폐전지 및 분진 등의 무기성 폐기물들로부터 유가 금속자원을 회수하고, 최종 폐기물을 안정화하는 것은 폐기물 처리시 야기되는 2차 오염을 방지함으로써 환경을 보존하고, 자원의 수입을 대체하는 효과가 있으므로, 관련 기술의 개발이 매우 중요하다.

본 연구는 특수강 분진, 알칼리 및 망간 폐전지 등의 무기성 폐기물을 플라즈마로 고온 용융하여 Ferro-alloy를 제조하는 공정의 상용화 및 해외 수출 기반을 구축하는 것을 목적으로 수행하였다.

크기별로 분리하는 진동선별기, 회전하는 칼날에 의해 파쇄하는 20마력, 50마력 전단파쇄기, 폐건전지의 Cathode Mix 등 분체류와 기타 성분을 분리하는 Vibration Screen, 원료를 이송시키는 Belt Conveyor, 철과 같은 자성분을 분리하는 자력선별기, 아연과 흑연을 형상차이를 이용하여 분리하는 경사선별기, Cathode Mix로부터 전해액을 제거하는 세척조, Cathode Mix 슬러지를 여과/탈수하는 Filter Press의 종합 시운전(300톤 이상처리)에 의한 최적의 분리효율을 선정하여 후반부 융융 및 환원로에서의 전력 부담을 줄이면서 망간 및 아연 등의 회수율을 각각 90%, 70% 이상으로 극대화할 수 있는 조건을 도출 하였다.

폐전지와 분진들을 처리하는 각종 요소 설비들에 대한 시제품 제작 및 시운전을 거쳐 자원화공정의 설계 인자들을 도출하였으며, 이를 바탕으로 상업적인 처리공정을 다음과 같이 설계, 제작, 시운전하였다. 개발된 RAPID-10 System을 폐전지, 특수강분진 처리에 적합한 설비로 개조하였으며, 연간 2만톤의 특수강분진을 처리할 수 있는 설비를 설계하였다. 또한 연간 처리능력 3천톤 규모의 폐전지 처리설비를 설계하고, 제작하여 시운전하여 상업화 운전시험을 완료하였다.

현재 국내에서는 알칼리 및 망간 폐전지의 체계적인 수거시스템이 미비한 상태이나, 해외로부터의 위탁처리계약을 체결하였고 국내 폐전지의 EPR 적용 등이 추진되고 있으므로, 상업화처리가 가능할 것으로 예상된다.