KR101347879B1 - 토사용 금속 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토사용 금속 선별장치에 관한 것으로서, 원료가 투입되는 원료투입부; 상기 원료투입부를 통하여 투입된 원료가 다이아몬드 철망의 하방으로 배출하며, 상기 다이아몬드 철망 상방으로 소정의 각도 이루며 결합되는 평철을 가지는 상부판; 상기 상부판을 통해 배출되는 원료로부터 금속을 선별하는 하부판; 지면에 고정 설치되며 상기 상부판과 상기 하부판의 결합물을 지지하고, 하부판의 상부 각도를 조절하는 유압장치부를 가지는 지지프레임; 을 포함하고, 상기 하부판은, 진동을 발생시키는 진동장치부; 내측면에 일정한 간격을 두며 일정각도로 배열되는 복수의 대각선벽; 상기 복수의 대각선벽의 일단에 각각 설치되며, 원료로부터 선별된 금속회수를 위해 개폐되는 개폐부; 금속을 제외한 원료가 배출되는 배출부; 를 포함한다.
본 발명에 따르면, 토사용 금속 선별장치는 중금속 및 유가금속이 포함된 토사로부터 중금속 및 유가금속을 선별하는 공정이 종래에 제시된 공정보다 생산효율이 높아 공정 시간이 단축되며, 정밀한 선별 분리가 가능하다.

Description

토사용 금속 선별장치{a metal sorting apparatus for earth and sand}

본 발명은 토사용 금속 선별장치에 관한 것이다.

최근에 광산에서 나오는 폐기물로서 주로 폐광석 및 광미사로 알려진 광미(Tailing), 환경오염을 일으키는 유해한 중금속이 포함된 토사 등에 존재하는 금속으로 인한 환경오염이 문제가 되고 있다.

예를 들면, 광미(鑛尾, Tailing)는 선광(選鑛) 과정에서 생기는 산물 중에서 회수대상이 되는 성분의 함유율이 낮은 물질을 말하며, 통상적으로 이러한 광미에는 비소, 황, 카드뮴 등의 중금속이 포함되어 있으므로, 이를 그대로 배출할 경우 주변의 하천이나 토양 등이 오염될 가능성이 있다.

한편, 광미에는 환경오염을 일으키는 유해한 중금속 뿐만 아니라 금, 은, 철 등의 유가금속도 포함되어 있으므로, 광미에 포함된 환경오염 물질을 제거하고 유가금속을 분리하여 재활용하기 위한 기술이 개발되는 추세이다.

종래에는 광산폐기물로부터 유가금속을 분리하기 위하여 부유선광법을 주로 사용하였다. 하지만, 이러한 부유선광법은 공정상에서 기포제(起泡劑) 및 부선제(浮選劑)가 다량으로 광미와 혼합됨에 따라 화학약품으로 인한 2차적인 환경오염을 야기시킬 위험이 있었고, 공정상에서 화학약품이 필수적으로 추가됨에 따라 비용상의 문제가 발생하였다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허공보 제10-0318754호에는 "금광선광폐기물로부터 건식방법에 의한 유가광물의 분리회수방법"이 제안된 바 있다(이하, '종래기술' 이라 함).

하지만, 종래기술은 건식공정을 통해 광미로부터 유가금속을 분리하는 방법을 제시하였으나, 광미에 포함된 중금속을 효율적으로 분리하지 못하며, 정밀하게 분리하지 못하는 단점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중금속 및 유가금속이 포함된 토사로부터 중금속 및 유가금속을 선별적으로 분리하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토사용 금속 선별장치는 원료가 투입되는 원료투입부; 상기 원료투입부를 통하여 투입된 원료가 다이아몬드 철망의 하방으로 배출하며, 상기 다이아몬드 철망 상방으로 소정의 각도 이루며 결합되는 평철을 가지는 상부판; 상기 상부판을 통해 배출되는 원료로부터 금속을 선별하는 하부판; 지면에 고정 설치되며 상기 상부판과 상기 하부판의 결합물을 지지하고, 하부판의 상부 각도를 조절하는 유압장치부를 가지는 지지프레임; 을 포함하고, 상기 하부판은, 진동을 발생시키는 진동장치부; 내측면에 일정한 간격을 두며 일정각도로 배열되는 복수의 대각선벽; 상기 복수의 대각선벽의 일단에 각각 설치되며, 원료로부터 선별된 금속회수를 위해 개폐되는 개폐부; 금속을 제외한 원료가 배출되는 배출부; 를 포함한다.

여기서, 상기 원료투입부로부터 투입된 원료를 상기 배출부로 이송하기 위해 물을 분사하는 물분사노즐부; 를 더 포함한다.

또한, 상기 개폐부의 하방으로 마련되며, 상기 개폐부로부터 배출되는 금속을 회수하여 저장하는 금속회수부; 를 더 포함한다.

한편, 상기 상부판은 양측부에 복수개의 결합돌기를 가지며, 상기 하부판은 상기 결합돌기와 대응하여 결합 되는 복수의 결합홈을 가진다.

그리고, 상기 개폐부는, 개폐높이를 조절하여 금속 회수량 조절이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 토사용 금속 선별장치는 중금속 및 유가금속이 포함된 토사로부터 중금속 및 유가금속을 선별하는 공정이 종래에 제시된 공정보다 생산효율이 높아 공정 시간이 단축되며, 정밀한 선별 분리가 가능하다.

첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 토사용 금속 선별장치의 상부판의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상부판의 다이아몬드 철망과 평철을 도시한 참고도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 토사용 금속 선별장치의 하부판의 구성을 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 토사용 금속 선별장치의 지지프레임의 구성을 도시한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어 진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 토사용 금속 선별장치의 상부판의 구성을 도시한 개략도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상부판의 다이아몬드 철망과 평철을 도시한 참고도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 토사용 금속 선별장치의 하부판의 구성을 도시한 개략도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 토사용 금속 선별장치의 지지프레임의 구성을 도시한 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토사용 금속 선별장치에 대해 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 토사용 금속 선별장치(10)는 원료투입부(100), 상부판(200), 하부판(300), 지지프레임(400), 금속회수부(500)를 포함하여 구성된다.

원료투입부(100)는 토사와 물의 혼합으로 이루어진 원료가 토사용 금속 선별장치(10)의 상부판(200)으로 투입되며, 원료투입부(100)는 파이프로 마련되고 파이프에는 복수의 공급홀이 형성되어 공급홀을 통해 원료가 상부판(200)으로 투입된다.

원료투입부(100)는 복수의 공급홀이 형성되어 상부판(200)으로 원료를 골고루 투입할 수 있다.

원료투입부(100)는 바람직하게는 1분에 약 250kg의 원료가 투입되도록 마련되어 8시간 기준으로 120ton을 처리할 수 있다.

이때, 원료에는 광산에서 나오는 폐기물로서 주로 폐광석 및 광미사로 알려진 광미(Tailing), 환경오염을 일으키는 유해한 중금속이 포함된 토사, 사금이 포함된 토사 등이 물과 혼합되어 마련될 수 있다.

즉, 원료에는 토사와 물의 혼합으로 이루어진 원료를 말하며, 여기서 토사는 금, 은, 철 등의 유가금속 또는 중금속을 포함하는 토사를 의미한다.

상부판(200)은 원료투입부(100)를 통하여 투입된 원료를 하부판(300)으로 배출하며, 하부판(300)의 진동장치부(310)에 의한 진동으로 원료가 상부판(200) 위로 넘치는 것을 방지하는 곳으로써 도 1 및 도 2를 참조하여 이를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부판(200)은 외곽 둘레는 금속프레임으로 마련되며 결합돌기(205), 다이아몬드 철망(210), 평철(220) 등이 포함하여 이루어진다.

결합돌기(205)는 하부판(300)의 결합홈(305)과 결합되어 상부판(200)과 하부판(300)을 결속되게 고정시키는 역할을 하며, 바람직하게는 4개로 마련되지만 이에 한정되지 않으며 토사용 금속 선별장치(10)의 크기에 따라 3개, 5개, 6개 등으로 다양하게 구성될 수 있다.

다이아몬드 철망(210)는 원료투입부(100)를 통하여 투입된 원료를 하부판(300)으로 배출하기 위한 홀이 빗금 패턴의 다이아몬드형으로 마련되며 30mm의 두께로 이루어지는 것이 바람직하다.

평철(220)은 다이아몬드형 철망 상방으로 소정의 각도 이루며 결합 되는데, 바람직하게는 도2를 참조하면 45도의 각도로 기울어져 30mm의 두께로 이루어진다.

도 2를 참조하면, 평철(220)은 100 내지 200mm 간격으로 복수개로 이루어진다.

평철(220)은 45도의 각도로 기울어져 원료가 투입될 경우 경사진 구조를 가진 평철(220)을 통해 원료가 하부판(300)으로 원활히 배출될 수 있으며, 진동장치부(310)에 의한 진동으로 원료가 한쪽으로 치우쳐 이송되거나 넘치는 것을 방지하는 역할을 한다.

하부판(300)은 상부판(200)을 통해 배출되는 원료로부터 금속을 선별이 이루어지는 곳으로써 도3을 참조하여 이를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 하부판(300)은 외곽 둘레는 금속프레임으로 마련되며 보다 상세하게는 A,B,C 방향면의 금속프레임은 150mm의 높이를 가지며, 배출부(340)가 마련되는 D 방향면의 금속프레임은 30mm의 높이를 가진다.

하부판(300)은 결합홈(305), 진동장치부(310), 대각선벽(320), 개폐부(330), 배출부(340) 등이 포함하여 이루어진다.

결합홈(305)은 상부판(200)의 결합돌기(205)와 결합되어 상부판(200)과 하부판(300)을 결속되게 고정시키는 역할을 하며, 결합돌기(205)와 대응하여 결합 되도록 마련된다.

결합홈(305)은 바람직하게는 4개로 마련되지만 이에 한정되지 않으며, 결합돌기(205)의 수에 따라 3개, 5개, 6개 등으로 다양하게 구성될 수 있다.

진동장치부(310)는 하부판(300)의 배면 중간에 위치하여, 상부판(200)과 결합된 하부판(300)을 진동시키는 역할을 한다.

진동장치부(310)는 상하 방향으로 1분에 120회 진동하는 것이 바람직하며, 작업자의 설정에 따라 진동의 정도를 조절할 수 있는 바이브레이터로 마련된다.

대각선벽(320)은 하부판(300) 내면에 일정한 간격을 두며 일정각도로 배열되는 복수의 벽이다.

도 3을 참조하면, 대각선벽(320)은 넓이는 10mm, 높이는 30mm를 가지며, 배출부(340)가 마련되는 D 방향면의 금속프레임과 45의 각도를 이루며, 100 내지 200mm 간격으로 복수개로 이루어진다.

대각선벽(320)은 복수개로 이루어져 진동장치부(310)의 진동에 따라 비중이 상대적으로 큰 금속류는 복수의 대각선벽(320)을 모두 통과하지 못하여 배출부(340)로 배출되지 않고 복수의 대각선벽(320)에 잔류하지만, 비중이 상대적으로 작은 물과 모래 등은 대각선벽(320)을 모두 통과하여 배출부(340)로 빠져나가 최종적으로 원료중 금속류가 토사로부터 분리된다.

개폐부(330)는 복수의 대각선벽(320)의 일단에 각각 설치되며, 원료가 복수의 대각선벽(320)을 통과하면서 선별된 금속회수를 위한 개폐장치이다.

개폐부(330)는 상하 높이를 조절할 수 있는 레버로 C 방향면의 금속프레임에 설치되며, 대각선벽(320) 사이마다 마련되어 도 3을 참조하면 27개의 레버가 설치되는데 이에 한정되는 것은 아니며, 대각선벽의 수만큼 가감될 수 있다.

개폐부(330)는 레버를 통해 개폐높이를 상하방향으로 조절하여 금속 회수량 조절이 가능하며, 개폐가능한 최대 높이는 30mm로 하는 것이 바람직하다.

배출부(340)는 금속을 제외한 원료가 배출되는 곳으로써, D 방향면의 금속프레임에 마련되며, 진동장치부(310)의 진동에 따라 비중이 상대적으로 큰 금속류는 대각선벽(320)에 잔존하지만, 비중이 상대적으로 작은 물과 모래 등은 대각선벽(320)을 통과하여 하부판(300)의 하단에 위치한 배출부(340)를 통해 배출된다.

지지프레임(400)은 지면에 고정 설치되며 상부판(200)과 하부판(300)의 결합물을 지지하고, 하부판(300)의 상부 각도를 조절하는 유압장치부(450)를 가진다.

도 4를 참조하면, 유압장치부(450)는 지지프레임(400)의 상단 1/3지점에 양측면에 2개가 설치되며, 유압장치부(450)의 작동에 따라 상부판(200)과 하부판(300)의 결합물의 경사각 조절이 가능하다.

유압장치부(450)에 의한 경사각 조절은 물분사노즐부(150)에서 분사되는 물의 양과 원료투입부(100)로부터 투입되는 원료량에 따라 달라지며, 바람직하게는 지면을 기준으로 8°~ 10°로 설정된다.

또한, 지지프레임(400)의 양측면에는 진동장치부(310)의 진동을 완충시키기 위한 베어링(미도시)이 마련되며, 베어링(미도시)은 충격완화 스프링(미도시) 내부에서 진동장치부(310)의 진동으로 인한 충격을 완화시킨다.

금속회수부(500)는 개폐부(330)의 하방으로 마련되며, 개폐부(300)로부터 배출되는 금속을 회수하여 저장하는 역할을 수행한다.

금속회수부(500)는 개폐부(330)의 개폐에 의해 배출되는 선별된 금속을 회수하여, 최종적으로 선별된 금속을 취합, 저장한다.

물분사노즐부(150)는 원료투입부(100)로부터 투입된 원료를 배출부(340)로 이송하기 위해 물을 분사하는 역할을 한다.

물분사노즐부(150)는 토사용 금속 선별장치(10)의 상단의 위쪽에 B 방향면 위치하며, 4인치 내지 6인치 굵기의 다수의 홀이 형성된 파이프로 마련된다.

물분사노즐부(150)는 토사용 금속 선별장치(10) 전체에 균일하게 물이 분사되도록 하여, 원료투입부(100)로부터 투입된 원료에 일정방향으로 흐름을 가지게 한다.

즉, 본 발명에 따르면, 토사용 금속 선별장치는 중금속 및 유가금속이 포함된 토사로부터 중금속 및 유가금속을 선별하는 공정이 종래에 제시된 공정보다 생산효율이 높아 공정 시간이 단축되며, 정밀한 선별 분리가 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

10 : 토사용 금속 선별장치
100 : 원료투입부
150 : 물분사노즐부
200 : 상부판
205 : 결합돌기
210 : 다이아몬드 철망
220 : 평철
300 : 하부판
305 : 결합홈
310 : 진동장치부
320 : 대각선벽
330 : 개폐부
340 : 배출부
400 : 지지프레임
450 : 유압장치부
500 : 금속회수부

Claims (5)

1. 원료가 투입되는 원료투입부;
   상기 원료투입부를 통하여 투입된 원료가 다이아몬드 철망의 하방으로 배출하며, 상기 다이아몬드 철망 상방으로 소정의 각도 이루며 결합되는 평철을 가지는 상부판;
   상기 상부판을 통해 배출되는 원료로부터 금속을 선별하는 하부판;
   지면에 고정 설치되며 상기 상부판과 상기 하부판의 결합물을 지지하고, 하부판의 상부 각도를 조절하는 유압장치부를 가지는 지지프레임; 을 포함하고,
   상기 하부판은,
   진동을 발생시키는 진동장치부;
   내면에 일정한 간격을 두며 일정각도로 배열되는 복수의 대각선벽;
   상기 복수의 대각선벽의 일단에 각각 설치되며, 원료로부터 선별된 금속회수를 위해 개폐되는 개폐부;
   금속을 제외한 원료가 배출되는 배출부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
   토사용 금속 선별장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원료투입부로부터 투입된 원료를 상기 배출부로 이송하기 위해 물을 분사하는 물분사노즐부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   토사용 금속 선별장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 개폐부의 하방으로 마련되며, 상기 개폐부로부터 배출되는 금속을 회수하여 저장하는 금속회수부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   토사용 금속 선별장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 상부판은 양측부에 복수개의 결합돌기를 가지며, 상기 하부판은 상기 결합돌기와 대응하여 결합 되는 복수의 결합홈을 가지는 것을 특징으로 하는
   토사용 금속 선별장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 개폐부는, 개폐높이를 조절하여 금속 회수량 조절이 가능한 것을 특징으로 하는
   토사용 금속 선별장치.

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