[보고서]사용 후 소형전기·전자제품으로부터 유용금속성분 재자원화기술 개발

보고서 정보

주관연구기관

한국지질자원연구원
Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

보고서유형

최종보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2012-10

과제시작연도

2011

주관부처

지식경제부
Ministry of Knowledge Economy

등록번호

TRKO201300025230

과제고유번호

1415120810

사업명

글로벌전문기술개발(에너지자원순환)

DB 구축일자

2013-09-14

키워드

사용 후 소형전기·전자제품.DVD 플레이어.진공청소기.폐인쇄회로기판.모듈/부품.재자원화/순환활용.유용금속.희유금속.기계적 전처리.습식회수.건식추출.End-of-Life Waste Small Electric and Electronic Equipment).DVD Player.Vacuum Cleaner.PCBs Waste Print Circuit Boards.Modules/Parts.Recycling.Valuable Metals.Rare Metals.Mechanical Pretreatment.Hydrometallurgical Recovery.Pydrometallurgical Recovery.

표 소형전기․전자제품의 분류 및 종류
표 Examples of small electrical and electronic products included in the WEEE Directive
표 글로벌 가전시장의 생산 규모-1
표 글로벌 가전시장의 생산 규모-2
표 국내 소형가전 시장의 시장규모(2011년).
표 2005년 EU발생 WEEE의 구성
표 EU WEEE 범주 2에 속하는 폐소형 가전제품의 구성
표 소형가전제품의 기판에 존재하는 원소 함량 분석 결과
표 가정용 소형 전기, 전자기기들의 보급률
표 품목별 사용연수.
표 전자제품의 회수, 재활용, 폐기 형태, 2004.
표 혼합 폐소형전기․전자제품의 금속성분 함량
표 폐소형전기․전자제품으로부터 유용금속의 재자원화 공정도
표 廢소형 전기전자 제품 재활용에 필요한 기술 Flow
표 Key problems posed by small product groups from a reuse, refurbishment and recycling perspective.
표 廢소형전기전자제품 처리 실태
표 SR센터에서의 공정도
표 엘에스니꼬 동제련소에서의 폐기판의 건식 처리공정 모식도.
표 한국지질자원연구원에서 개발한 습식회수기술의 모식도.
표 폐소형가전제품에서 희소금속을 회수하는 시스템 (일본)
표 SDA(SMALL DOMESTIC APPLIANCES) 재활용 공정 흐름도.
표 MeWa process flow summary for the batch processing of Categories 2,3,4 and 6
표 벨기에 호보켄의 Umicore 공법 모식도
표 폐 소형 전기·전자기기에서 회수하는 희소금속 흐름에 대한 사고방식
표 부품 세퍼레이터를 이용한 부품 분리.
표 본 연구를 통하여 개발된 토탈리싸이클링 공정 모식도
표 다양한 종류의 소형가전제품.
표 국외 가전제품 재활용 공정.(일본 H사)
표 Resistor의 종류.
표 Fixed Resistor의 형태 및 특징.
표 Capacitors의 종류 및 성분.
표 비디오의 부품별 함량
표 가정용 청소기 및 비디오 분리작업.
표 폐 비디오기판 모듈.
표 회로기판이동 고정장치.
표 기판 Layered 의 열처리 및 연삭처리 예비실험.
표 비디오기판 모듈 분리/연삭처리 장치 설계도
표 비디오기판 모듈 분리/연삭처리 장치 사진.
표 연삭처리 된 기판 후면의 면적계산 방법
표 연삭처리조건 변화에 따른 부품분리 및 면적 처리 결과.
표 기판 Layered 모듈 분리/연삭실험 결과.
표 연삭처리에 의한 비디오 기판 모듈/부품별 무게 변화.
표 비디오 기판으로 분리된 부품의 종류 및 무게비율.
표 물리적 선별을 통해 분리된 부품 분류.
표 물리적선별에 의한 각 부품의 무게변화.
표 부품 형태별 최적 분쇄매체 조절을 위한 부품 분류.
표 부품분쇄 특성 평가를 위한 분쇄기기.
표 Tumbling mill에 의해 분쇄된 부품 분쇄산물.
표 Disk mill에 의해 분쇄된 부품 분쇄산물.
표 Planetary mill에 의해 분쇄된 부품 분쇄산물.
표 Cutting mill에 분쇄된 부품 분쇄산물.
표 기포제 투입여부에 따른 금속 품위 및 회수율 변화.(분쇄된 금속표면재질의 캡슐형 부품 부유선별)
표 공기량 변화에 따른 under flow 산물의 금속성분.(분쇄된 플라스틱 표면재질의 캡슐형 부품 부유선별)
표 비중액 비중 변화에 따른 sank산물의 금속성분.(분쇄된 플라스틱 표면재질의 캡슐형 부품 부유선별)
표 세라믹 표면재질의 캡슐형 부품 분쇄물질의 체 분리 결과.
표 기포제 투입여부에 따른 금속 품위 및 회수율 변화.(세라믹 표면재질의 캡슐형부품의 분말에 대한 부유선별)
표 적층형타입 부품의 분쇄물질의 체 분리 결과.
표 기포제 투입여부에 따른 금속 품위 및 회수율 변화. (적층형 타입 부품 분말에 대한 부유선별)
표 조립형타입 부품의 분쇄물질의 체 분리 결과.
표 기포제 투입여부에 따른 금속 품위 및 회수율변화.(조립형 타입 부품 분말에 대한 부유선별)
표 비중액 비중 변화에 따른 sank산물의 금속성분.(조립형 타입 부품 금속이 함유된 물질에 대한 중액선별)
표 최종 소형가전(폐VCR) 재이용 및 재활용을 위한 전처리 공정.
표 부품별 최적 전처리 공정에 의해 회수된 금속성분 및 함량
표 분쇄기의 분쇄기구
표 파/분쇄장치.
표 분쇄 산물.
표 설계된 파/분쇄공정.
표 DVD 비디오 플레이어의 주요 구성품 및 그들의 중량비.
표 Composition of different components of EOL- DVD video player after dismembering and chemical analysis of PCBs.
표 DVD 비디오 플레이어와 진공청소기 기판으로부터 금속 농축물의 회수를 위한 전처리 공정도.
표 Scutter crusher의 모습.
표 고속도 해머밀(8,000 rpm).
표 High speed hammer mill의 모습
표 고속 햄머밀 분쇄-표준체 분급의 공정을 통하여 얻어진 기판 분쇄물의 모습
표 고속 햄머밀-표준체 분급을 사용하여 얻어진 DVD 기판 분쇄물에서 입자크기에 따른 금속성분과 비금속성분의 비
표 고속 햄머밀 분쇄-표준체 분급에 의하여 얻어진 DVD 기판 분쇄물에서 입자크기에 따른 금속성분의 함량.
표 Result of the least-squares regression analysis of PSD.
표 Zigzag Air Classifier.
표 분쇄된 기판의 미립자와 플라스틱성분을 제거를 위한 Zigzag Classifier. 개념도.
표 고속 햄머밀 분쇄-표준체 분급-공기선별에 의하여 DVD 기판 분쇄물로부터 분리, 회수된 금속성분의 회수율과 품위
표 공기선별에 의하여 DVD 기판 분쇄물로부터 분리, 회수된 금속성분의 회수율과 품위에 대한 공기 주입속도의 영향.
표 Pneumatic separation and froth flotation studies with ground materials of EOL DVD- PCBs (-1500 μm)
표 공기선별에 의하여 DVD 기판 분쇄물로부터 분리, 회수된 금속성분의 현미경 사진.
$Pneumatic separation studies of different particle size fractions of ground DVD- PCBs.$ 표 Pneumatic separation studies of different particle size fractions of ground DVD- PCBs.
표 Pneumatic separation studies using varying air flow rates.
표 부유선별에 의하여 DVD 기판 분쇄물로부터 분리, 회수된 금속성분의 회수율과 품위에 대한 교반속도.
표 Froth flotation studies with ground materials of EOL DVD- PCBs (-1500 μm)
표 Sequence of techniques deployed for the enrichment of metallic values.
표 폐인쇄회로기판으로부터 구리 침출에 대한 반응온도의 영향.(HNO3 농도 1 M; 광액농도 100 g/L; 교반속도 400 rpm)
표 폐인쇄회로기판으로부터 구리 침출에 대한 질산농도의 영향.(반응온도 90℃; 광액농도 100 g/L; 교반속도 400 rpm)
표 4.0 M HNO3에 의한 폐인쇄회로기판으로부터 유용금속의 침출에 대한 광액농도의 영향. (반응온도 90℃; 교반속도 600 rpm)
표 폐인쇄회로기판의 질산침출에서 얻어진 잔사의 SEM 사진(a)과 EDS(b).
표 0.5 M H SO 에 의한 폐인쇄회로기판으로부터 구리 침출에 대한 반응 온도의 영향. (H2O2 농도 4 vol.%; 광액농도 100 g/L; 교반속도 500 rpm)
표 1.2 M H2SO4에 의한 폐인쇄회로기판으로부터 구리 침출에 대한 H2O2 첨가량의 영향. (반응온도 50℃; 광액농도 100 g/L; 교반속도 500 rpm)
표 2.0 M H2SO4에 의한 폐인쇄회로기판으로부터 구리 침출에 대한 광액농도의 영향. (반응온도 50℃; H2O2 농도 10 vol.%; 침출시간 120분)
표 폐인쇄회로기판으로부터 유용금속의 전해생성 염소 침출 장치.
표 레진의 특성.
표 폐인쇄회로기판의 침출액으로부터 금 회수를 위한 흡착실험 장치.
표 전해생성 염소에 의한 폐인쇄회로기판으로부터 금의 침출에 대한 광액농도의 영향.(염소농도 2.0 M; 전류밀도 714A/m2; 25℃)
표 다양한 이온교환수지에 의한 침출액으로부터 금의 흡착실험 결과
표 금의 breakthrough 곡선.(금 67 mg/L; 구리 607 mg/L; 주입속도 60 mL/min; 레진 1.0 g)
표 Amberlite XAD-7HP에 흡착된 금의 용리 곡선.(용리제 아세톤+1.0 M HCl(9:1); 주입속도 1.0 mL/min)
표 10 vol.% LIX 984N에 의한 침출액으로부터 금속 추출에 대한 초기 pH의 영향(상비 O/A=1; 접촉시간 10분)
표 LIX 984N 농도의 변화에 따른 침출액으로부터 구리추출에 대한 McCabe-Thiele도(pH 1.5; 접촉시간 10분)
표 50 vol% LIX 984N에 의한 침출액으로부터 3단 역류식 추출의 공정모사(pH 1.5; 상비(O/A)=1.5:1; 접촉시간 10분)
표 360 g/L 황산용액에 의한 50 vol% LIX 984N으로부터 구리의 역추출에 대한 McCabe-Thiele도(29.07 g/L Cu; 상비(O/A)=1.8:1; 접촉시간 10분)
표 전해 폐액에 의한 50 vol% LIX 984N으로부터 역류식 역추출의 공정모사(29.07 g/L Cu; 상비(O/A)=2:1; 접촉시간 10분)
표 Cyanex 923의 특성
표 Amberlite XAD-7HP 레진의 특성.
표 SIR 제조 방법
표 흡착실험 장치
표 Amberlite XAD-7HP resin에 의한 침출액으로부터 금속이온의 흡착.
표 크롬의 추출을 위한 McCabe-Thiele도.
표 크롬의 역추출을 위한 McCabe-Thiele도.
표 SIR에 의한 크롬과 카드뮴의 흡착 결과.
표 SIR에 의한 크롬과 카드뮴의 추출.
표 SIR에 의한 폐인쇄회로기판의 침출액으로부터 희유금속의 분리 공정도.
표 슬래그에서의 산성, 중성과 염기성 산화물
표 Structure of network model in silicate melt(Bockris, A.K.N. Reddy, 1974)
표 Discontinuous multiple negative ion model in silicate melt(Bockris & Reddy, 1974)
표 Depolymerization of silicate network.
표 Closed loop means region of temperature below 1400℃.
표 Schematic drawing of the concentric cylider method (rotating crucible method).
표 Force balance on metal particle in slag phase.
표 Photograph of printed circuit board scrap obtained from video player.
표 (a) Picture of horizontal tube furnace (b) Schematic diagram of horizontal tube furnace. Pt Crucible for calcinations and combustion.
표 Schematic diagram for measuring slag viscosity with rotating viscometer.
표 Dimensions of the crucible and spindle
표 Chemical composition(wt%) of slag samples used in this study
표 Picture of the Bruker VERTEX 80V (FT-IR).
표 (a) Picture of briquetting machine (b) Schematic diagram of briquetting machine.
표 (a) Picture of rotation furnace (b) Schematic diagram of rotation furnace.
표 Device for continuous charge of upper part of rotation furnace.
표 Photographs of shredded/sorted printed circuit board scrap from video player
표 DTA analysis of printed circuit board scrap from video player.
표 Results of weight change analysis of printed circuit board scrap from video player.
표 The percentage of composition with combustion PCB by XRF analysis.
표 The percentage of weight with combustion with PCB.
표 Chemical compositions of metal concentrates in video player after combustion
표 Prediection of melting point by thermodynamic calculations.(22.3wt%Al2O3-20.1wt%CaO-57.8wt%SiO2)
표 Prediection of melting point by thermodynamic calculations.(Al2O3-CaO-SiO2)
표 Prediection of melting point by thermodynamic calculations.(Al2O3-CaO-SiO2-5%MgO)
표 Prediection of melting point by thermodynamic calculations.(Al2O3-CaO-SiO2-10%MgO)
표 Prediection of melting point by thermodynamic calculations. (Al2O3-CaO-SiO2-15%MgO)
표 Prediction of melting point by thermodynamic calculations. (20wt%Al2O3-CaO-SiO2--5wt%CaF2(C/S=1))
표 Prediction of melting point by thermodynamic calculations.(20wt%Al2O3-CaO-SiO2--10wt%CaF2(C/S=1))
표 Prediction of melting point by thermodynamic calculations.(20wt%Al2O3-CaO-SiO2--15wt%CaF2(C/S=1))
표 Prediction of melting point by thermodynamic calculations.(20wt%Al2O3-CaO-SiO2--10wt%CaF2-5wt%MgO (C/S=1))
표 Prediction of melting point by thermodynamic calculations.(20wt%Al2O3-CaO-SiO2--10wt%CaF2-10wt%MgO (C/S=1))
표 Prediction of melting point by thermodynamic calculations.(20wt%Al2O3-CaO-SiO2--10wt%CaF2-15wt%MgO (C/S=1))
표 Viscosities of the Al2O3-CaO-SiO2 slag system at different basicity and Al2O3 contents.
표 Dependence of Al2O3-CaO-SiO2 slag's viscosity on basicity at 1400℃ and 1500℃.
표 Viscosities of the 15wt%Al2O3-CaO-SiO2-10wt%MgO slags at different Basicity (0.17 – 0.63).
표 Viscosities of the 20wt%Al2O3-CaO-SiO2-10wt%MgO slags at different basicity (0.75 – 1.33).
표 Viscosities of the 20wt%Al2O3-CaO-35wt%SiO2-MgO as a function of temperature at different MgO contents.
표 Viscosities of the 20wt%Al2O3-CaO-SiO2-MgO (B=1.0) as a function of temperature at different MgO contents.
표 Dependence of Al2O3-CaO-SiO2-MgO slag's viscosity on basicity at 1500℃.
표 Viscosities of the 20wt%Al2O3-CaO-SiO2--CaF2 slag system at different CaF2 contents.
표 Viscosities of the 20wt%Al2O3-CaO-SiO2--10wt%CaF2-MgO slag system at different MgO contents.
표 Viscosities of the 20wt%Al2O3-CaO-SiO2-10wt%MgO-MnO2 slag system at different MnO2 contents.
표 FT-IR of the 20wt%Al2O3-CaO-SiO2--CaF2 slag system at 1300℃.
표 FT-IR of the 20wt%Al2O3-CaO-SiO2-10wt%CaF2-MgO slag system at 1300℃.
표 FT-IR of the 20wt%Al2O3-CaO-SiO2-10wt%MgO-MnO2 slag system at 1300℃.
표 The optical shape of briquette depending on size distribution and type of binder.
표 Strength of briquette depending on size distribution, kind of binder and binder contents.
표 Chemical composition(wt%) of slag samples used for recovery of valurable metal
표 The recovery of metal according a temperature.
표 The recovery rate of metal by ICP-OES.
표 The recovery of metal according composition of slag.
표 The recovery rate of metal by ICP-OES.
표 The separation ratio of valuable metal by stirring force.
표 Residual metal in slag by increasing of stirring force.
표 Photograph of recovery of metal by increasing of charging amount of briquette.
표 Recovery rate of metal in collected metal(Cu) by increasing of charging amount of briquette
표 Recovery of valuable metal by increasing of charging amount of briquette.
표 Ellingham diagram of oxides.
표 Thermit reaction by addition of aluminum.
표 Change of enthalpy according to temperature.
표 Photograph of recovery of metal by addition of aluminum as reducing agent in briquette. (a)Recovery of metal (b)SEM analysis of slag (c)Composition of slag by mapping
표 Photograph of recovery of metal by increasing of charging amount of briquette with addition of reducing agent.
표 (a) Recovery of valuable metal by ICP analysis (b) Residual metal in slag by XRF analysis.

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