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KR930009722B1 - 중성영역에서의 장석정제방법 - Google Patents

중성영역에서의 장석정제방법 Download PDF

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    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/12—Agent recovery

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  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

중성영역에서의 장석정제방법
본 발명은 장석광에 함유된 함철광물 및 석영을 부선법에 의하여 분리 제거함에 있어서 포수제만을 이용하여 중성영역에서 함철광물 및 석영을 부선분리시킬 수 있는 장석정제방법에 관한 것이다.
장석광을 정제함에 있어서는 자력선광기를 이용하여 불순광물을 제거하는 자력선광법과 부유선광기를 이용하는 부유선광법이 있는데, 자력선광법은 광물의 자장강도 차를 이용하여 장성광에 함유된 함철광물 및 운모류를 장석으로부터 분리제거하는 기술로서 이 방법은 함철광물 및 운모류의 제거가 비교적 용이하여 이는 불순광물만을 제거하므로서 수용에 적합한 장석의 품질요건을 갖출 수 있는 경우에는 매우 경제적인 처리기술이 되나 장석광에 이들 불순광물 이외에 석영이 수반되어 석영으로 인한 품질저하가 우려되는 경우에는 이 정제기술이 적용될 수 없게 되는 것이다.
이러한 단점을 보완한 방법이 부유선광법으로서 이 방법은 적당한 마광기를 이용, 광석을 잘게 부순뒤 광액상태로 만든 다음 적당한 시약을 사용하여 장석광에 함유된 불순광물을 분리제거하는 것이다. 이 방법을 사용하면 함철광물 및 운모류의 제거뿐만 아니라 장석으로부터 석영의 분리에도 가장 효과적인 방법이 되나 이 방법의 단점은 석영과 장석의 부유도가 비슷하여 장석의 활성제로서 불산을 사용해야만 석영-장석의 분리가 가능하게 되어 이는 높은 불화수소의 함량 때문에 공해문제가 심각하게 되어 산업화하는데는 큰 문제점이 있는 것이다.
또한 불산 대신 황산(H2SO4)을 사용하여 석영과 장석을 분리할 수 있는 방법이 있었으나 이 역시 강한 산성영역에서 진행해야 하므로 장비의 부식 및 공해등의 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 부유선광법에 의한 장석광정제시 불산 및 황산을 사용하여 장석과 석영을 분리한 종래의 방법을 지양하고 이를 광물에 대한 포수제 및 기포제 즉 아민(Amine)류와 페트롤리움 설포네이트(Petrolume Sulphonate)류를 혼합한 혼합액을 포수제로 사용하여 중성영역하에서 장석과 석영을 부선 분리 시킴으로서 장비의 부식을 방지하고 공해가 발생되지 않게 하는데에 그 목적이 있는 것이다.
본 발명에 의한 정석정제방법을 공정에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
1. 파분쇄공정
광석을 조크러셔(Jaw crusher)로 19mm 이하로 조쇄한후 로울크러셔(Roll crusher)로 6mm 이하의 입자크기가 되도록 중쇄한다.
2. 마광공정
6mm이하로 중쇄된 로드밀(Rod mill) 마광기에 넣고 적당한 물을 광석에 가하여 광액상태로 하여 단체분리단계가 48메쉬(mesh : 295㎛) 또는 65메쉬(203㎛)로 될 수 있게 마광한다. 이때 매질로서 가성소다(NaOH) 500gr/t(광석 1톤당 가성소다 500gr)을 마광기에 첨가한 후 마광한다. 매질로 가성소다를 첨가하여 마광하는 것은 마광시 장석의 표면을 신선하게 하여 석영-장석 부선분리시 장석과 석영의 분리를 용이하게 해주기 때문이다.
3. 스크러빙(Scrubbing)공정
마광시에 첨가된 가성소다의 43㎛ 이하의 스라임(Slime)을 제거하기 위하여 마광이 끝난 산물을 스크라버(Scrubber)를 이용하여 약 15분간 2000r.p.m으로 고속 교반한다. 스크러빙공정은 광석표면에 부착된 스라임의 제거효과를 증건시켜 주며 시약의 흡착을 촉진시켜 준다.
4. 디슬라임(Desline : 탈니)공정
스크러빙 공정이 끝난 산물에 함유된 스라임을 제거하고자 43㎛ 이하의 미립자를 제거한다. 43㎛ 이하의 스라임의 제거는 장석부선시 시약의 소모를 줄이고 장석표면에 부착된 스라임으로 인해 장석의 부유에 악영향을 미치기 때문에 스라임제거가 필수적이다.
5. 부선공정
가. 운모 및 함철광물 부선
디슬라임 공정이 끝난 산물을 부선기(浮選機)에 옮긴 후 부선 셀(cell)에 산물(광액)의 농도를 75%내외로 하고 엔 알 킬 트 리 메 틸 렌 디 아 민(n-alkyltrimetylene diamine : RNH2(CH2)3NH3(CH3COO)2: 이 하 "NATMD"라함)과 소디움페트롤리움설파네이트(Sodium petroleum sulfonte : OnH2n-(6-10)SO3Na : 이하 "PS"라함)를 혼합한 혼합액을 부선시약으로 첨가한다.
혼합액(포수제)의 혼합비는 광석상태 및 최종산물(정광)의 품위에 따라 달라질 수 있으나 본 발명에 있어서의 NATMD와 PS의 혼합비는 1 : 7이 적당하다. 즉, NATMD 50gr/t이면 PS는 350gr/t이 사용된다. 이와같은 시약을 부선셀에 넣고 75% 광액농도로 약 10분간 2,100r.p.m으로 고속 교반한 후 다시광액농도를 25%로 희석한 다음 1,800r.p.m으로 1-2분간 계속 교반한다. 교반중 기포에 포집력을 높이기 위해 기포제로서 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene glycol) 50gr/t을 사용한다. 1,800r.p.m으로 약 1-2분간 교반후 교반속도를 1,500r.p.m으로 줄인후 부선기에 부착된 공기조절 밸브를 열고 광액에 공기를 주입한다. 공기 주입으로 부선셀 위쪽으로 떠오르는 산물(부유물)을 주걱을 이용하여 계속 팬(Pan)에 옮긴다. 이때 부유물은 광미(Tailing)가 되고 침적물(셀에 남아있는 산물)은 정광이 되며 부유물이 없을 때가 부선이 끝나는 상태이다.
나. 석영-장석 분리부선
운모 및 함철광물 부선이 끝난 산물 즉 침적물의 광액농도를 25%내외로 하고 NATMD와 PS의 비율을 1 : 4 즉 NATMD 100gr/t이면 PS는 400gr/t으로 혼합한 부선시약을 첨가하여 2,100r.p.m으로 약 10분간 교반시킨 다음 1,800r.p.m으로 1-2분간 교반한다. 이 공정에서도 기포의 포집력을 높이기 위해 기포제로서 폴리풀로필텐클리콜(Polypropylene glycol) 50gr/t사용한다.
1,800r.p.m의 교반이 끝나면 교반속도를 1,500r.p.m으로 줄인후 부선기에 부착된 공기 조절밸브를 열고 광액에 공기를 주입한다. 공기주입으로 부선셀 위쪽으로 떠오르는 산물(부유물)을 주걱을 이용하여 계속 팬(Pan)에 옮긴다. 부유물이 떠오르지 않을때까지 계속 주걱으로 팬에 긁어모은다. 이 부유물이 정광이 되며 부선셀에 남아있는 산물이 광미(Tailing)가 된다. 이러한 방법으로 NATMD와 PS 비율을 조절하면 석영-장석분리가 이루어지는 것은 NATMD와 PS혼합액의 표면활성이 높아지고 양전하를 띠게되어 음하전량이 적은 장석에 우선흡착이 이루어져 석영-장석 분리가 이루어지게 된다.
이상과 같이 중성영역하에서 장석광을 정제하는 방법인 본 발명과 산성영에서 장석광을 정제하는 방법인 종래의 기술에 의한 산출율을 비교하면 다음 표와 같다.
[표]
Figure kpo00001
상기 표에 나타난 바와같이 장석광으로부터 운모 및 함철광물 제거효과는 본 발명과 종래기술이 같은 효과를 나타내고 있다. 한편 석영을 장석으로부터 분리하는 경우는 산성영역에서 정제하는 종래기술의 산출율이 본 발명의 산출을 보다 약간 좋으나 황산이나 불산을 사용하는데 따른 마광 및 부선시 의장비 부식 및 공해등을 수반하는 문제에 비하면 중성영역에서 정제되는 본 발명이 보다 경제적인 정제방법이 되는 것이다.
본 발명과 같이 마광시에 매질이 광석과 함께 첨가되면 매질이 장석 표면을 신선하게 할뿐만 아니라 원광중에 함유된 철 및 슬라임이 같이 제거되어 장석의 품질 향상에 도움이 되고 탭워터(Tap Water)나 황산을 이용하여 마광한 후 부선한 결과 보다 철분 제거율이 좋고 장석으로서 품질 요건에 적합한 결과를 얻을 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 규석 및 규사로부터 불순물을 제거하는 경우도 해당된다.
이상과 같이 본 발명은 NATMD와 PS의 비율을 적합하게 사용하여 부선하므로 매우 효과적으로 운모 및 함철광물을 제거하고, 또 석영도 제거하여 고품위 장석으로서 수요에 적합한 산물을 생산하는 정제방법인 것이다.

Claims (1)

  1. 장석광에 함유된 함철광물 및 석영을 부선법에 의하여 분리제거함에 있어서, 마광단계에서 매질로 가성소다 500gr/t을 첨가하여 마광하고, 마광시 첨가된 가성소다의 슬라임을 제거하기 위하여 스크러버로서 교반시켜 슬라임을 제거한 산물을 부선기에 옮긴 후 1차로 운모 및 함철광물을 제거하기 위해 포수제로 엔알킬트리메틸렌디아민(n-alkyltrimethlene diamine(RNH2(CH2)3NH3(CH3COO)2과 쏘디움 페트롤륨썰포네이트(Sodium petroleum sulfonte(CnH2n-(6-10)SO3Na)의 비율을 1 : 7로 하고 기포제로 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene glycol) 50gr/t 사용하여 황산이나 불산을 사용하지 않고 중성영역에서 부선분리하는 방법과 2차로 석영과 장석의 부선분리시 포수제로 엔알킬트리메틸렌 디아민(n-alkytrimethylene diamine)과 쏘디움 페트롤륨썰포네이트(Sodium petroleum sulfonate)비율을 1 : 4하고 기포제 폴리프로필렌 글리콜(Polyproylene glycol) 50g/t사용하여 황산이나 불산을 사용하지 않고 중성영역에서 석영-장석을 분리하는 방법.
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