KR101196810B1 - 마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치 - Google Patents

마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표면적이 비율이 높아 이송능력이 높고 부상속도나 낮아 반응능력이 뛰어난 마이크로버블(Micro-Buble)을 이용함으로써 목적광물의 회수비율을 최대화할 수 있어 정광 품위의 향상이 가능하고, 공급되는 마이크로버블의 크기를 선택적으로 조절할 수 있어 기포의 상승속도를 상승시키기 위해 기포의 크기를 크게 형성할 경우 선광속도를 높일 수 있는 마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치는 내측에는 원통형상의 충전공간이 형성되고 하부에는 배수관이 형성되며 수직방향으로 기립 설치되는 선광기 본체와, 기포제 및 물이 교반되어 기포액이 생성되고, 생성된 상기 기포액을 상기 충전공간 내로 공급시키는 기포액 교반기와, 원광미분, 물 및 보조제가 교반되어 원광액이 생성되고, 생성된 상기 원광액을 상기 충전공간 내로 공급시키는 원광액 교반기와, 내측에는 기포생성공간이 형성되되 상기 기포생성공간은 상기 충전공간과 연속순환 가능하도록 양방향 연결되며 상기 기포액 및 원광액을 상기 충전공간으로부터 공급받아 마이크로버블을 생성하고 상기 마이크로버블과 함께 목적광물 및 배출광물로 분류된 상기 원광미분을 상기 충전공간으로 재공급하는 마이크로버블 공급부와, 상기 선광기 본체의 상측에 상기 충전공간을 향해 세척수 공급 가능하게 구비되고 세척수의 공급여부에 따라 상기 마이크로버블 공급부로부터 재공급된 상기 배출광물을 상기 배수관 측으로 선택적으로 배출시키는 세척수 공급부와, 상기 선광기 본체의 상부에 구비되고 상기 마이크로버블과 함께 상승 된 상기 목적광물을 선택적으로 수집하는 정광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치{FLOTATION ORE DRESSING APPARATUS USING MICRO BUBBLE}
본 발명은 마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 표면적 비율이 높아 이송능력이 높고 부상속도가 낮아 반응능력이 뛰어난 마이크로버블(Micro-Buble)을 이용함으로써 목적광물의 회수비율을 최대화할 수 있어 정광 품위의 향상이 가능하고, 공급되는 마이크로버블의 크기를 선택적으로 조절할 수 있어 기포의 상승속도를 상승시키기 위해 기포의 크기를 크게 형성할 경우 선광속도를 높일 수 있는 마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치에 관한 것이다.
최근 국제사회에서는 원자재의 가격 급등 및 국가간 자원 확보를 위한 경쟁이 치열하게 전개되고 있는데, 이러한 자원확보 경쟁은 자원 수요의 증대와 공급 불안에 기인해서 더욱 가열되고 있다.
또한 전 세계 광물의 80% 가량이 중국을 포함한 다섯 개 국가에 편중되어 있어 그 희소성으로 인한 광물자원의 조기 고갈의 위험성 또한 매우 크며, 현재와 같은 속도로 수요량이 늘어나게 될 경우 2050년까지의 누적 수요랑은 매장량을 초과할 전망이다.
이와 같이 광물자원의 편재성이 높아 생산국의 정책변화나 자연재해 등에 의한 공급장애의 위험성이 매우 높은 실정인데, 예를 들어 바나듐의 경우 남아프리카 공화국이 세계 생산량의 42%, 중국이 34%를 차지하고 있고, 상위 3개국을 합하면 그 비율이 90%에 이르고 있고, 텅스텐의 경우 상위 3개국의 점유율이 95%, 크롬과 인듐은 각각 81%에 달하고 있다.
여기에 덧붙여 민족주의의 심화와 수요 국가간 선점경쟁의 가열, 그리고 공급업체의 대형화 등으로 인해 그 문제점은 날로 심각해 지고 있어, 정부, 개발업체, 소비자의 유기적인 협력을 바탕으로 외교활동의 강화와 대체재료의 개발 그리고 소비 감축을 위한 전 세계적인 기술개발이 절실한 실정이다.
한편, 자원소비국 중에서도 대표적으로 중국이 자원을 비효율적으로 소비하고 있는데, 일례로서 희토류의 경우 선진국은 회수율이 50% 정도를 유지하고 있는 반면 중국은 30% 정도에 머물고 있는바 전 세계적으로 광물 부산물로부터 유용광물 선별기술 및 폐기물 감량 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.
이와 같은 유용광물 선별기술 중에서도 대표적인 것이 부유선광 회로인데, 부유선광 회로는 여러 대의 부유 선광기로 구성되어 있으며 중간산물의 순환과 재선별에 의해서 높은 선별 효율을 나타낼 수 있도록 고안되어 있다. 그러나 설비공간 및 전력소모량이 많이 필요하다는 단점이 있다. 또한 부선재의 작용에 의해서 특정 광물만을 기포의 표면에 부착시켜 기포와 함께 떠오르게 하고 펄프 표면에 생긴 거품을 회수함으로써 선별이 이루어지는데 공기공급과 임펠러 구동 모터 축이 장애요인으로 작용되어 거품 회수율이 기대치보다 낮은 실정이다.
따라서 순환자원 재활용 사업의 확대 및 희소금속 생산시설 확충과 지속적인 연구개발을 통해 뛰어난 금속회수 기술을 보유하는 것이 중요한 과제로 떠오르고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 표면적 비율이 높아 이송능력이 높고 부상속도가 낮아 반응능력이 뛰어난 마이크로버블(Micro-Buble)을 이용함으로써 목적광물의 회수비율을 최대화할 수 있어 정광 품위의 향상이 가능하고, 공급되는 마이크로버블의 크기를 선택적으로 조절할 수 있어 기포의 상승속도를 상승시키기 위해 기포의 크기를 크게 형성할 경우 선광속도를 높일 수 있는 마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 내측에는 원통형상의 충전공간이 형성되고 하부에는 배수관이 형성되며 수직방향으로 기립 설치되는 선광기 본체와, 기포제 및 물이 교반되어 기포액이 생성되고, 생성된 상기 기포액을 상기 충전공간 내로 공급시키는 기포액 교반부와, 원광미분, 물 및 보조제가 교반되어 원광액이 생성되고, 생성된 상기 원광액을 상기 충전공간 내로 공급시키는 원광액 교반부와, 내측에는 기포생성공간이 형성되되 상기 기포생성공간은 상기 충전공간과 연속순환 가능하도록 양방향 연결되며 상기 기포액 및 원광액을 상기 충전공간으로부터 공급받아 마이크로버블을 생성하고 상기 마이크로버블과 함께 목적광물 및 배출광물로 분류된 상기 원광미분을 상기 충전공간으로 재공급하는 마이크로버블 공급부와, 상기 선광기 본체의 상측에 상기 충전공간을 향해 세척수 공급 가능하게 구비되고 세척수의 공급여부에 따라 상기 마이크로버블 공급부로부터 재공급된 상기 배출광물을 상기 배수관 측으로 선택적으로 배출시키는 세척수 공급부와, 상기 선광기 본체의 상부에 구비되고 상기 마이크로버블과 함께 상승된 상기 목적광물을 선택적으로 수집하는 정광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치를 제공한다.
본 발명에서 선광기 본체의 하부는 그 상부에 비해 확장된 고깔 형상으로 형성되고, 또한 선광기 본체의 하부에 형성된 배수구에는 상기 충전공간의 수위를 조절하는 배수용 호스가 연결된다.
본 발명에서 기포액 교반부는 상기 기포제와 물이 교반되는 기포액 교반기와, 상기 기포액 교반기와 상기 충전공간을 연결하는 기포액 공급관부와, 상기 기포액 공급관부 상에 설치되어 상기 충전공간으로의 기포액 공급을 제어하는 기포액 공급펌프를 포함한다.
본 발명에서 원광액 교반부는 상기 원광미분, 물 및 보조제가 교반되는 원광액 교반기와, 상기 원광액 교반기와 상기 충전공간을 연결하는 원광액 공급관부와, 상기 원광액 공급관부 상에 설치되어 상기 충전공간으로의 원광액 공급을 제어하는 원광액 공급펌프를 포함한다.
본 발명에서 마이크로버블 공급부는, 상기 충전공간과 제 1 관부 및 제 2 관부에 의해 연속순환 가능하게 연결되는 압력 챔버와, 상기 제 1 관부 상에 구비되며 상기 압력 챔버로의 공기유입을 제어하는 공기유입밸브와, 상기 제 1 관부 상에 구비되되 상기 공기유입밸브와 압력챔버 사이에 위치되어 상기 충전공간으로부터 상기 기포생성공간 측으로 기포액 및 교반액의 유입을 제어하는 압력펌프와, 상기 제 2 관부 상에 구비되어 상기 압력챔버 내부의 압력을 조절하고 동시에 상기 압력챔버 내에서 생성된 마이크로버블, 목적광물 및 배출광물로 분류된 상기 원광미분을 상기 충전공간 측으로 재공급시키는 유입밸브와, 상기 압력챔버와 압축공기 공급관에 의해 연결되며 압축공기를 생성하여 공급하는 에어컴프레셔를 포함한다.
본 발명에서 원광미분은 200메쉬 이하의 크기로 형성되고, 상기 보조제는 규산나트륨을 포함한 친수성 물질과, 황화나트륨을 포함한 소수성 물질로 이루어진다.
본 발명에 따른 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치는 표면적 비율이 높아 이송능력이 높고 부상속도나 낮아 반응능력이 뛰어난 마이크로버블(Micro-Buble)을 이용함으로써 목적광물의 회수비율을 최대화할 수 있어 정광 품위의 향상이 가능한 탁월한 장점을 갖는다.
또한 본 발명은 공급되는 마이크로버블의 크기를 선택적으로 조절할 수 있어 기포의 상승속도를 상승시키기 위해 기포의 크기를 크게 형성할 경우 선광속도를 높일 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치의 개략적인 공정을 보인 공정도.
도 2는 도 1의 공정 흐름을 도시한 순서도.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치의 개략적인 공정을 보인 공정도가 도시되고, 도 2에는 도 1의 공정 흐름을 도시한 순서도가 도시된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치는 내측에는 원통형상의 충전공간(110)이 형성되고 하부에는 배수관(120)이 형성되며 수직방향으로 기립 설치되는 선광기 본체(100)와, 기포제 및 물이 교반되어 기포액이 생성되고, 생성된 상기 기포액을 상기 충전공간(110) 내로 공급시키는 기포액 교반부(200)와, 원광미분, 물 및 보조제가 교반되어 원광액이 생성되고, 생성된 상기 원광액을 상기 충전공간(110) 내로 공급시키는 원광액 교반부(300)와, 내측에는 기포생성공간(420)이 형성되되 상기 기포생성공간(420)은 상기 충전공간(110)과 연속순환 가능하도록 양방향 연결되며 상기 기포액 및 원광액을 상기 충전공간(110)으로부터 공급받아 마이크로버블을 생성하고 상기 마이크로버블과 함께 목적광물 및 배출광물로 분류된 상기 원광미분을 상기 충전공간(110)으로 재공급하는 마이크로버블 공급부(400)와, 상기 선광기 본체(100)의 상측에 상기 충전공간(110)을 향해 세척수 공급 가능하게 구비되고 세척수의 공급여부에 따라 상기 마이크로버블 공급부(400)로부터 재공급된 상기 배출광물을 상기 배수관(120) 측으로 선택적으로 배출시키는 세척수 공급부(500)와, 상기 선광기 본체(100)의 상부에 구비되고 상기 마이크로버블과 함께 상승 된 상기 목적광물을 선택적으로 수집하는 정광부(600)를 포함한다.
이하에는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로 버블을 이용한 부유선광 장치의 각각의 구성부재 및 단계별 공정에 대해 상세하게 설명한다.
여기서 선광기 본체(100)는 추후에 설명될 구성부재들에 의해 생성 및 공급된 마이크로버블과 선광 대상물로서 비철금속인 목적광물 및 배출광물 등을 포함한 충전물이 혼재되며 마이크로버블을 이용한 부유선광을 통해 이들의 선별적 분류가 이루어지는 역할을 하는 것이다. 이를 위해 내측에는 부유선광이 진행되는 원통형상의 충전공간(110)이 형성되고 하부에는 배수관(120)이 형성되며 지면 또는 소정의 베이스 부재(도시되지 않음) 상에 수직방향으로 기립 설치된다.
이와 같은 선광기 본체(100)의 하부는 그 상부에 비해 확장된 고깔 형상으로 형성되고 전술한 배수구에는 충전공간(110)의 수위를 조절하는 배수용 호스(121)가 연결되는데, 충전공간(110) 내의 수위조절이 필요할 경우 배수용 호스(121) 단부의 높낮이 위치를 변경해 내측에 충전된 충전물을 선택적으로 배수한다. 또한 전술한 선광기 본체(100)의 전체적인 크기는 선광할 비철금속의 종류 및 양에 따라 다양하게 변경 실시될 수 있다.
전술한 선광기 본체(100)에는 기포액 교반부(200)가 연결 구비되는데 이 기포액 교반부(200)는 마이크로버블이 효과적으로 생성될 수 있도록 기포제와 물이 교반되어 형성된 기포제를 충전공간(110) 내로 연속 제공해 주는 역할을 하는 것이다.
이와 같은 기포액 교반부(200)는 기포제와 물이 교반되는 기포액 교반기(210)와, 기포액 교반기(210)와 충전공간(110)을 연결하는 기포액 공급관부(230)와, 기포액 공급관부(230) 상에 설치되어 충전공간(110)으로의 기포액 공급을 제어하는 기포액 공급펌프(220)를 포함한다.
즉 전술한 기포액 교반기(210) 내에 수용된 물과 기포제를 교반해 생성된 기포액은 기포액 공급펌프(220)의 제어에 의해 기포액 공급관부(230)를 따라 충전공간(110) 내로 공급된다.
또한 전술한 선광기 본체(100)에는 원광액 교반기(310)가 연결 구비되는데 이 기포액 교반부(200)는 원광미분, 물, 보조제가 교반되어 정광부(600)를 통해 선별될 목적광물과 배수관(120)을 통해 배출될 배출광물이 포함된 원광미분과 물 그리고 보조제를 충전공간(110) 내로 연속적으로 제공해 주는 역할을 하는 것이다.
이와 같은 원광액 교반부(300)는 원광미분, 물 및 보조제가 교반되는 원광액 교반기(310)와, 상기 원광액 교반기(310)와 상기 충전공간(110)을 연결하는 원광액 공급관부(320)와, 상기 원광액 공급관부(320) 상에 설치되어 상기 충전공간(110)으로의 원광액 공급을 제어하는 원광액 공급펌프(330)를 포함한다.
이때 전술한 원광미분은 200메쉬 이하의 크기로 형성되고, 전술한 보조제는 원광미분의 성분에 따라서 선택적으로 사용될 수 있는데 규산나트륨을 포함한 친수성 물질과, 황화나트륨을 포함한 소수성 물질로 이루어진다.
즉, 원광액 교반기(310) 내에 수용된 원광미분, 물, 보조제를 교반해 생성된 원광액은 원광액 공급펌프(330)의 제어에 의해 원광액 공급관부(320)를 따라 충전공간(110) 내로 공급된다.
그리고 전술한 선광기 본체(100)에는 마이크로버블 공급부(400)가 연결되는데 이 마아크로버블 공급부는 전술한 기포액, 원광액을 공급받아 생성된 마이크로버블과, 이 마이크로버블 내에 포함된 목적광물 및 배출광물 그리고 그 외에 기포액 및 원광액 내에 포함된 물질을 전술한 충전공간(110) 내로 재공급하는 역할을 하는 것이다. 이를 위해 전술한 마이크로버블 공급부(400)의 내측에는 기포생성공간(420)이 형성되되 기포생성공간(420)은 상기 충전공간(110)과 연속순환 가능하도록 제 1 관부(430) 및 제 2 관부(44)에 의해 양방향 연결된다.
이와 같은 마이크로버블 공급부(400)는, 충전공간(110)과 제 1 관부(430) 및 제 2 관부(440)에 의해 연속순환 가능하게 연결되는 압력챔버(410)와, 제 1 관부(430) 상에 구비되며 압력챔버(410)로의 공기유입을 제어하는 공기유입밸브(431)와, 제 1 관부(430) 상에 구비되되 공기유입밸브(431)와 압력챔버(410) 사이에 위치되어 충전공간(110)으로부터 기포생성공간(420) 측으로 기포액 및 교반액의 유입을 제어하는 압력펌프(433)와, 제 2 관부(440) 상에 구비되어 압력챔버(410) 내부의 압력을 조절하고 동시에 압력챔버(410) 내에서 생성된 마이크로버블, 목적광물 및 배출광물로 분류된 원광미분을 충전공간(110) 측으로 재공급시키는 유입밸브(441)와, 압력챔버(410)와 압축공기 공급관(451)에 의해 연결되며 압축공기를 생성하여 공급하는 에어컴프레셔(450)를 포함한다.
여기서 제 1 관부(430)는 충전공간(110) 내에 충전된 물질이 기포생성공간(420) 측으로 공급될 수 있도록 양측을 연결하는 역할을 하는 것이고, 반대로 제 2 관부(440)는 기포생성공간(420) 내에서 생성된 물질을 재차 충전공간(110) 내로 재공급하는 역할을 하는 것이며 전술한 에어컴프레셔(450)는 사용 여부에 따라서 선택적으로 연결 가능하다.
선광기 본체(100)와 압력챔버(410)의 순환은 선광기 본체(100) → 제 1 관부(430) (제 1 관부(430)의 공기유입밸브(431) 및 압력펌프(433) 차례로 통과) → 압력챔버(410) → 제 2 관부(440) (제 2 관부(440)의 유입밸브(441) 통과) → 선광기 본체(100) 순으로 이루어지며, 이때 제 2 관부(440)가 선광기 본체(100)와 연결되는 측에는 노즐(443)이 구비된다.
또한 전술한 선광기 본체(100)의 상측에는 세척수 공급부(500)가 전술한 충전공간(110)을 향해 세척수 공급 가능하게 구비되는데, 이 세척수는 그 공급 여부에 따라 마이크로버블 공급부(400)의 기포생성공간(420)에서 선광기 본체(100)의 충전공간(110)으로 재공급된 배출광물을 배수관(120)을 통해 선택적으로 배출시키는 역할을 하는 것이다. 즉, 전술한 원광액 중에서 보조제 내에 포함된 규산화나트륨에 의해서 친수성 표면을 갖게 된 배출광물은 세척수 공급부(500)를 통해서 공급되는 세척수와 함께 배수관(120)을 통해 선택적으로 제거된다.
그리고 전술한 선광기 본체(100)의 상부에는 정광부(600)가 구비되는데 이 정광부(600)는 배출광물이 배출된 후에도 마이크로버블과 함께 지속적으로 상승 된 목적광물이 정광부(600) 하단에 구비된 정광 토출구(610)를 통해 선택적으로 수집되도록 하는 역할을 하는 것이다. 즉 전술한 원광액 중에서 보조제 내에 포함된 황화나트륨에 의해서 소수성 표면을 갖게 된 목적광물이 마이크로버블과 함께 선광기 본체(100)의 상단으로 토출 됨에 따라 정광기를 통한 선별이 가능하다.
이하에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치의 전체적인 공정 흐름에 대해서 설명한다.
먼저 기포액 교반기(210) 내에서는 물과 기포액을 소정 비율로 수용한 다음 교반하여 준비하고, 원광액 교반기(310) 내에서는 물, 원광미분 및 보조제를 소정 비율로 수용한 다음 교반하여 준비한다.
그런 다음, 원광액 교반기(310)로부터 원광액을 충전공간(110) 내로 공급하는데 이때 원광액은 도 1에 도시되는 "a" 지점까지 충전되도록 한다.
그런 다음, 제 2 관부(440) 상의 유입밸브(441)를 완전히 열고 제 1 관부(430) 상의 압력펌프(433) 및 공기유입밸브(431)를 각각 작동시키는데 이때 유입밸브(441)를 조금씩 닫으며 기포생성공간(420) 내의 압력이 3.5kg/cm2가 되도록 조절되도록 한다.
동시에 제 1 관부(430)를 통해 충전공간(110) 내의 원광액이 마이크로버블 공급부(400)의 기포생성공간(420) 내로 공급되도록 하고, 기포제 교반기로부터 기포액 또한 충전공간(110) 및 기포생성공간(420) 내로 순차적으로 공급되되도록 하며, 동시에 에어컴프레셔(450)로부터 압축공기가 기포생성공간(420) 내로 선택적으로 공급되도록 한다.
이와 같이 원광액과 기포액의 공급은 선광기 본체(100) → 제 1 관부(430) → 압력챔버(410) → 제 2 관부(440) → 선광기 본체(100)의 순서로 연속 순환되면서 이루어지며, 이때 충전공간(110) 내에는 마이크로버블이 점차적으로 생성되어 선광기 본체(100)의 상단에까지 이르게 된다.
선광기 본체(100)의 상단까지 상승 된 버블이 세척수 공급부(500)와 접촉되면 세척수 공급부(500)로부터 세척수 공급이 시작되고, 이때 원광액 중에서 전술한 보조제 내에 포함된 규산화나트륨에 의해서 친수성 표면을 갖게 된 배출광물이 세척수와 함께 배수관(120)을 통해 선택적으로 제거된다.
그리고 원광분말 내 중에서 전술한 보조제 내에 포함된 황화나트륨에 의해서 소수성 표면을 갖게 된 목적광물은 마이크로버블과 함께 지속적으로 상승되고 선광기 본체(100)의 상단에 이르러 정광기를 통해 토출되어 선별된다.
선광작업이 종료된 후에는 기포액 공급펌프(220)와 원광액 공급펌프(330)의 작동을 정지해 기포액과 원광액을 차단하고 공기유입밸브(431)를 완전히 닫아 압력챔버(410)의 압력이 1.0kg/cm2이하가 되는 것이 확인된 후에 압력펌프(433)의 작동을 정지한다.
또한 전술한 공기유입밸브(431)와 압력펌프(433)가 설치된 제 1 관부(430)가 압력챔버(410)에 연결되지 않고 노츨 측에 직결될 경우 생성되는 마이크로버블의 크기가 압력챔버(410)를 거쳤을 때보다 크게 생성됨으로써 기포의 상승속도를 높여 빠르게 선광작업이 가능하게 된다.
위에서 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.
100 : 선광기 본체 110 : 충전공간
120 : 배수관 121 : 배수용 호스
200 : 기포액 교반부 210 : 기포액 교반기
220 : 기포액 공급펌프 230 : 기포액 공급관부
300 : 원광액 교반부 310 : 원광액 교반기
320 : 원광액 공급관부 330 : 원광액 공급펌프
400 : 마이크로버블 공급부 410 : 압력챔버
420 : 기포생성공간 430 : 제 1 관부
431 : 공기유입밸브 433 : 압력펌프
440 : 제 2 관부 441 : 유입밸브
443 : 노즐 450 : 에어컴프레셔
451 : 압축공기 공급관 500 : 세척수 공급부
600 : 정광부 610 : 정광 토출구

Claims (6)

  1. 내측에는 원통형상의 충전공간(110)이 형성되고 하부에는 배수관(120)이 형성되며 수직방향으로 기립 설치되는 선광기 본체(100);
    기포제 및 물이 교반되어 기포액이 생성되고, 생성된 상기 기포액을 상기 충전공간(110) 내로 공급시키는 기포액 교반기(210);
    원광미분, 물 및 보조제가 교반되어 원광액이 생성되고, 생성된 상기 원광액을 상기 충전공간(110) 내로 공급시키는 원광액 교반부(300);
    내측에는 기포생성공간(420)이 형성되되 상기 기포생성공간(420)은 상기 충전공간(110)과 연속순환 가능하도록 양방향 연결되며 상기 기포액 및 원광액을 상기 충전공간(110)으로부터 공급받아 마이크로버블을 생성하고 상기 마이크로버블과 함께 목적광물 및 배출광물로 분류된 상기 원광미분을 상기 충전공간(110)으로 재공급하는 마이크로버블 공급부(400);
    상기 선광기 본체(100)의 상측에 상기 충전공간(110)을 향해 세척수 공급 가능하게 구비되고 세척수의 공급여부에 따라 상기 마이크로버블 공급부(400)로부터 재공급된 상기 배출광물을 상기 배수관(120) 측으로 선택적으로 배출시키는 세척수 공급부(500); 및
    상기 선광기 본체(100)의 상부에 구비되고 상기 마이크로버블과 함께 상승 된 상기 목적광물을 선택적으로 수집하는 정광부(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 선광기 본체(100)의 하부는 그 상부에 비해 확장된 고깔 형상으로 형성되고, 상기 선광기 본체(100)의 하부에 형성된 배수구에는 상기 충전공간(110)의 수위를 조절하는 배수용 호스(121)가 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 기포액 교반부(200)는 상기 기포제와 물이 교반되는 기포액 교반기(210)와, 상기 기포액 교반기(210)와 상기 충전공간(110)을 연결하는 기포액 공급관부(230)와, 상기 기포액 공급관부(230) 상에 설치되어 상기 충전공간(110)으로의 기포액 공급을 제어하는 기포액 공급펌프(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 원광액 교반부(300)는 상기 원광미분, 물 및 보조제가 교반되는 원광액 교반기(310)와, 상기 원광액 교반기(310)와 상기 충전공간(110)을 연결하는 원광액 공급관부(320)와, 상기 원광액 공급관부(320) 상에 설치되어 상기 충전공간(110)으로의 원광액 공급을 제어하는 원광액 공급펌프(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 마이크로버블 공급부(400)는, 상기 충전공간(110)과 제 1 관부(430) 및 제 2 관부(440)에 의해 연속순환 가능하게 연결되는 압력챔버(410)와, 상기 제 1 관부(430) 상에 구비되며 상기 압력챔버(410)로의 공기유입을 제어하는 공기유입밸브(431)와, 상기 제 1 관부(430) 상에 구비되되 상기 공기유입밸브(431)와 압력챔버(410) 사이에 위치되어 상기 충전공간(110)으로부터 상기 기포생성공간(420) 측으로 기포액 및 교반액의 유입을 제어하는 압력펌프(433)와, 상기 제 2 관부(440) 상에 구비되어 상기 압력챔버(410) 내부의 압력을 조절하고 동시에 상기 압력챔버(410) 내에서 생성된 마이크로버블, 목적광물 및 배출광물로 분류된 상기 원광미분을 상기 충전공간(110) 측으로 재공급시키는 유입밸브(441)와, 상기 압력챔버(410)와 압축공기 공급관(451)에 의해 연결되며 압축공기를 생성하여 공급하는 에어컴프레셔(450)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원광미분은 200메쉬 이하의 크기로 형성되고, 상기 보조제는 규산나트륨을 포함한 친수성 물질과, 황화나트륨을 포함한 소수성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로버블을 이용한 부유선광 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180028322A (ko) * 2016-09-08 2018-03-16 서울대학교산학협력단 입자 분리 방법
CN115634780A (zh) * 2022-11-11 2023-01-24 昆明理工大学 一种实验室密闭式充气浮选设备及其浮选方法

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