초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
○ 연구개발 개요 : 폐 하드디스크 드라이브에서 폐 PCB, 비자성체(Al, Cu 등), 자성체(Fe Scrap, 자석분말)의 유용자원 선별 및 회수를 통한 실증사업화 기술 개발.
○ 폐 HDD로부터 PCB, NdFeB계 자석 및 유가금속 선별/회수 공정 기술 개발 목적
-　폐 HDD로부터 PCB 자동 해체/회수 비파괴 공정 기술 : PCB 자동해체시스템을 자체개발하여 폐 HDD의 파쇄 과정　없이 연속으로 볼트를 해체하고 PCB를 추출하는 기술 개발을 통한 Au 등 귀금속의 회수율을 높이고

□ 연구의 목적 및 내용
○ 연구개발 개요 : 폐 하드디스크 드라이브에서 폐 PCB, 비자성체(Al, Cu 등), 자성체(Fe Scrap, 자석분말)의 유용자원 선별 및 회수를 통한 실증사업화 기술 개발.
○ 폐 HDD로부터 PCB, NdFeB계 자석 및 유가금속 선별/회수 공정 기술 개발 목적
-　폐 HDD로부터 PCB 자동 해체/회수 비파괴 공정 기술 : PCB 자동해체시스템을 자체개발하여 폐 HDD의 파쇄 과정　없이 연속으로 볼트를 해체하고 PCB를 추출하는 기술 개발을 통한 Au 등 귀금속의 회수율을 높이고 고부가가치 실현
-　폐 HDD 파/분쇄 기술, 자력선별 기술, NdFeB계 자석 선택적 파쇄/선별/회수 공정 기술 개발을 통한 유가금속 및 희토류 금속을 회수하여 소재원료의 공급망 구축.
* 폐 HDD 파/분쇄 기술 : 자력선별공정에서의 최대효율을 얻기 위한 사이즈로 파쇄하여 높은 단체분리율을 얻기 위한 파/분쇄 기술 개발
* 자력선별 기술 : 컨베이어 벨트 위를 지나가는 파쇄물에 자성이 있는 마그넷을 활용하여 강자성체, 약자성체, 비자성체를 선별하는 기술 개발
* NdFeB계 자석 선택적 파쇄/선별/회수 공정 기술 : HD(수소파쇄) 기술로써 자체개발한 장비를 활용하여 강자성체의 자석성분만 분말로 파쇄하여 시브(Sieve)를 통한 분리를 목적으로 하는 기술 개발
-　폐 HDD로부터 유용자원 회수 실증파일롯 구축 :　1.２톤/일, 300톤/년의 처리 능력을 갖춘 실증파일롯 장비 구축을 통한 양산기술 획득.

□ 연구개발성과
[1차년도]
○ 주관연구기관 : 성림첨단산업(주)
ㆍ HDD에서 PCB 해체/회수 공정 개발
- HDD 패턴 맞춤형 PCB 자동 해체 장치 설계 (PCB 회수율 85% 이상)
ㆍ 파쇄 HDD에서 NdFeB 자석(철) 선별 및 회수 공정 개발
- 자력 선별 장치 구축 및 공정 기술 확립
ㆍ 철/NdFeB 선별 방안 도출
- 철/NdFeB 선별 장치 설계

○ 위탁기관 1 : 한국지질자원연구원
ㆍ 파쇄 HDD에서 NdFeB 자석(철) 선별 및 회수 공정 개발
- 파쇄/분쇄 장치 구축 및 공정 기술 확립 (단체분리율 85% 이상)
ㆍ 철/NdFeB 선별 방안 도출
- 수소화 처리를 통한 NdFeB 선택적 파쇄 및 선별 효율성 평가 (자석회수율 85% 이상)

○ 위탁기관 2 : 해양대학교
ㆍ 폐 하드디스크 드라이브 분쇄물 중 유가금속 특성 조사

[2차년도]
○ 주관연구기관 : 성림첨단산업(주)
ㆍ HDD에서 PCB 해체/회수 공정 개발
- HDD 패턴 맞춤형 PCB 자동 해체 장치 구축 및 운용(해체/회수 속도 50초/개 이하, PCB 회수율 90% 이상)
ㆍ 파쇄 HDD에서 NdFeB 자석(철) 선별 및 회수 공정 개발
- 자력 선별 장치 구축 및 공정 기술 최적화
ㆍ 철/NdFeB 선별 공정 개발
- 철/NdFeB 선별 장치 운용기술 최적화
ㆍ 상용화 시스템 구축 및 운전조건 최적화
(실증파일롯 300톤/년, 상용플랜트 설계 패키지 3,000톤/년)
- Pilot Plant 운전 결과 Database 구축
- 실용화 Pilot Plant 운전 Total solution 확립

○ 위탁기관 1 : 한국지질자원연구원
ㆍ 파쇄 HDD에서 NdFeB 자석(철) 선별 및 회수 공정 개발
- 파쇄/분쇄 장치 구축 및 공정 기술 최적화 (단체분리율 90% 이상)
ㆍ 철/NdFeB 선별 공정 개발
- 수소화 처리를 통한 NdFeB 선택적 파쇄 및 선별 최적화 방안 도출
(자석회수율 90% 이상)

○ 위탁기관 2 : 해양대학교
ㆍ 폐 하드디스크 드라이브 분쇄물 중 유가금속 분리거동 및 성분별 처리방안 도출

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
○ 폐 하드디스크 드라이브 재활용 기술 수출
- 폐 하드디스크 드라이브 재활용 분야는 전 세계적으로 시도되지 않은 새로운 분야로서 파쇄에 의한 폐기물로 처리되고 있으며, 기술적 수준이 낮음.
- 따라서 분류 효율을 향상과 자동화에 의한 인건비 절감 등의 경제성을 확보한 “폐 하드디스크 드라이브 재활용 독자기술” 확립을 통하여 세계 시장 진출 및 기술적 우위 확보가 가능.
○ 폐 하드디스크 드라이브 재활용 사업화
- 폐 하드디스크 드라이브 재활용 관련 양산 사업화 체제를 구축하여 자원재활용 및 원료소재 국내시장 창출.
- 연구개발을 통하여 구축되는 상세 Engineering 자료를 활용하여 연구사업 종료 후 사업화 단계 단축 및 신뢰성 확보.
- 폐 하드디스크 드라이브 재활용 분야 상용화를 통한 배출 및 회수과정을 시스템화 하여 자원순환 활성화를 이루고자 함.
폐 하드디스크 드라이브 재활용 기술을 이용한 전자 폐기물 재활용 사업으로 확장
- 국내 대부분의 모터 등 전자부품이 해체인건비용 때문에 국내에서 재활용되지 않고 대부분 해외로 유출됨.
- 폐 하드디스크 드라이브 재활용 기술의 분쇄/선별 기술을 적용하여 각종 모터, 컴프레서 등 전자 부품에 적용하여 재활용 범위 확대
- 재활용범위 확대로 도시광산 산업의 국제 경쟁력 제고 및 환경문제에 적극 대응

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 가. 연구개발 목적 ... 7
• 나. 연구개발의 필요성 ... 8
• 다. 연구개발 범위 ... 10
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 11
• 가. 연구 수행 내용 ... 11
• (1) 폐 HDD 구성품 분석 ... 13
• (2) PCB 해체/회수 공정 기술 확립 ... 18
• (3) 슈레더(Shredder) 장치의 공정 기술 확립 ... 25
• (4) 해머크러셔(Hammer crusher) 구축 및 공정 기술 확립 ... 31
• (5) 자력 선별 장치의 공정 기술 확립 ... 37
• (6) 탈자 및 접착제 제거 실험 ... 44
• (7) NdFeB 폐자석 수소 파쇄 특성 평가 ... 49
• (8) 수소 파쇄 장치 설계 및 공정 기술 확립 ... 61
• (9) 폐 HDD로부터 유용자원 선별회수 상용화 기술실증 일괄공정 실증플랜트 구축 ... 68
• (10) 폐 하드디스크 드라이브 분쇄물 중 유가금속 특성 조사 ... 77
• 나. 결론 ... 92
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 94
• 가. 목표 ... 94
• 나. 목표 달성여부 ... 97
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 및 사업화 계획 ... 100
• 가. 연구개발성과의 활용 계획 ... 100
• 나. 사업화계획 ... 101
• 부록 1. 공인시험성적서 ... 111
• 부록 2. Mass Balance ... 117
• 부록 3. 설계패키지 ... 119
• 끝페이지 ... 143