KR101667651B1 - 저품위 철광석 건식 선광방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저품위 철광석 선광방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 저품위 철광석 선광방법은 철광석 원광을 5 ~ 20mm의 입도 범위로 파쇄하는 파쇄단계, 파쇄단계에서 피쇄된 철광석을 제1자력세기를 가지는 제1자석을 이용하여 자력선별하여 제1자석에 부착된 철광물과 부착되지 않은 중간산물을 분리하는 제1자력선별단계, 중간산물에 대하여 제1자력세기보다 큰 제2자력세기를 가지는 제2자석을 이용하여 자력선별하여 제2자석에 부착된 혼합산물과 부착되지 않은 맥석광물을 분리하는 제2자력선별단계, 혼합산물을 1 ~ 5mm의 입도 범위로 분쇄하는 분쇄단계 및 분쇄단계에서 분쇄된 혼합산물에 대하여 제1자석을 이용하여 자력선별하여 철광물과 맥석광물을 분리하는 제3자력선별단계를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

저품위 철광석 건식 선광방법{Method for producting iron concentrate from low grade iron ore using dry separating proocess}

본 발명은 철광석으로부터 철정광을 만드는 선광기술에 관한 것으로서, 특히 철 함량이 적고 맥석광물의 함량이 많은 저품위 철광석으로부터 철정광을 분리, 회수하는 선광방법에 관한 것이다.

철은 천연적으로 산출되는 철광석을 주 원료로 하여 제조되는데, 철광석의 철 품위가 높을수록 제철 비용과 환경오염 물질인 슬래그의 발생이 저감된다. 따라서 제철소에서는 고품위 철광석을 사용하거나, 저품위 철광석을 선광처리를 거쳐 철 품위가 향상된 철 정광을 사용한다. 고품위 철광석은 부존량이 작고 가격이 높은 반면 저품위 철광석은 부존량이 풍부하고 가격이 낮기 때문에 경제성 있는 품위 향상 공정이 필요하다.

철광석에는 목적하는 철광물 이외에 석영, 장석, 운모 등의 맥석광물이 포함되어 있어 품위를 저하시키는데, 철 품위 향상을 위해서는 이들 맥석광물의 제거가 필수적이다.

철광물은 비중이 높고, 낮은 자력세기를 갖는 자기장내에서 자석에 감응되는 반면 맥석광물은 비중이 낮고 자력에 감응되는 않는 특성을 갖고 있어, 이들 특성차이를 이용하는 자력선별, 비중선별 등의 방법으로 철광물과 맥석광물을 분리할 수 있다.

저품위 철광석을 선광하는 기존의 처리방법은 철광석을 1mm 이하의 입자크기로 분쇄한 후 비중선별이나 자력선별 의하여 철광물을 회수하는 습식공정을 주로 시행하고 있다. 기존의 방법을 통해 저품위 철광석으로부터 고품위의 철 정광을 생산할 수는 있으나, 철광석과 맥석광물을 단체분리시키기 위하여 철광석을 미립으로 분쇄해야 하기 때문에 분쇄비가 상승되며, 처리 시설이 복잡할 뿐만 아니라, 습식 처리방법을 사용함에 따라 폐수 및 광미처리 등 환경 비용이 증대하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저품위 철광석을 조립상태에서 건식 방법으로 처리하여 기존 처리방법보다 시설과 공정이 단순화되며, 폐수, 광미 등의 환경오염물질의 발생을 최소화시킬 수 있고, 선광 부산물의 활용 등을 통한 선광 경제성을 향상시킴으로써 경제적으로 철 정광을 생산하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저품위 철광석 건식 선광방법은, 철광석 원광을 5 ~ 20mm의 입도 범위로 파쇄하는 파쇄단계; 상기 파쇄단계에서 피쇄된 철광석을 제1자력세기를 가지는 제1자석을 이용하여 자력선별하여 상기 제1자석에 부착된 철광물과 부착되지 않은 중간산물을 분리하는 제1자력선별단계; 상기 중간산물에 대하여 상기 제1자력세기보다 큰 제2자력세기를 가지는 제2자석을 이용하여 자력선별하여 상기 제2자석에 부착된 혼합산물과 부착되지 않은 맥석광물을 분리하는 제2자력선별단계; 상기 혼합산물을 1 ~ 5mm의 입도 범위로 분쇄하는 분쇄단계; 및 상기 분쇄단계에서 분쇄된 혼합산물에 대하여 상기 제1자석을 이용하여 자력선별하여 철광물과 맥석광물을 분리하는 제3자력선별단계;를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 서로 이격되어 회전하는 제1풀리와 제2풀리, 상기 제1풀리와 제2풀리에 감기는 제1콘베이어벨트 및 상기 제1콘베이어벨트 내측에 접근되게 설치되는 상기 제1자석을 구비하는 제1유닛과, 상호 이격되어 회전가능하게 지지되는 제3풀리와 제4풀리, 상기 제3풀리와 제4풀리에 감기며 상기 제1콘베이어벨트 하부에 상기 제1콘베이어벨트와 교차하는 방향으로 설치되는 제2콘베이어벨트 및 상기 제4풀리 내부에 설치되는 상기 제2자석을 구비하는 제2유닛을 포함하는 자력분리기를 이용하여, 상기 제1자력선별단계와 제2자력선별단계를 연속적으로 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 상기 제3자력선별단계에서 분리된 맥석광물에 대하여 상기 제2자석을 이용하여 자력선별하여 철광물과 맥석광물을 분리하는 제4자력선별단계를 더 구비할 수 있으며, 이 경우 제3자력선별단계와 제4자력선별단계는 상기한 자력분리기를 이용하여 연속적으로 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 제1자석은 100 ~ 500 가우스 범위의 자력세기를 가지며, 상기 제2자석은 500 ~ 2,000 가우스 범위의 자력세기를 가진다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 제3자력선별단계에 의해서 분리된 맥석광물 중에서 제4자력선별단계에서도 상기 제2자석에 부착되지 않고 최종적으로 분리된 맥석광물은 입도 크기를 조절하여 골재로 활용가능하다.

본 발명에 따른 저품위 철광석 건식 선광방법에 의하여 저품위 철광석으로부터 철광물과 맥석광물을 매우 용이하게 분리할 수 있으며, 철의 회수율도 상승시킬 수 있다.

무엇보다도 철광석을 2단계로 나누어서 파분쇄함으로써 파분쇄량을 현저하게 줄일 수 있는 바, 기존의 방법과 같이 처음부터 미립자로 파쇄함에 따른 경제성의 저하를 방지할 수 있다는 이점이 있다.

본 발명에 따른 방법은 분쇄 및 자력분리공정으로만 이루어지므로, 설비가 간소해지고 운영에 있어서 경제성이 향상된다는 이점이 있다.

또한 기존의 습식처리방법에 비하여 환경오염물질의 발생이 전혀 없고 폐석으로 산출되는 맥석광물을 골재로 이용할 수 있다는 부수적 이점도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저품위 철광석의 건식 선광방법의 개략적 흐름도이다.
도 2의 표는 파쇄 단계에서의 파쇄산물의 입자크기별로 제1자력선별단계에서 회수되는 철정광의 철품위 및 회수율을 나타낸 것이다.
도 3의 표는 제1자력선별단계에서 제1자석의 자력세기별로 회수되는 철정광의 철품위 및 회수율을 나타낸 것이다.
도 4의 표는 제2자력선별단계에서 제2자석의 자력세기별로 회수되는 철정광의 철품위 및 회수율을 나타낸 것이다.
도 5는 자력선별단계에서 사용하는 자력분리기를 정면에서 바라본 개략적 정면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 자력분리기를 측면에서 바라본 개략적 측면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 자력분리기를 위에서 바라본 개략적 평면도이다.
도 8의 표는 분쇄단계에서 분쇄산물의 입자크기별로 제3자력선별단계에서 회수되는 철정광의 철품위 및 회수율을 나타낸 것이다.
도 9의 표는 본 발명에 따른 저품위 철광석 선광방법을 실험한 결과를 나타낸 것이다.

철광석을 선광하는 방법은 오랜 기간 연구되고, 수 많은 현장에서 사용되어 오면서 선광에 필요한 기술적 요소들이 정립되어 왔다. 즉, 철광석 선광에서는 철광석 원광을 미세한 입자로 단체분리하기 위한 분쇄, 철광물과 맥석광물의 무게 차이를 이용한 비중선별, 철광석과 맥석광물의 자성 차이를 이용한 자력선별 등이 선광의 주요한 기술로 자리매김하고 있다.

상기한 선별기술들이 정리된 이후, 선광방법에서는 상기한 선별기술을 이용하여 철광석으로부터 얼마나 많은 철을 회수할 것인지에 대한 회수율과, 회수된 철 내에 얼마나 많은 맥석광물이 포함되어 있는지와 관련된 분리도(품위)라는 두 가지 기술적 목적과 함께 선광에 소요되는 비용을 낮출지에 대한 경제성을 중심으로 연구가 진행되고 있다. 즉, 근래의 선광방법에서는 기존에는 존재하지 않았던 독특한 선별기술을 새롭게 개발하는 차원이 아니라, 기존의 선별기술을 어떠한 조건에서 어떻게 운용하여 회수율과 분리도 및 경제성을 도모할 것인지가 중요하게 되었다.

선광기술분야에서 각 선별공정을 어떻게 배치하고, 공정의 운용 조건을 어떻게 설정할 것인지는 앞에서 언급한 회수율, 분리도 및 경제성에 있어서 크나큰 차이를 나타내는 바, 조건의 변경이나 공정의 배치 및 조합은 단순한 설계의 변경으로 치부할 것이 아니라 선광의 효율성 제고의 측면에서 중요하게 고려되어야 한다.

본 발명도 이러한 경향과 궤를 같이하여 분쇄 및 자력선별의 기술을 조합한 것으로서, 파분쇄공정과 자력선별공정의 배치 순서, 파분쇄공정에서의 입도의 선정 및 자력선별에서의 자력의 세기 등을 최적화함으로써 저품위 철광석에 대한 회수율, 분리도 및 경제성을 향상시키는데 초점을 맞추고 있다. 즉, 본 발명을 이해하는데 있어서 공정의 조합 및 각 공정에서의 세부적 조건들을 중요한 요소로 고려할 필요가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 저품위 철광석 선광방법에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저품위 철광석의 건식 선광방법의 개략적 흐름도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명은 파쇄단계(M10), 제1자력선별단계(M20), 제2자력선별단계(M30), 분쇄단계(M40), 제3자력선별단계(M50) 및 제4자력선별단계(M60)를 구비하여 이루어진다.

본 발명에서는 먼저 파쇄단계(M10)를 수행한다. 즉, 크러셔(crusher)를 이용하여 철광석 원광을 5~20mm의 입도 범위로 파쇄한다.

철광석 원광은 철산화물인 자철광물, 적철광물 등과 같은 함철광물과 석영, 장석, 각섬석 등과 같은 맥석광물로 구성되어 있다. 원소 단위로 본다면, 철광석에는 철 성분 이외에 불순 성분으로 규소(Si), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 칼륨(K) 등이 포함되어 있다. 철광석의 품위는 함철광물의 함유량과 맥석광물의 혼입량에 따라 결정된다. 따라서 고품위 철 정광을 생산하기 위해서는 맥석광물의 제거가 필수적이다.

한 덩어리로 이루어진 철광석 원광으로부터 함철광물과 맥석광물을 분리하기 위해서는 가장 먼저 단체분리(單體分離)가 필요하다. 단체분리는 유용광물과 무용광물, 본 경우에 있어서는 함철광물과 맥석광물이 각자 광물 고유의 특성을 가질 수 있도록 미립자, 즉 단체입자(單體粒子)로 분쇄하는 것을 의미한다. 함철광물과 맥석광물이 한 덩어리로 결합되어 있는 상태에서 이 덩어리를 잘게 분쇄하면 함철광물과 맥석광물이 서로 분리되는 것이다. 다만, 단체분리는 화학적 수준에서 엄밀하게 광물별로 분리하는 것을 의미하는 것은 아니므로, 함철광물로 분리된 단체입자 내에도 맥석광물이 일부 포함되며, 거꾸로 맥석광물에도 함철광물이 일부 포함된다.

중요한 점은 철광석 원광을 어느 입도 범위로 파쇄할지를 결정하는 것이다.

파쇄 입도를 결정하는 것은 단체분리도의 향상과 경제성 향상의 2가지 요소를 고려하여야 한다. 단체분리도의 향상의 관점에서는 분쇄를 많이 하여 입자의 사이즈를 작게하는 것이 유리하다. 그러나 경제성 측면에서는 입자 사이즈를 작게 하는 것은 매우 불리하다. 철광석을 잘게 분쇄한다는 것은 파분쇄 비용의 증가를 의미하기 때문이다. 선광 전체에 필요한 비용 중에서 파분쇄에 사용되는 비용이 가장 큰 비중을 차지한다. 따라서 단체분리도의 향상을 위해서 무조건 입자 사이즈를 작게 하는 것은 경제성의 측면에서 바람직하지 않다.

기존에는 철광석 원광을 단체분리할 때에는 1mm 이하의 범위의 미립으로 분쇄하는 것이 일반적이었으며, 이에 따른 경제성의 하락으로 인하여 저품위 철광석은 산업적으로 활용되는데 장애요인으로 작용했다.

이러한 문제를 극복하고자 본 발명에서는 파쇄단계(M10)에서 철광석 원광을 5~20mm 입도범위의 조립자로 형성함으로써 파분쇄에 의한 부담을 줄이는 방법을 선택하였다.

도 2는 파쇄산물의 입자크기에 따른 후술할 제1자력선별단계에서 자력세기를 200 가우스로 설정하여 자력선별을 실시한 결과를 나타낸 것이다. 도 2에서와 같이 파쇄산물의 입자크기가 5~20mm 이하 입도범위에서 선별되는 철정광의 철 품위 및 회수율이 가장 양호하였다.

파쇄단계(M10)가 완료된 후에는 자력선별기를 이용하여 제1자력선별단계(M20)와 제2자력선별단계(M30)를 연속적으로 수행한다.

제1자력선별단계(M20)에서는 100~500 가우스의 세기를 가지는 제1자석을 이용하여 파쇄된 철광석 원광(A)을 분리한다. 제1자석은 세기가 약하기 때문에 제1자석에 부착되는 물질(B)은 철 성분을 많이 포함하여 자성이 큰 물질이다. 제1자석에 부착되는 물질은 바로 철정광으로 활용가능하다. 그리고 제1자석에 부착되지 않은 물질들 중에서도 철 성분을 함유하고 있으나 앞에서 파쇄단계(M10)에서 입자의 크기를 크게 형성함에 따라 맥석광물과 단체분리가 되지 않은 물질(중간산물)이 있다. 이러한 중간산물로부터 철 성분을 회수하여야 원광으로부터 철 회수율이 올라가게 된다. 이에 제1자석보다 더 큰 자력세기를 가지는 제2자석을 이용하여 제2자력선별단계(M30)를 수행하는 것이다. 본 실시예에서 제2자석은 500~2,000 가우스의 세기를 가진다. 제2자석은 제1자석보다 자력세기가 크므로 철광물과 맥석광물이 결합되어 있는 산물은 제2자석에 부착된다.

도 3의 표는 10mm 이하의 입자크기로 조절된 파쇄산물에 대한 제1자력선별단계에서 자력세기별로 회수되는 철정광의 철 품위 및 회수율을 나타낸 것이다. 도 3에서와 같이 제1자력선별에서 자력세기가 100~500가우스 범위에서 철 회수되는 철정광의 철 품위 및 회수율이 가장 양호하였다.

도 4의 표는 제1자력선별단계에서 제1자석에 부착되지 않은 물질에 대해 제2자력선별에서 제2자석의 자력세기별 자석에 부착된 철광물과 맥석광물이 혼합된 중간산물의 철 품위 및 회수율을 나타낸 것이다. 도 4의 표에서와 같이 제2자력선별에서 자력세기가 높아질수록 철 품위는 낮아지고 회수율은 상승하는 경향을 나타내었으나, 철 품위 및 회수율 두가지를 모두 고려하면 500~2,000가우스 자력세기 범위에서 선별 효율이 양호하였다.

따라서 본 발명에서는 제1자력선별단계(M20)에서는 100~500가우스 범위의 자력세기, 제2자력선별단계(M30)에서는 500~2,000가우스 범위의 자력세기로 한다.

제2자력선별단계(30)에서 제2자석에 부착된 산물(혼합산물)은 후속 공정에 다시 투입하고, 제2자석에도 부착되지 않은 산물은 맥석광물(C)로 규정한다. 맥석광물(C)은 입도를 조절하여 골재로 활용할 수 있다.

그리고 본 실시예에서 제1자력선별단계(M20)와 제2자력선별단계(M30)는 도 2 내지 도 4에 도시된 자력분리기(50)를 이용하여 연속적으로 수행된다.

도 5 내지 도 7을 참고하면, 자력분리기(50)는 제1풀리(11)와 제2풀리(12)가 상호 이격되어 회전가능하게 지지되고, 제1풀리(11)와 제2풀리(12)를 제1콘베이어벨트(13)가 감싸고 있는 제1유닛(10)을 구비한다. 제1콘베이어벨트(13) 내측 하부에는 평판형의 제1자석(15)이 접근되게 설치된다.

그리고 제1유닛(10) 하부에는 제2유닛(20)이 배치된다. 제2유닛(20)도 제3풀리(21)와 제4풀리(22)가 상호 이격되어 회전가능하게 지지되며, 제3풀리(21)와 제4풀리(22)를 제2콘베이어벨트(23)가 감싸고 있다. 제4풀리(22) 내부에는 제2자석(미도시)이 장입되어 있다. 제1콘베이어벨트(13)와 제2콘베이어벨트(23)은 상하방향으로 약간 이격된 상태에서 상호 교차되게 배치된다.

그리고 제1유닛(10)의 제1풀리(12) 하부에는 제1자석(15)에 부착되어 제1컨베이어벨트(13)를 따라 이동하다 낙하하는 물질(철광석 B)을 수거하기 위한 제1분리함(14)이 마련된다. 마찬가지로 제2유닛(20)에도 제2자석이 장입되어 있는 제4풀리(22)의 하부 양측에 제2분리함(24) 및 제3분리함(25)이 마련된다. 제2콘베이어벨트(23)를 따라 이동하던 물질 중 제2자석에 부착되지 않은 맥석광물(C)은 제4풀리(22)에서 바로 낙하하여 제2분리함(24)으로 수거되고, 제2자석에 부착된 물질(혼합산물)은 제4풀리(22)를 지나서 자력의 영향이 소멸하면 낙하하여 제3분리함(25)으로 낙하하여 수거된다.

자력분리기(50)에 의한 자력분리과정을 전체적으로 보면, 먼저 철광석 원광(A)이 제2유닛(20)의 제2콘베이어벨트(23)로 유입되어 이동하다가, 자성을 가진 물질(B)은 제2유닛(20)의 상부에 배치된 제1자석(15)에 붙어서 제1콘베이어벨트(13)로 이송된 후 제1분리함(14)으로 수거되고, 제1자석(15)에 붙지 않은 물질들은 제2콘베이어벨트(23)를 따라 계속 이동하다 제2자석에도 붙지 않은 물질(C)은 제2분리함(24)으로 제2자석에 붙은 중간산물들은 제3분리함(25)으로 수거된다. 즉, 제1자석과 제2자석을 이용하여 철광석 원광을 크게 3개로 분리하는 것이다. 제1자석(15)에 붙은 물질은 철정광으로 바로 사용하고, 제2자석에도 붙지 않은 광물은 맥석광물로 취급하여 골재로 재활용한다. 그리고 제1자석(15)에는 붙지 않았지만 제2자석에는 부착된 물질들은 맥석광물과 철광물이 혼합된 것으로 파악하여 후속공정을 수행하게 된다.

상기한 바와 같이 자력선별단계가 종료한 후, 자력의 세기가 약한 제1자석에는 붙지 않았지만 자력의 세기가 강한 제2자석에 부착된 혼합산물에 대해서 분쇄단계(M40)를 수행한다. 즉, 혼합산물은 맥석광물과 철광물이 한 덩어리로 혼합되어 있는 것이므로 혼합산물을 1~5mm의 입도범위로 분쇄함으로써 혼합산물 내 맥석광물과 철광물을 단체분리할 수 있다.

도 8의 표는 제2자력선별단계(M30)에서 제2자석에 부착된 산물을 다양한 입자크기로 분쇄한 후, 후술할 제3자력선별단계(M50)에 투입하여 제1자석에 부착되는 철 정광의 철 품위 및 회수율을 조사하여 분쇄단계에서의 입자크기에 따른 철광물과 맥석광물의 단체분리 정도를 조사한 것이다. 제3자력선별단계에서의 자력세기는 200가우스였다. 도 8의 표에서와 같이 분쇄산물의 입자크기가 1.0~5.0mm 범위에서 선별효율이 양호하였다.

따라서 본 발명에서 분쇄단계(M40)의 분쇄입도는 입도범위는 1.0~5.0mm 로 한다.

앞의 파쇄단계(M10)에서 철광석 원광을 1mm 정도의 미립자로 분쇄하였다면 혼합산물이 거의 존재하지 않고 철광물과 맥석광물이 단체분리되었겠지만, 파쇄단계에서는 5~20mm 정도의 입도를 가지도록 파쇄하였기 때문에 맥석광물과 철광물이 혼합된 형태가 존재한다. 그러나 철광석에 대한 분쇄를 본 발명과 같이 2개의 단계, 파쇄단계(M10)와 분쇄단계(M40)로 나누어 진행하면 파분쇄의 경제성을 현저하게 상승시킬 수 있다. 본 발명에서와 같이 철광석 원광을 조립자로 파쇄한 상태에서 제1자력선별단계(M20) 및 제2자력선별단계(M30)를 거치면 철광물과 맥석광물이 분리된다. 그리고 철광물과 맥석광물이 혼재하는 혼합산물이 남게 되는데, 이 혼합산물에 대해서만 미립자로 분쇄를 수행하면 되기 때문에 분쇄량이 현저하게 줄어들기 때문이다. 기존과 같이 처음부터 철광석 원광을 미립자로 파쇄하였다면, 본 발명의 자력선별단계에서 철광물과 맥석광물로 분류된 물질들도 모두 파쇄하는 것이므로 파쇄량이 늘어나게 된다. 그러나, 본 발명에서는 2번의 자력선별단계를 통해 철광물과 맥석광물을 먼저 분리해 놓고, 혼합산물에 대해서만 미립자로 분쇄를 하면 되므로 경제성이 향상되는 것이다.

상기한 바와 같이 분쇄단계(M40)를 통해 혼합산물을 단체분리한 후에는 자력분리기(50)를 이용하여 다시 제3자력선별단계(M50)와 제4자력선별단계(M60)를 연속적으로 수행한다. 제3자력선별단계(M50) 및 제4자력선별단계(M60)는 앞에서 설명한 제1자력선별단계(M20) 및 제2자력선별단계(M30)와 그 구성이 동일하며, 단지 대상물이 혼합산물이라는 점에서만 다를 뿐이다. 즉, 제3자력선별단계(M50)와 제4자력선별단계(M60)에서는 제1자석(15) 및 제2자석을 이용하여 혼합산물 내 철광물과 맥석광물을 분리한다. 실시예에 따라서는 제1자석(15)에 부착된 물질만을 철광석으로 분류하고, 제2자석에 부착된 물질은 맥석광물로 분류할 수도 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 파분쇄와 자력선별을 2번 반복하여 수행함으로써 철광석에 대한 파분쇄의 부담을 현저하게 줄일 수 있으며, 공정이 단순하게 이루어진다는 장점이 있다. 또한, 건식방법으로 공정이 수행되기 때문에 습식방법을 사용함으로써 처리수가 오염되는 문제가 발생하지 않는다.

이하에서는 본 발명에 따른 저품위 철광석 선광방법을 실험한 예를 설명하기로 한다.

본 실험은 천연으로 산출되는 철광석을 대상으로 하였으며, 철광석에는 목적하는 철광물로 자철석이 포함되어 있고, 맥석광물로 각섬석, 장석, 운모, 석영, 녹니석, 방해석 등이 혼재되어 있었다.

도 1에 도시된 것과 동일한 방법으로 철광석을 10mm 이하가 되도록 파쇄하여 200가우스의 자력세기를 갖는 자기장내에서 교차형 방식으로 단체 분리된 철광석을 선별하고, 나머지 산물에 대해서 1,000가우스의 자력세기를 갖는 자기장내에서 원심형 방식으로 맥석광물과 철광석과 맥석광물이 섞여있는 산물을 분리하였다.

맥석광물과 철광석과 맥석광물이 혼합된 산물은 3mm이하 입자크기를 갖도록 파쇄하여 1차 선별에 재투입하였다. 산출된 각 산물의 철 품위, 철 회수율은 도 9의 표에 나타내었다.

도 9의 표를 참고하면, 철 품위가 34.1wt.%인 철광석을 처리하면 철 품위가 60.1wt.%인 고품위 철광물이 51.5wt.% 산출되었으며 이때 철 회수율은 90.8%로 분리도 및 회수율이 매우 양호하였다.

M10 ... 파쇄단계 M20 ... 제1자력선별단계
M30 ... 제2자력선별단계 M40 ... 분쇄단계
M50 ... 제3자력선별단계 M60 ... 제4자력선별단계
10 ... 제1유닛 20 ... 제2유닛
50 ... 자력분리기

Claims (7)

1. 철광석 원광을 5 ~ 20mm의 입도 범위로 파쇄하는 파쇄단계;
   상기 파쇄단계에서 피쇄된 철광석을 제1자력세기를 가지는 제1자석을 이용하여 자력선별하여 상기 제1자석에 부착된 철광물과 부착되지 않은 중간산물을 분리하는 제1자력선별단계;
   상기 중간산물에 대하여 상기 제1자력세기보다 큰 제2자력세기를 가지는 제2자석을 이용하여 자력선별하여 상기 제2자석에 부착된 혼합산물과 부착되지 않은 맥석광물을 분리하는 제2자력선별단계;
   상기 혼합산물을 1 ~ 5mm의 입도 범위로 분쇄하는 분쇄단계;
   상기 분쇄단계에서 분쇄된 혼합산물에 대하여 상기 제1자석을 이용하여 자력선별하여 철광물과 맥석광물을 분리하는 제3자력선별단계; 및
   상기 제3자력선별단계에서 분리된 맥석광물에 대하여 상기 제2자석을 이용하여 자력선별하여 철광물과 맥석광물을 분리하는 제4자력선별단계;를 구비하며,
   상기 제1자석은 100 ~ 500 가우스 범위의 자력세기를 가지고, 상기 제2자석은 500 ~ 2,000 가우스 범위의 자력세기를 가지는 것을 특징으로 하는 저품위 철광석 건식 선광방법.
2. 제1항에 있어서,
   서로 이격되어 회전하는 제1풀리와 제2풀리, 상기 제1풀리와 제2풀리에 감기는 제1콘베이어벨트 및 상기 제1콘베이어벨트 내측에 접근되게 설치되는 상기 제1자석을 구비하는 제1유닛과,
   상호 이격되어 회전가능하게 지지되는 제3풀리와 제4풀리, 상기 제3풀리와 제4풀리에 감기며 상기 제1콘베이어벨트 하부에 상기 제1콘베이어벨트와 교차하는 방향으로 설치되는 제2콘베이어벨트 및 상기 제4풀리 내부에 설치되는 상기 제2자석을 구비하는 제2유닛을 포함하는 자력분리기를 이용하여,
   상기 제1자력선별단계와 제2자력선별단계를 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 저품위 철광석 건식 선광방법.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   서로 이격되어 회전하는 제1풀리와 제2풀리, 상기 제1풀리와 제2풀리에 감기는 제1콘베이어벨트 및 상기 제1콘베이어벨트 내측에 접근되게 설치되는 상기 제1자석을 구비하는 제1유닛과,
   상호 이격되어 회전가능하게 지지되는 제3풀리와 제4풀리, 상기 제3풀리와 제4풀리에 감기며 상기 제1콘베이어벨트 하부에 상기 제1콘베이어벨트와 교차하는 방향으로 설치되는 제2콘베이어벨트 및 상기 제4풀리 내부에 설치되는 상기 제2자석을 구비하는 제2유닛을 포함하는 자력분리기를 이용하여,
   상기 제3자력선별단계와 제4자력선별단계를 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 저품위 철광석 건식 선광방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제3자력선별단계에 의해서 분리된 맥석광물은 입도 크기를 조절하여 골재로 활용하는 것을 특징으로 하는 저품위 철광석 건식 선광방법.

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