KR100967417B1 - 수력식 비중분리 선광기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비중 차를 이용하여 모래에서 중사 등 유효한 광물을 분리 추출하기 위한 수력식 비중분리 선광기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 물과 자연석(모래)이 투입되는 투입구(10); 상기 투입구(10)의 하측에서 하향 경사지게 되고 상단에 일측 가장자리로 기울어지도록 요철(21)(22)이 반복 설치된 선광판(20); 상기 선광판(20)의 경사진 끝 부분에 형성된 배출구(30); 상기 선광판(20) 일측 가장자리에 설치된 포집판(40);을 포함하여 구성되되, 상기 선광판(20) 상에 선광판의 폭을 분리하도록 길이방향으로 하나 또는 복수 개의 분리판(23)을 설치하여 물동량을 조절함으로써 모래에서 중사를 더욱 효율적으로 분리하면서도 구조가 간간한 수력식 비중분리 선광기가 제안된다.

Description

수력식 비중분리 선광기{SPECIFIC GRAVITY ORE SEPERATOR}

본 발명은 자연사 또는 마광샌드에서 광물이나 사금과 같은 중사, 즉 유효 광물을 분리 선별하는 수력식 비중분리 선광기에 관한 것이다.

비중분리 선광기는 자연사 또는 마광샌드로부터 광물이나 사금 등과 같이 유효한 광물(이하, '중사'라 한다)을 선별하기 위한 것으로, 본 발명자는 이미 오래전부터 비중분리 선광기에 관하여 연구를 거듭하였고, 실제로 여러 가지 구조안을 제안하였다.

일 예로써 국내 공개특허 제 10-1998-0000601호에 제안된 선광기는 물과 자연석의 배출량을 조절하는 개폐판(11)을 갖으며 기체(2)와 상부에 설치되는 호퍼(1)와; 상기 호퍼(1)의 하측으로부터 경사지게 위치되면서 하부가 골이진 유수홈(33)이 형성된 돌조(32)를 등간격으로 형성한 선광판(3)과; 상기 선광판(3)의 상부면이 선광유수로(31)가 되는 선광기에 있어서, 상기 돌조(32)를 일측 방향으로 비탈지게 형성되며, 돌조(32)의 유수홈(33)의 전방에 다수의 톱니턱(34)을 형성하고, 돌조(32)에 갈퀴(35)가 돌출 형성된 선광판(3)과; 상기 선광판(3)의 돌조(32)의 하측에 접하여 유입되는 광물을 상측으로 이송하면서 수집하는 나사컨베이 어(42)를 감싸는 원통케이스(41)를 설치하고, 원통케이스(41)의 외측에 하측으로부터 상측으로 이어지면서 잔류 맥석 또는 모래를 배출하는 배출공(45)이 천공된 포집부(4)와; 상기 배출된 잔류 맥석 또는 모래를 기체(2)외부로 안내하는 배출판(6)과; 상기 포집부(4)의 나사컨베이어(42)를 구동시키는 모터(5)를 포함하여 이루어진 것이다.

이 외에도 본 발명자는 공개특허 제 10-1983-0002691호, 공개특허 제 10-1990-0007480호, 공개특허 제 10-1990-0000121호, 공개특허 제 10-1996-0007013호에서 제안된 바와 같이 다양한 형태의 비중분리 선광기를 안출하였는데, 선광기 개발의 주목적은 모래로부터 중사를 얼마만큼 효율적으로 분리하는지가 관건이고, 또 한편으로는 장치가 복잡하거나 제조비용이 많이 소요되는 경우 경제성이 비추어 불합리하다는 것을 간과해서는 안된다.

이러한 조건 하에 과거 다양한 형태의 선광기는 중사의 분리 효율을 높이는 방향으로 개선되어 왔으며, 본 발명자 역시 이에 대한 개발과 연구를 거듭하면서 많은 시행착오를 거쳐왔던바, 비중을 위한 선광판 상에 물의 유동량을 조절할 수 있도록 분리하는 경우, 중사 분리에 더욱 효율적임을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

이에 따라 본 발명의 목적은 물과 모래가 함께 흐르는 선광판 상에 물동량을 조절할 수 있는 분리판을 설치하여 모래나 마광샌드로부터 유효한 광물인 중사를 더욱 효율적으로 분리할 수 있도록 하면서도 구조가 간단하여 제조비용이 저렴한 수력식 비중분리 선광기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수력식 비중분리 선광기는, 물과 자연석(모래)이 투입되는 투입구(10); 상기 투입구(10)의 하측에서 하향 경사지게 되고 상단에 일측 가장자리로 기울어지도록 요철(21)(22)이 반복 설치된 선광판(20); 상기 선광판(20)의 경사진 단부에 형성된 배출구(30); 상기 선광판(20) 일측 가장자리에 설치된 포집판(40);을 포함하여 구성되되, 상기 선광판(20) 상에 선광판의 폭을 분리하도록 길이방향으로 하나 또는 복수 개의 분리판(23)이 설치되어 물동량 조절이 가능하게 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수력식 비중분리 선광기에 의하면, 요철로 이루어진 선광판 상에 그 길이 방향으로 설치된 분리판이 선광판의 폭을 분절함으로써 물이 기울어진 포집판 방향으로 집중되는 것을 방지하는 등 물동량을 조절하게 되므로 선광판의 길이가 비교적 짧더라도 모래에서 중사를 더욱 효율적으로 분리하게 되면서도 선광기 장치의 설치 면적을 최소화하여 매우 경제적인 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 비중분리 선광기를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 비중분리 선광기의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 비중분리 선광기의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비중분리 선광기의 선광판 구조를 보인 평면도이다.

도 1 내지 도 3과 같이 본 발명에 의한 선광기는 물과 자연석(모래)이 투입되는 투입구(10)와, 상기 투입구(10)의 하측에서 하향 경사지게 되고 상단에 일측 가장자리로 기울어지도록 요철(21)(22)이 반복 설치된 선광판(20)과, 상기 선광판(20)의 경사진 단부에 형성된 배출구(30)와, 상기 선광판(20) 일측 가장자리에 설치된 포집판(40)으로 이루어진다.

이때 상기 투입구(10)와 선광판(20) 사이에는 투입구(10)로 투입된 자연석에서 크기가 큰 자갈 등을 걸러 내고 입자가 작은 모래와 중사를 선별하도록 망사 형태로 된 필터가 설치되며, 상기 필터는 하나 또는 복수 개 형성될 수 있다.

예컨대 도 1 및 도 2와 같이 망사 형태의 제1필터(11)는 비교적 큰 자갈을 걸러내어 제1분리판(12)을 통해 배출되게 하고, 또한 상기 제1필터(11)보다 조밀한 망사 크기의 제2필터(13)는 더욱 작은 크기의 자갈을 걸러 내어 제2분리판(14)으로 배출되게 하는 구조로 하여 투입구(10)와 선광판(20) 사이에는 하나 또는 복수 개의 필터를 설치할 수 있다.

상기 선광판(20)은 투입구(10)로 투입된 물과 모래가 선광판(20) 상부의 요 철, 즉 돌기(21)와 유수홈(22)이 연속적으로 반복 설치된 요철부를 흐르는 동안 모래와 중사가 분리되는데, 이 과정에서 모래 종류나 물과의 혼합비율, 작업 환경 등을 고려하여 상기 선광판(20)의 경사진 기울기는 조절 가능하게 하는 것이 바람직하다.

이를 위해 도 2를 참조하는 바와 같이 상기 선광판(20)의 하향 경사 끝 부분 하면에는 선광판(20)을 지지하는 출구 측 다리(25)가 구비되고, 상향 경사 끝 부분 하면에는 상대적으로 길이가 긴 입구 측 다리(26)가 형성되며, 여기서 상기 각 다리(25)(26)는 높이 조절이 가능하게 된다.

각 다리(25)(26)의 높이 조절 구조는 안테나 형태로 길이가 신축 가능하게 하여 어느 지점(위치)에서 이를 고정하는 형태, 또는 힌지를 구비하여 굽히는 형태 등, 일반적으로 일정한 길이를 가진 다리 또는 바(bar) 등의 구조물은 필요에 따라 다양한 형태로 길이 조절을 하거나 또는 신축 가능하게 구성되므로, 공지의 여러 길이 조절 구조 중 적의 선택하는 것이 가능하다. 따라서 본 발명에 따른 상기 각 다리(25)(26)의 신축 구조에 관한 상세한 설명은 생략하며, 다만 여기서 각 다리(25)(26)는 어느 일측 다리만 높이 조절 가능하게 하는 구조를 내포한다.

한편, 도 1 및 도 3과 같이 상기 선광판(20) 상에 설치된 돌기(21) 및 유수홈(22)의 요철은 선광판(20)의 일측 가장자리 방향으로 기울어져 있고, 상기 기울어진 방향의 요철 끝 부분에는 포집판(40)이 설치되어 있으며, 이때 상기 선광판(20)의 하향 끝 부분에 위치한 배출구(30)로는 모래(S)가 배출되고, 포집판(40) 하단으로는 모래로부터 분리 선별된 유효한 광물인 중사(M)가 배출되는데 이러한 분리 과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

투입구(10) 및 필터(11)(13)를 경유하여 선광판(20) 상부로 물과 모래(중사 포함)가 유입되면, 물과 모래는 선광판(20)의 경사진 방향으로 흐름과 동시에 요철의 기울어진 방향으로도 흐른다.

이때 상기 요철을 구성하는 돌기(21)와 요홈(22)은 비교적 마찰계수가 높은 고무재료 또는 목재로 이루어져 있어서 유수홈(22)에서의 느린 유속과 돌기(21)를 타고 넘을 때의 빠른 유속 간 유속 차, 그리고 유수홈(22) 내에 물이 잠시 머무는 동안에 모래와 중사가 가지는 고유의 비중 차에 의한 가라앉음 정도의 차이 등, 마찰계수에 의한 유속과 비중 차 등의 원인에 의해, 모래(S)는 계속해서 돌기(21)를 타고 넘어 선광판(20)의 경사진 방향으로 흘러서 배출구(30)를 통해 배출되는 반면, 중사(M)는 유수홈(22) 내에 머물면서 유수홈(22)의 기울어진 방향으로 이동하여 포집판(40) 상에 도달하고, 다시 포집판(40)의 하향 경사진 부분으로 이동하여 배출된다.

이때 도시하지는 않았지만, 상기 포집판(40) 하단에서 배출되는 중사(M)는 물을 포함하고 있으므로, 이를 받아내는 수집통(미도시) 상부에는 물은 배수되고 중사는 거를 수 있는 망을 형성할 수 있다.

여기서, 본 발명에 의하면 상기 선광판(20) 상에는 선광판(20)의 폭을 분리하도록 길이방향으로 분리판(23)을 설치하여 물동량을 조절할 수 있다. 즉, 도 3을 참조하면 선광판(20) 상부는 분리판(23)에 의해서 요철의 상향 부분인 제1구간(D1)과 요철의 하향 부분인 제2구간(D2)으로 분리되며, 이때 물은 제1구간(D1)과 제2구 간(D2)으로 분리된 상태에서 배출구(30) 및 포집판(40) 방향으로 흐르게 된다.

그런데 분리판(23)이 없는 경우 물이 포집판(40) 측으로 집중되므로 선광판(20)의 경사가 적절하기 않으면 중사뿐만 아니라 모래까지 포집판(40)으로 유입될 우려가 있으므로, 분리판(23)은 적어도 제1구간(D1)으로 흐르는 물이 쉽게 제2구간(D2) 측으로 흐르는 것을 방지한다.

다시 말해 분리판(23)은 물과 모래가 포집판(40) 측으로 집중하여 흐르는 것을 지연시킴과 동시에 모래의 엉킴 현상 등을 방지하는 기능을 가지며, 이때 중사(M)는 유수홈(22)을 따라 하향 이동하는데, 분리판(23)은 돌기(21)의 상단에만 접하고 유수홈(22)에는 설치되지 않았기 때문에 제1구간(D1)에서 포집된 중사(M)는 분리판(23)의 제약 없이 포집판(40)까지 이동 가능하다.

이러한 기술사상에 의해서 상기 분리판(23)은 도시된 것과 달리 복수 개 설치 가능한데, 설치 개수가 많으면 오히려 물이 포집판(40) 측으로 흐르는 것을 지나치게 차단하여 중사(M)가 효과적으로 포집되지 않고 배출구(30)를 통해 배출되므로 그 설치 개수는 적의 조절해야 한다.

바람직한 형태로서, 본 발명에 의하면, 상기 분리판(23)의 경사진 하부에는 분리판(23) 하단이 선광판(30) 상단에서 일정거리 이격된 홀(24)이 형성되게 하여 제1구간(D1)과 제2구간(D2)이 상호 결합되게 한다.

이와 같이 하면, 제1구간(D1)과 제2구간(D2)으로 분리 이동된 물과 모래가 확산되면서 물과 모래가 어느 한 구간 측으로 집중된 병목 현상을 제거함으로써 물과 모래를 배출구(30)로 원활하게 배출할 수 있다.

더욱 바람직한 형태로서, 상기 선광판(20) 일측에는 선광판(20)에 진동을 가하도록 진동수단(50)이 연결될 수 있다. 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이 선광판(20) 하단에 모터와 같은 구동원(51)의 구동으로 진동을 발생시키는 진동수단(50)을 부착하는 경우, 선광판(20)에 미세한 진동이 가해지므로 물을 이용하여 물속에 함유된 모래와 중사를 더욱 효과적으로 분리할 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 상세하게 설명함에 있어서, 비록 도시된 제한적인 실시 예에 기하여 설명하였지만, 본 발명은 예시된 실시예 및 도면 구조로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 수정과 변형이 가해질 수 있다는 것을 당업자는 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비중분리 선광기의 전체 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비중분리 선광기의 측면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비중분리 선광기의 선광판 구조를 보인 평면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 투입구 11, 13 : 제1, 제2필터

12, 14 : 제1, 제2분리판

20 : 선광판 21 : 돌기

22 : 유수홈 23 : 분리판

24 : 홀 25, 26 : 다리

30 : 배출구 40 : 포집판

50 : 진동수단

Claims (6)

1. 물과 자연석이 투입되는 투입구(10);

   상기 투입구(10)의 하측에서 하향 경사지게 되고 상단에 일측 가장자리로 기울어지도록 요철(21)(22)이 반복 설치된 선광판(20);

   상기 선광판(20)의 경사진 단부에 형성된 배출구(30);

   상기 선광판(20) 일측 가장자리에 설치된 포집판(40);을 포함하여 구성되되,

   상기 선광판(20) 상에 선광판의 폭을 분리하도록 길이방향으로 하나 또는 복수 개의 분리판(23)이 설치되되,

   상기 분리판(23)의 경사진 하부는 선광판(30) 상단에서 일정거리 이격된 홀(24)이 형성된 것을 특징으로 하는 수력식 비중분리 선광기.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 투입구(10)와 선광판(20) 사이에 자갈과 모래를 선별하도록 망사 형태로 된 필터가 하나 또는 복수 개가 적층 설치된 것을 특징으로 하는 수력식 비중분리 선광기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 선광판(20)의 하향 경사 단부 하면에 출구측 다리(25)가 구비되고, 상향 경사 단부 하면에 상대적으로 길이가 긴 입구측 다리(26)가 형성되되, 상기 각 다리(25)(26)는 높이 조절이 가능하게 된 것을 특징으로 하는 수력식 비중분리 선광기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 선광판(20) 일측에 선광판(20)에 진동을 가하도록 진동수단(50)이 연결된 것을 특징으로 하는 수력식 비중분리 선광기.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 요철을 형성한 돌기(21) 및 유수홈(22)은 목재, 고무재에서 선택된 것을 특징으로 하는 수력식 비중분리 선광기.

Images