컬렉터(20)의 세부적인 구성은 본 출원인이 기 출원하여 공지된 플라즈마 합성을 이용한 나노 황화구리 파우더의 합성방법(특허등록 제10-2014382호)의 열플라즈마 장비 구성이 적용될 수 있는 바, 이하 자세한 설명은 생략한다.The detailed configuration of the synthesizing unit 10 and the collector 20 is a thermal plasma equipment configuration of a method for synthesizing nano copper sulfide powder using plasma synthesis (Patent Registration No. 10-2014382), which has been previously applied by the present applicant. This can be applied, and a detailed description will be omitted below.

튜브(30)는 기설정된 길이를 가지며 일단은 배출구(10b)와 연결되어 있고 타단은 컬렉터(20)와 연결되어 있다. 합성부(10)에서 제조된 황화구리가 튜브(30)를 통해 컬렉터(20)로 바로 이송되어 컬렉터(20)에 저장되므로 종래 사이클론을 경유하는 방식보다 황화구리 회수율이 높아지는 장점이 있다. The tube 30 has a predetermined length, and one end is connected to the outlet 10b and the other end is connected to the collector 20 . Since the copper sulfide manufactured in the synthesis unit 10 is directly transferred to the collector 20 through the tube 30 and stored in the collector 20, there is an advantage in that the copper sulfide recovery rate is higher than that of the conventional method through a cyclone.

믹싱부(40)는 본체(41), 믹싱 하우징(42) 및 구동부(도시하지 않음)를 포함하며 산화구리와 황을 혼합한다.The mixing unit 40 includes a body 41, a mixing housing 42, and a driving unit (not shown), and mixes copper oxide and sulfur.

본체(41)는 베이스(411)와 서포터(421a, 412b)를 포함하며, 서포터(421a, 412b)는 한 쌍으로 이루어져 베이스(411)의 일면 양측에 위치하여 간격을 두고 마주하고 있다. 서포터(421a, 412b)의 내부는 비어 있으며 전기장치 따위가 배치되어 있다. 일측 서포터(421a)의 외부면에는 컨트롤러(424)가 배치되어 있다.The main body 41 includes a base 411 and supporters 421a and 412b, and the supporters 421a and 412b are formed as a pair and are positioned on both sides of one surface of the base 411 to face each other at intervals. The inside of the supporters 421a and 412b is empty, and an electric device is disposed therein. A controller 424 is disposed on the outer surface of the one side supporter 421a.

믹싱 하우징(42)은 제1 믹싱입구(421a)가 형성된 제1 하우징 부재(421), 그리고 제2 믹싱입구(422a)가 형성된 제2 하우징 부재(422)를 포함한다. 제1 하우징 부재(421)는 일측의 서포터(421a)와 회전할 수 있게 연결되어 있으며, 제2 하우징 부재(422)는 타측의 서포터(421b)와 회전할 수 있게 연결되어 있다.The mixing housing 42 includes a first housing member 421 in which a first mixing inlet 421a is formed, and a second housing member 422 in which a second mixing inlet 422a is formed. The first housing member 421 is rotatably connected to the supporter 421a on one side, and the second housing member 422 is rotatably connected to the supporter 421b on the other side.

제1 하우징 부재(421)와 제2 하우징 부재(422)의 하단은 서로 연결되어 있으며 상단은 떨어져 있다. 제1 믹싱입구(421a)를 통해 산화구리가 믹싱 하우징(42)의 내부로 투입될 수 있고, 제2 믹싱입구(422a)를 통해 황이 믹싱 하우징(42)의 내부로 투입될 수 있다. 믹싱 하우징(42)의 회전으로 투입된 2종의 원료는 혼합될 수 있다. 믹싱 하우징(42)의 타측에는 산화구리와 황이 혼합되어 배출되는 믹싱출구(423)가 형성되어 있다. 믹싱출구(423)는 정량공급장치와 연결될 수 있다.The lower ends of the first housing member 421 and the second housing member 422 are connected to each other, and the upper ends are separated from each other. Copper oxide may be introduced into the mixing housing 42 through the first mixing inlet 421a, and sulfur may be introduced into the mixing housing 42 through the second mixing inlet 422a. Two kinds of raw materials input by rotation of the mixing housing 42 may be mixed. A mixing outlet 423 through which copper oxide and sulfur are mixed and discharged is formed on the other side of the mixing housing 42 . The mixing outlet 423 may be connected to a quantitative supply device.

구동부(도시하지 않음)는 서포터(421a, 412b)의 내부에 배치되어 있으며 샤프트가 서포터(421a, 412b)의 외부로 노출되어 믹싱 하우징(42)과 연결되어 있다. 구동부는 컨트롤러(424)와 연결되어 있다. 구동부는 컨트롤러(424)의 설정에 따라 기설정된 속도와 기설정된 시간동안 믹싱 하우징(42)에 동력을 제공하여 믹싱 하우징(42)이 회전되도록 한다. 이때 믹싱 하우징(42)은 2시간 내지 4시간 동안 회전하면서 산화구리와 황을 믹싱할 수 있다. 믹싱 하우징(42)의 회전 시간은 산화구리와 황의 투입량에 따라 달라질 수 있다.A driving unit (not shown) is disposed inside the supporters 421a and 412b and the shaft is exposed to the outside of the supporters 421a and 412b to be connected to the mixing housing 42 . The driving unit is connected to the controller 424 . The driving unit supplies power to the mixing housing 42 for a predetermined speed and a predetermined time according to the setting of the controller 424 to rotate the mixing housing 42 . At this time, the mixing housing 42 may mix copper oxide and sulfur while rotating for 2 to 4 hours. The rotation time of the mixing housing 42 may vary depending on the amount of copper oxide and sulfur added.

믹싱부(40)의 내부로 산화구리와 황이 각각 투입되어 믹싱된다. 밀도 차이로 잘 섞이지 않은 산화구리와 황은 회전하는 믹싱 하우징(42)의 내부에서 완전하게 섞이어 정량공급장치와 투입구(10a)를 통해 합성부(10)로 공급된다. 믹싱부(40)에 산화구리와 황이 완전하게 믹싱되므로 산화구리와 황이 섞이지 않아서 합성부에서 황화구리로 합성되지 않고 황 입자만 뭉쳐서 발생한 미반응 황이 컬렉터까지 이송되는 문제를 해결할 수 있다.Copper oxide and sulfur are respectively introduced into the mixing unit 40 and mixed. Copper oxide and sulfur, which are not well mixed due to the difference in density, are completely mixed inside the rotating mixing housing 42 and supplied to the synthesis unit 10 through the quantitative supply device and the inlet 10a. Since copper oxide and sulfur are completely mixed in the mixing unit 40 , copper oxide and sulfur do not mix, so that copper sulfide is not synthesized in the synthesis unit, and unreacted sulfur generated only by aggregating sulfur particles is transferred to the collector. It is possible to solve the problem.

이에 산화구리와 황은 믹싱부(40)에서 믹싱되어 합성부(10)로 공급되어 황화구리로 제조된다. 황화구리는 튜브(30)를 통해 컬렉터(20)로 이송된다. 산화구리와 황을 믹싱하여 합성부(10)에 공급하였음에도 미반응 황이 발생할 수 있다. 튜브(30)에 사이클론(도시하지 않음)이 설치되어 있지 않아 이송되는 황화구리와 함께 미반응 황이 함께 이송될 수 있다. 미반응 황을 후처리부(50)를 통해 제거할 수 있다.Accordingly, copper oxide and sulfur are mixed in the mixing unit 40 and supplied to the synthesis unit 10 to be manufactured as copper sulfide. The copper sulfide is transferred to the collector 20 through a tube 30 . Even though copper oxide and sulfur are mixed and supplied to the synthesis unit 10, unreacted sulfur may be generated. Since a cyclone (not shown) is not installed in the tube 30 , unreacted sulfur may be transported together with the transported copper sulfide. Unreacted sulfur may be removed through the post-processing unit 50 .

후처리부(50)는 열풍건조로 미반응 황을 제거할 수 있다. 후처리부(50)는 챔버, 가열부 및 송풍휀을 포함하며 챔버에 이송된 황화구리와 미반응 황이 포설되며 가열부는 포설된 황화구리와 미반응 황에 70℃ 내지 250℃의 열을 가한다. 가열부는 히팅선, 세라믹 플레이트 등을 포함할 수 있다. 가열부의 온도가 70℃ 미만인 경우 미반응 황의 기화가 일어나지 않으며 250℃를 초과하는 경우 황화구리가 기화될 수 있다. 미반응 황이 가열부의 열에 기화되면서 대기중으로 포집 되면서 황화구리만 남게되어 미반응 황이 제거된 황화구리를 얻을 수 있다.The post-processing unit 50 may remove unreacted sulfur by hot air drying. The post-processing unit 50 includes a chamber, a heating unit, and a blower fan, and copper sulfide and unreacted sulfur transferred to the chamber are installed, and the heating unit applies heat of 70° C. to 250° C. to the installed copper sulfide and unreacted sulfur. The heating unit may include a heating wire, a ceramic plate, and the like. When the temperature of the heating part is less than 70 ℃, the vaporization of unreacted sulfur does not occur, and when it exceeds 250 ℃, copper sulfide may be vaporized. As the unreacted sulfur is vaporized by the heat of the heating part, it is collected into the atmosphere, leaving only copper sulfide, so that copper sulfide from which unreacted sulfur has been removed can be obtained.

후처리부(50)는 수조를 이용하여 미반응 황을 제거할 수 있다. 후처리부(50)는 수조, 필터프레스장치, 진공건조장치를 포함할 수 있다. 황화구리와 미반응 황은 비중 차이가 발생하며 미반응 황이 황화구리보다 가볍다. 이에 물이 채워진 수조에 황화구리를 투입하면 미반응 황은 물에 뜨고 황화구리는 가라앉는다. 물에 뜬 미반응 황은 걷어내어 제거한다. 그리고 황화구리를 회수하기 위하여 수조의 물을 필터프레스장치로 통과시켜 탈수한다. 필터프레스장치에서 회수된 황화구리를 진공건조장치를 통해 건조하여 미반응 황이 제거된 황화구리 얻는다.The post-processing unit 50 may remove unreacted sulfur using a water tank. The post-processing unit 50 may include a water tank, a filter press device, and a vacuum drying device. There is a difference in specific gravity between copper sulfide and unreacted sulfur, and unreacted sulfur is lighter than copper sulfide. Therefore, when copper sulfide is put into a water tank filled with water, unreacted sulfur floats in the water and copper sulfide sinks. The unreacted sulfur floating in the water is skipped off and removed. Then, in order to recover copper sulfide, water in the tank is passed through a filter press device and dehydrated. The copper sulfide recovered from the filter press device is dried through a vacuum drying device to obtain copper sulfide from which unreacted sulfur has been removed.

필터프레스장치와 진공건조장치의 세부적인 구성은 공지된 구성의 필터프레스장치와 진공건조장치와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.The detailed configuration of the filter press apparatus and the vacuum drying apparatus are the same as those of the known filter press apparatus and the vacuum drying apparatus, and thus a detailed description thereof will be omitted.

위 설명에서, 후처리부를 열풍건조 수조를 이용하는 실시예로 설명하였다. 후처리부는 황화구리 포집 플라즈마 장치의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.In the above description, the post-processing unit has been described as an embodiment using a hot air drying tank. The post-processing unit may be variously changed according to the design of the copper sulfide capture plasma apparatus.

[실시예 1 내지 35][Examples 1 to 35]

산화구리와 황을 믹싱부에서 기설정된 시간동안 믹싱한 후 합성부에 투입하였다. 합성부는 믹싱된 산화구리와 황을 합성하여 황화구리로 제조하였다. 황화구리는 튜브를 통해 컬렉터로 이송하여 회수하였다. 이때 합성부와 컬렉터를 연결하고 있는 튜브에 사이클론이 배치되어 있지 않아 황화구리에 포함된 미반응 황이 함께 이송될 수 있다.Copper oxide and sulfur were mixed for a predetermined time in the mixing unit, and then added to the synthesis unit. The synthesis unit was prepared as copper sulfide by synthesizing the mixed copper oxide and sulfur. Copper sulfide was recovered by transferring it to a collector through a tube. At this time, since a cyclone is not disposed in the tube connecting the synthesis unit and the collector, unreacted sulfur contained in copper sulfide may be transported together.

[비교예 1 내지 35][Comparative Examples 1 to 35]

산화구리와 황을 각각 합성부에 투입하였으며, 합성부는 투입된 산화구리와 황을 합성하여 황화구리로 제조하였다. 황화구리는 튜브를 통해 컬렉터로 이송하여 회수하였다. 사이클론의 생략으로 미반응 황이 포함된 황화구리가 함께 컬렉터로 이송된다.Copper oxide and sulfur were added to the synthesis unit, respectively, and the synthesis unit was prepared as copper sulfide by synthesizing the input copper oxide and sulfur. Copper sulfide was recovered by transferring it to a collector through a tube. By omitting the cyclone, copper sulfide containing unreacted sulfur is transferred to the collector together.

[실험예][Experimental example]

실시예와 비교예 황화구리 회수율을 비교하였다.Examples and Comparative Examples The recovery rates of copper sulfide were compared.

컬렉터에 수집된 황화구리의 회수량과 합성부의 투입구에 최초 투입된 산화구리와 황의 무게비를 비교하여, 하기 [표 1] 및 [표 2]에 나타내었다. The recovery amount of copper sulfide collected in the collector and the weight ratio of copper oxide and sulfur initially added to the inlet of the synthesis section were compared, and are shown in [Table 1] and [Table 2] below.

하기 표 1은 실시예의 회수율을 측정한 것이다.Table 1 below is a measure of the recovery rate of Examples.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

하기 표 2는 비교예의 회수율을 측정한 것이다.Table 2 below is a measure of the recovery rate of the comparative example.

[표 2][Table 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

표 1 및 표 2에서 확인할 수 있듯이 실시예의 평균 회수율은 40.1% 였고, 비교예의 평균 회수율은 14.2% 였다. 특히, 실시예 28의 회수율이 60.4%로 가장 높게 나타났다. 따라서 산화구리와 황을 믹싱하여 합성부에 투입하였을 때 황화구리의 회수율이 높게 나타났다.As can be seen in Tables 1 and 2, the average recovery rate of the Example was 40.1%, and the average recovery rate of the Comparative Example was 14.2%. In particular, the recovery rate of Example 28 was found to be the highest at 60.4%. Therefore, when copper oxide and sulfur were mixed and added to the synthesis section, the recovery rate of copper sulfide was high.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

1: 황화구리 포집 플라즈마 장치 10: 합성부
10a: 투입구 10b: 배출구
20: 컬렉터 30: 튜브
40: 믹싱부 41: 본체
411: 베이스 412a, 412b: 서포터
42: 믹싱 하우징 421: 제1 하우징 부재
421a: 제1 믹싱입구 422: 제2 하우징 부재
422a: 제2 믹싱입구 423: 믹싱출구
424: 컨트롤러 50: 후처리부1: Copper sulfide capture plasma device 10: Synthesis unit
10a: inlet 10b: outlet
20: collector 30: tube
40: mixing unit 41: body
411: base 412a, 412b: supporter
42: mixing housing 421: first housing member
421a: first mixing inlet 422: second housing member
422a: second mixing inlet 423: mixing outlet
424: controller 50: post-processing unit

Claims (6)

투입구와 배출구가 형성되어 있고 산화구리와 황을 황화구리로 제조하는 합성부,
상기 합성부와 이웃하여 상기 황화구리를 수집하는 컬렉터,
상기 배출구와 상기 컬렉터를 바로 연결하는 튜브 및
상기 산화구리와 상기 황을 믹싱하여 상기 합성부로 공급하는 믹싱부
를 포함하는 황화구리 포집 플라즈마 장치.A compounding unit that has an inlet and an outlet and manufactures copper oxide and sulfur into copper sulfide;
a collector that collects the copper sulfide adjacent to the synthesis unit;
a tube directly connecting the outlet and the collector; and
A mixing unit for mixing the copper oxide and the sulfur and supplying it to the synthesis unit
A copper sulfide capture plasma device comprising a. 제1항에서,
상기 믹싱부는
본체,
내부에 믹싱공간이 형성되어 있고 상기 본체에 회전할 수 있게 연결된 믹싱 하우징 및
상기 믹싱 하우징을 회전시키는 구동부
를 포함하는
황화구리 포집 플라즈마 장치.In claim 1,
the mixing unit
main body,
A mixing housing having a mixing space formed therein and rotatably connected to the main body; and
A driving unit that rotates the mixing housing
containing
Copper Sulfide Capture Plasma Device. 제2항에서,
상기 믹싱 하우징은
제1 믹싱입구를 가지는 제1 하우징 부재, 그리고
제2 믹싱입구를 가지는 제2 하우징 부재
를 포함하며,
상기 제1 하우징 부재와 상기 제2 하우징 부재의 일단은 서로 연결되어 있고, 연결된 부분에 상기 투입구와 연결되는 믹싱출구가 형성되어 있는
황화구리 포집 플라즈마 장치.In claim 2,
The mixing housing is
a first housing member having a first mixing inlet, and
a second housing member having a second mixing inlet
includes,
One end of the first housing member and the second housing member are connected to each other, and a mixing outlet connected to the inlet is formed in the connected portion.
Copper Sulfide Capture Plasma Device. 제1항에서,
상기 컬렉터에 황화구리와 함께 수집된 미반응 황을 제거하는 후처리부를 더 포함하는 황화구리 포집 플라즈마 장치.In claim 1,
Copper sulfide capture plasma apparatus further comprising a post-processing unit for removing the unreacted sulfur collected together with the copper sulfide in the collector. 제4항에서,
상기 후처리부는 70℃ 내지 250℃에서 상기 황화구리를 10분 내지 13시간 열풍건조로 수집된 미반응 황을 포집하는
황화구리 포집 플라즈마 장치.In claim 4,
The post-processing unit collects unreacted sulfur collected by hot air drying of the copper sulfide at 70° C. to 250° C. for 10 minutes to 13 hours.
Copper Sulfide Capture Plasma Device. 제4항에서,
상기 후처리부는 물과 상기 황화구리가 함께 투입될 수 있는 수조를 포함하며, 상기 황화구리와 함께 수집된 미반응 황은 상기 물에 뜨고, 물에 가라 앉는 황화구리는 탈수 후 건조하여 회수하는
황화구리 포집 플라즈마 장치.In claim 4,
The post-treatment unit includes a water tank into which water and the copper sulfide can be put together, the unreacted sulfur collected together with the copper sulfide floats on the water, and the copper sulfide sinking in the water is dried and recovered after dehydration.
Copper Sulfide Capture Plasma Device.
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