KR101909622B1 - 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치 - Google Patents

전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101909622B1
KR101909622B1 KR1020160027901A KR20160027901A KR101909622B1 KR 101909622 B1 KR101909622 B1 KR 101909622B1 KR 1020160027901 A KR1020160027901 A KR 1020160027901A KR 20160027901 A KR20160027901 A KR 20160027901A KR 101909622 B1 KR101909622 B1 KR 101909622B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mineral particles
mineral
magnetic
particles
cylindrical casing
Prior art date
Application number
KR1020160027901A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170104889A (ko
Inventor
임승수
조영창
Original Assignee
주식회사 일특기전
임승수
조영창
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 일특기전, 임승수, 조영창 filed Critical 주식회사 일특기전
Priority to KR1020160027901A priority Critical patent/KR101909622B1/ko
Publication of KR20170104889A publication Critical patent/KR20170104889A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101909622B1 publication Critical patent/KR101909622B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/23Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp
    • B03C1/24Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields
    • B03C1/247Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields obtained by a rotating magnetic drum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00Crushing or disintegrating by roller mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/26Magnetic separation acting directly on the substance being separated with free falling material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/30Combinations with other devices, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G15/00Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G27/00Jigging conveyors
    • B65G27/04Load carriers other than helical or spiral channels or conduits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/04Bulk
    • B65G2201/042Granular material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2812/00Indexing codes relating to the kind or type of conveyors
    • B65G2812/02Belt or chain conveyors
    • B65G2812/02128Belt conveyors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

전계 에너지와 자계 에너지를 이용하여 이에 반응하는 광물의 반응 차이로 목적광물 입자, 특히 사금을 용이하게 선별할 수 있도록 하는 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치를 개시한다. 본 발명에 의하면, 목적광물 입자를 선별 채취하기 위한 광물의 선광방법으로서 광물 덩어리를 광물 입자로 파쇄하는 파쇄단계(S1); 상기 파쇄단계(S1)를 통하여 파쇄된 광물 입자를 도체 광물 입자와 부도체 광물 입자로 구분하여 분리하는 1차전계선별단계(S2); 상기 1차전계선별단계(S2)에서 분리된 도체 광물 입자를 자성체 광물 입자와 비자성체 광물 입자로 구분하여 분리하는 자계선별단계(S3); 그리고 상기 자계선별단계(S3)에서 분리된 비자성체 광물 입자를 목적광물 입자와 기타 광물 입자로 구분하여 분리하는 2차전계선별단계(S4)를 통하여 목적광물 입자를 선별 채취할 수 있고, 이에 사용되는 선광장치를 통하여 이를 실현할 수 있다.

Description

전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치{MINERAL DRESSING METHOD USING ELECTROMAGNETIC FIELD REACTION, AND MINERAL DRESSING DEVICE THEREOF}
본 발명은 광물의 선광(選鑛)방법 및 이에 사용되는 선광장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전계 에너지와 자계 에너지를 이용하여 이에 반응하는 광물의 반응 차이로 목적광물 입자, 특히 사금을 용이하게 선별할 수 있도록 하는 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치에 관한 것이다.
선광(Mineral Dressing, 選鑛)은 광석이나 그 밖의 공업원료 광물을 다른 목적광물 또는 무가치한 성분에서 물리적, 기계적 방법 등으로 분리하는 조작을 뜻하며, 일반적으로 제련 등의 화학적 처리에 앞서서 목적광물을 불순물로부터, 또는 2종 이상의 목적광물을 서로 분리시키고자 하는 처리방법 또는 처리기술을 의미한다. 이러한 선광방법의 핵심은 2종 이상의 광물들을 서로 분리시키는 선별조작으로써 이는 다양한 방법이 개발되어 있다. 예를 들면, 상기 선별조작 방법으로는 비중차를 이용한 비중선광, 광물 표면의 계면화학적 성질 차이를 이용한 부유선광, 광물의 자기적 성질 차이를 이용한 자력선광, 광물의 전기적 성질 차이를 이용한 정전선광 등의 방법이 있다. 넓은 뜻으로의 선광은 상기와 같은 선별조작을 중심으로 파쇄 및 체질(Sieving), 분쇄, 분교, 농축, 여과 등 여러 단위조작을 가한 처리기술의 유기적 조합을 뜻하는데, 이하에서 '선광방법' 은 선별조작과 동일한 의미로서 사용하도록 한다.
상기와 같은 선광방법들은 목표광물이 사금(砂金, Placer Gold)일 경우에도 용이하게 사용되는데, 여기서 사금은 자연금의 한 형태로서, 금(Au) 성분을 가진 광석이 풍화나 침식 작용으로 붕괴된 후 물이나 해일로 인하여 모래 또는 자갈 등과 함께 강변이나 해변 또는 그 바닥에 침적되는 미세한 금 입자를 뜻한다.
상기와 같은 사금은 일반적으로 크고 작은 모래 알갱이나 자철석(Magnetite), 티탄철석(Ilmenite), 석영(Quartz), 석류석(Garnet), 모나자이트(Monazite), 지르콘(Zircon) 등의 다양한 광물이 함께 채취되므로, 상기와 같은 다양한 광물 및 모래 알갱이 등의 불순물로부터 순수한 사금 알갱이를 채취하기 위해서는 상기한 선광방법을 사용하여야 한다.
사금을 채취하기 위하여 가장 일반적으로 사용하는 선광방법은 비중선광법(Gravity Separation), 부유선광법(Flotation), 사이안화법(Cyanide Process), 아말감법(Amalgamation Process) 등을 선별적으로 사용하며, 필요에 따라서 상기의 방법을 2가지 이상 혼용하여 사용하기도 한다.
상기한 사금채취용 선광방법들에 대해 간략히 설명하면, 비중선광법은 다른 광물 및 모래 알갱이와는 다른 비중을 가지고 있는 금의 특성을 이용하여, 이러한 비중 차를 이용하여 금과 나머지 불순물을 선별하는 방법으로서, 사용하는 매체(媒體)에 따라 공기를 사용하는 풍력선광법, 물을 사용하는 수력선광법으로 구분할 수 있다. 일반적으로 선광에는 수력선광법을 사용한다.
상기 부유선광법은 분쇄된 각종 광물의 혼합물로부터 목적광물만을 물 또는 액체의 표면에 부유시키거나 또는 상층에 부유하는 기름으로 빨아들이게 하여 다른 광물 및 불순물과 목적광물을 분리하는 방법으로서, 등록특허 10-1071403호 및 등록특허 10-0541466호 등에 부유선광법을 이용한 사금의 채취방법이 개시되어 있다.
그리고 상기 사이안화법은 금 및 은의 습식제련법 중 하나로서, 금을 포함한 수용성 사이안화물의 금속 복합체 이온으로 만드는 것을 통하여 금을 추출하는 방법을 일컫는다. 일반적으로 상기와 같은 사이안화법을 달성하기 위하여, 공기를 불어넣으면서 시안화물, 예를 들어 묽은 사이안화소듐(NaCN)이나 사이안화포타슘(KCN) 용액으로 금을 녹여낸 다음 아연(Zn)을 넣어 금을 침전시켜서 금 입자를 채취할 수 있도록 한다. 이러한 사이안화법은 사용되는 시안화물이 독성을 지니고 있기 때문에 사용에 극도의 주의를 요하며, 또한 특유의 독성으로 인하여 그 방법 자체가 논쟁의 대상이 되고 있다.
그리고 상기 아말감법은 금이나 은 또는 그 양자가 함유된 광석을 분쇄한 후 물이 있는 곳에서 수은(Hg)과 접속시켜 수은 아말감을 형성, 금이나 은 입자를 채취하는 방법이다. 이러한 아말감법은 금의 회수율이 40~70%로 낮다는 단점이 있으며, 또한 중금속인 수은(Hg)을 사용하므로 중금속 오염의 위험이 존재한다.
전술한 바와 같이 사이안화법이나 아말감법은 저마다의 단점을 가지고 있기 때문에 단독으로 사용하기 보다는 혼용하거나 또는 비중선광법, 그 중에서도 수력선광법을 사용하게 된다. 하지만 상기 수력선광법 또한 단점을 지니고 있는데, 상기 수력선광법을 실행하기 위해서는 대량의 물과 사금 선별을 위한 시설을 필요로 하며, 또한 선광에 사용된 물은 각종 중금속 및 불순물, 특히 비소(As)에 의해 오염되어 독성 폐수로 변하므로, 이를 정화할 수 있는 별도의 수질정화시설까지 추가적으로 요구된다. 따라서 이러한 비중선광법으로 실시되는 선광는 처리원가가 비약적으로 올라가게 되어, 일정 규모 이상으로 실시하지 않을 경우 경제적으로 수지가 맞지 않게 된다. 이러한 실정으로 인하여, 소량의 사금 보유 지역의 경우 사실상 선광를 포기하게 되는 실정이다.
KR등록특허 제 10-0318754호 KR등록특허 제 10-0235290호 KR등록특허 제 10-1547939호 KR등록특허 제 10-1569584호 KR공개특허 제 10-2013-0103725호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하여, 전계 에너지와 자계 에너지를 이용하여 광물질의 반응차이로 목적광물을 선별 채취할 수 있는 광물의 선광방법 및 이에 사용되는 광물의 선광장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,
목적광물 입자를 선별 채취하기 위한 광물의 선광방법으로서 광물 덩어리를 광물 입자로 파쇄하는 파쇄단계(S1); 상기 파쇄단계(S1)를 통하여 파쇄된 광물 입자를 도체 광물 입자와 부도체 광물 입자로 구분하여 분리하는 1차전계선별단계(S2); 상기 1차전계선별단계(S2)에서 분리된 도체 광물 입자를 자성체 광물 입자와 비자성체 광물 입자로 구분하여 분리하는 자계선별단계(S3); 그리고 상기 자계선별단계(S3)에서 분리된 비자성체 광물 입자를 목적광물 입자와 기타 광물 입자로 구분하여 분리하는 2차전계선별단계(S4)를 통하여 목적광물 입자를 선별 채취할 수 있는 광물의 선광방법을 제공한다.
상기에서, 파쇄단계(S1)를 통하여 파쇄된 광물 입자의 크기는 100㎛ 이하가 되도록 하여 선광 효율을 높이는 것이 바람직하다.
상기에서, 목적광물은 사금(Gold) 입자로 하는 것이 효과가 높으므로 바람직하다.
상기의 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법에 사용되는 목적광물의 선광장치로서 광물 덩어리를 광물 입자로 파쇄하기 위한 파쇄기; 파쇄된 상기 광물 입자를 도체 광물 입자와 부도체 광물 입자로 구분하여 분리하기 위한 1차전계선별부; 분리된 상기 도체 광물 입자를 자성체 광물 입자와 비자성체 광물 입자로 구분하여 분리하기 위한 자계선별부; 분리된 상기 비자성체 광물 입자를 목적광물 입자와 기타 광물 입자로 구분하여 분리하기 위한 2차전계선별부; 그리고 상기 파쇄기 및 1차전계선별부, 자계선별부, 2차전계선별부에 전력을 공급하여 동작시킬 수 있고, 또한 공급하는 전력량을 조절할 수 있도록 하는 전류제어부를 포함하고 있는 목적광물의 선광장치를 제공한다.
상기에서, 1차전계선별부는 광물 입자를 이송하는 제1이송수단; 상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 고전압으로 대전되어, 상기 이송수단에 의하여 이송된 광물 입자에 전기 에너지를 제공할 수 있는 전계드럼; 그리고 상기 전계드럼의 일측에 설치되는 브러쉬를 포함한다.
상기에서, 전계드럼은 원통형으로 형성되어 제1이송수단의 일측 하단에 설치되고, 회전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기에서, 1차전계선별부에는 가이드가 추가적으로 포함될 수 있다.
상기에서, 제1이송수단은 진동할 수도 있다.
상기에서, 자계선별부는 광물 입자를 이송하는 제2이송수단; 상기 제2이송수단의 하단에 설치되며, 자기장을 형성할 수 있는 하나 이상의 전자석; 상기 전자석의 상단에 위치하도록 설치되는 하나 이상의 선별기를 포함한다.
상기에서, 선별기는 비자성체 재질이고 원통형으로 형성되며 내부로 중공이 형성되어 있는 원통케이싱과, 상기 원통케이싱 내부에 설치되며 자성체 재질인 자성체를 포함한다.
상기에서, 자성체는 원통케이싱의 중공 내부로 삽입되어 결합되도록 설치되고, 상기 선별기에는 회전 동력을 제공할 수 있는 모터가 추가적으로 포함되어 상기 결합된 원통케이싱과 자성체가 상기 모터에 의해 함께 회전할 수 있다.
또는, 상기 원통케이싱의 중공은 상기 자성체가 내부로 삽입되어 회전할 수 있도록 그 형태가 형성되고, 상기 원통케이싱은 고정되도록 설치되며, 상기 자성체는 상기 원통케이싱의 중공 내부로 회전 가능하도록 삽입 설치되고, 상기 선별기에는 회전 동력을 제공할 수 있는 모터가 추가적으로 포함되어 상기 고정된 원통케이싱 내부에 삽입되어 있는 자성체와 연결됨으로서, 상기 자성체가 상기 원통케이싱 내부에서 회전할 수 있도록 할 수도 있다.
상기에서, 자성체의 재질은 니켈(Nickel) 계열로 하는 것이 바람직하다.
상기에서, 선별기는 상기 제2이송수단이 광물 입자를 이송하는 방향으로부터 기울어지도록 위치하여 설치되고, 상기 전자석은 상기 선별기와 평행하도록 위치하여 설치되는 것이 바람직하다.
상기에서, 자계선별부에는 브러쉬를 추가적으로 구성하여, 상기 선별기의 측면에 상기 선별기와 평행하도록 위치하여 설치할 수도 있다.
상기에서, 2차전계선별부는 광물 입자를 이송하는 제3이송수단; 상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 마이너스극(-)으로 대전되는 음극드럼; 상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 마이너스극(-)으로 대전되며 상기 음극드럼의 하단에 설치되는 하나 이상의 음극하단판넬; 상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 플러스극(+)으로 대전되는 하나 이상의 양극상단판넬; 그리고 상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 플러스극(+)으로 대전되며 상기 양극상단판넬의 하단에 설치되는 하나 이상의 양극하단판넬을 포함한다.
상기에서, 음극드럼은 원통형으로 형성되어 제3이송수단의 일측 하단에 설치되고, 회전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기에서, 음극드럼, 음극하단판넬, 양극상단판넬, 양극하단판넬의 표면은 각각 절연 처리하는 것이 바람직하다.
상기에서, 양극상단판넬은 휘어지게 형성하는 것이 바람직하다.
상기에서, 2차전계선별부는 하나 이상의 칸막이가 더 포함될 수 있다.
상기에서, 2차전계선별부는 가이드가 추가적으로 포함될 수 있다.
상기에서, 2차전계선별부의 제3이송수단은 진동할 수도 있다.
상기에서, 목적광물은 사금(Gold) 입자로 하는 것이 효과가 높으므로 바람직하다.
본 발명에 의하면, 채취시설의 규모를 획기적으로 줄일 수 있고 또한 별도의 오염물질을 발생시키지 않아 오염물질 정화시설을 채취시설에 부가 설치하여야 할 필요성이 없어지게 되므로, 생산단가를 획기적으로 줄이는 것은 물론 소규모의 선광를 경제적으로 달성할 수 있으며 또한 중금속 오폐수의 생성 가능성을 봉쇄하여 친환경적으로 채집하고자 하는 목적광물을 채취할 수 있게 된다.
특히 본 발명의 따른 목적광물의 선광방법 및 선광장치는 사금 입자를 채취함에 있어서 탁월한 효과를 보일 수 있다.
도 1은 본 발명의 선광방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 선광방법에 따른 광물 변화 구조도.
도 3은 본 발명의 선광장치의 구조도.
도 4는 본 발명의 1차전계선별부의 동작 구조도.
도 5a~5c, 도 6a~6c는 본 발명의 자계선별부의 동작 구조도.
도 7은 본 발명의 2차전계선별부의 동작 구조도.
도 8은 일반적인 물질들의 대전열.
이하에서는 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 이해와 실시를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형이나 수정이 있을 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 전자계 반응 효과를 이용한 선광방법의 순서를 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 전자계 반응 효과를 이용한 선광방법에 따른 광물의 변화를 도시한 구조도이다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 통하여 본 발명의 전자계 반응 효과를 이용한 선광방법에 대해 설명한다.
먼저 설명에 앞서, 예시로서 본 발명의 선광방법에 따른 목적광물은 사금(G) 입자로 하며, 따라서 이에 따라서 본 발명의 선광방법을 적용한 선광장치를 이용하여 목적광물인 사금(G) 입자를 채취하는 것을 일예시로 설명하도록 한다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 선광방법은 파쇄단계(S1), 1차전계선별단계(S2), 자계선별단계(S3), 2차전계선별단계(S4)로 구분된다. 상기의 단계들에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 파쇄단계(S1)는 수집된 광물 덩어리(M)를 파쇄하여 광물 입자(P)로 변환시키는데, 이때 상기 파쇄단계(S1)를 실시하기 위한 방법 및 장치는 파쇄롤러 등의 종래의 방법을 통해 실현하면 된다. 그리고 상기 파쇄단계(S1)를 통하여 변환된 광물 입자(P)의 크기는 100㎛ 이하가 되도록 함이 바람직한데, 이는 상기 광물 입자(P)의 크기가 100㎛를 초과하게 되면, 입자의 무게나 부피 등 입자 하나하나가 가지는 물리적인 특성으로 인하여 상기 1차전계선별단계(S2), 자계선별단계(S3) 및 2차전계선별단계(S4)에서 원활히 입자를 선별할 수 없기 때문이다.
그리고 상기 1차전계선별단계(S2)는 상기 광물 입자(P)들 중에서도 도체와 부도체를 구분하기 위한 단계이며, 상기 1차전계선별단계(S2)를 통하여 상기 광물 입자(P)는 도체 광물 입자(C-P)와 부도체 광물 입자(NC-P)로 구분된다.
상기와 같이 구분된 광물 입자(C-P, NC-P) 중에서도 사금은 전기가 흐르는 도체 광물 입자(C-P)에 속하게 되므로, 상기 자계선별단계(S3)는 상기 도체 광물 입자(C-P)를 대상으로 실시하는데, 상기 자계선별단계(S3)는 자계(Magnetic Field)를 이용하여 상기 도체 광물 입자(C-P)들을 자성체 광물 입자(M-P)와 비자성체 광물 입자(NM-P)로 구분한다.
여기서 사금은 비자성체(Non-Magnetic Meterial)에 속하므로, 상기 2차전계선별단계(S4)는 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)를 대상으로 실시한다.
상기 비자성체 광물 입자(NM-P)에 대하여, 상기 2차전계선별단계(S4)는 전계(Electric Field)를 이용하여 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)를 사금 입자(G)와 기타 광물 입자(R)로 구분한다.
상기와 같은 단계들(S1~S4)을 통하여 상기 광물 덩어리(M)에서 사금 입자(G)를 채취함으로서, 본 발명의 목적을 달성할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 전자계 반응 효과를 이용한 선광방법을 실시할 수 있는, 전자계 반응 효과를 이용한 선광장치(1000)의 간략한 구조도이다. 이하에서는 도 3을 통하여 본 발명의 선광장치(1000)의 구성에 대해 간략히 설명한다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 선광장치(1000)는 상기 파쇄단계(S1)를 실시할 수 있는 파쇄기(100), 상기 1차전계선별단계(S2)를 실시할 수 있는 1차전계선별부(200), 상기 자계선별단계(S3)를 실시할 수 있는 자계선별부(300), 상기 2차전계선별단계(S4)를 실시할 수 있는 2차전계선별부(400), 그리고 상기 파쇄기(100) 및 1차전계선별부(200), 자계선별부(300), 2차전계선별부(400)에 전력을 공급하여 동작시킬 수 있고, 또한 상기의 각 장치(100, 200, 300, 400)에 전력을 공급하고 또한 공급하는 전력량을 조절할 수 있도록 하는 전류제어부(500)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 1차전계선별부(200)의 동작 구조도이다. 이하에서는 도 4를 통하여 본 발명의 `(200)의 구성 및 동작을 설명하고, 또한 이를 통하여 상기 1차전계선별단계(S2)의 방법에 대해 설명한다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 1차전계선별부(200)는 광물 입자(P)를 이송하는 제1이송수단(B), 고전압으로 대전되어 회전하는 전계드럼(210), 상기 전계드럼(210)의 하단에 설치하는 브러쉬(220)를 포함한다.
상기와 같은 구성요소를 포함하는 1차전계선별부(200)에 대하여, 상기 파쇄기(100)를 통해서 분쇄된 광물 입자(P)가 제1이송수단(B)을 통하여 상기 전계드럼(210)에 이송되는데, 이때 상기 광물 입자(P)의 이송은 도 4에서 예시한 바와 같이 컨베이어벨트를 이용할 수도 있지만 경사진 판넬 등 다른 수단을 사용할 수도 있다. 이하에서는 도 4에서 도시된 바와 같이 상기 제1이송수단(B)이 컨베이어벨트로 구성되어 상기 광물 입자(P)를 이송시키는 것을 일예시로 하여 설명하기로 한다.
여기서 상기와 같이 제1이송수단(B)을 컨베이어벨트와 같이 능동적으로 광물 입자(P)를 운송시키는 수단으로 구성할 경우, 상기 제1이송수단(B)에 대한 동력 제공은 전류제어부(500)가 하면 된다.
또한 설명에 앞서, 혼동을 방지하기 위하여 도 4에서 도체 광물 입자(C-P)는 원형 입자(○)로 도시되어 있고, 부도체 광물 입자(NC-P)는 별 모양 입자(
Figure 112016022574315-pat00001
)로 도시되어 있음을 알린다.
상기와 같이 광물 입자(P)가 제1이송수단(B)를 통해 상기 전계드럼(210)으로 이송되는데, 이때 상기 전계드럼(210)은 고전압으로 대전되어 회전하고 있는 상태이다. 여기서 상기 전계드럼(210)는 상기 전류제어부(500)에 의해 전기 에너지를 제공받을 수 있다.
그리고 상기 전계드럼(210)에 회전 동력을 전달하는 모터 또한 상기 전류제어부(500)에 의해 전기 에너지를 제공받고 또한 상기 전류제어부(500)에 의하여 제어된다.
상기 제1이송수단(B)를 통하여 이송된 광물 입자(P)는 상기 전계드럼(210)의 상단면에 떨어지게 떨어지게 되는데, 이때 상기 전계드럼(210)은 전기 에너지에 의하여 고전압으로 대전된 상태이므로, 상기 떨어지는 광물 입자(P)는 상기 전계드럼(210)에 의해 대전된다.
여기서 상기 도체 광물 입자(C-P)는 처음에는 상기 전계드럼(210)이 형성하는 곡면에 붙어서 회전하는 전계드럼(210)을 따라 이동하다가 점차로 상기 전계드럼(210)에 대전된 전압과 같은 극성으로 대전되면서, 상기 전계드럼(210)의 표면에서 튕겨져 나가 떨어지게 됨으로서, 상기 도체 광물 입자(C-P)는 상기 전계드럼(210)으로부터 일정 거리 이격된 지점에 결집하게 된다.
그러나 상기 부도체 광물 입자(NC-P)는 대전되지 않으므로, 상기 회전하는 전계드럼(210)의 표면에 붙어서 떨어지지 않고 상기 전계드럼(210)의 하단부까지 끌려 내려가다가 상기 브러쉬(220)에 걸려서 떨어지게 됨으로서 상기 부도체 광물 입자(NC-P)는 상기 전계드럼(210)의 바로 아랫부분에 결집하게 된다.
이때 상기 부도체 광물 입자(NC-P)을 상기 전계드럼(210)에서 떨어뜨리기 위하여, 상기 전계드럼(210)의 하단에 브러쉬(220)를 설치함으로서, 상기 부도체 광물 입자(NC-P)가 상기 브러쉬(220)에 의해 걸려 떨어질 수 있다.
여기서 상기 전계드럼(210)은 도 4에서 도시된 바와 같이 단면이 원형인 원통형으로 형성하는 것이 바람직하지만, 곡면이 형성된 다른 형태로 형성하거나 또는 기울기를 가지는 직선형의 판상형으로 형성할 수도 있다. 만약 상기 전계드럼(210)이 기울어진 직선형의 판상형으로 형성된다면, 상기 광물 입자(P)의 구분은 상기 도체 광물 입자(C-P)와 부도체 광물 입자(NC-P)의 집결 위치 차이로 구분하면 된다.
또한 상기 1차전계선별부(200)는 가이드(230)를 추가로 포함할 수 있는데, 상기 가이드(230)는 상기 제1이송수단(B)의 상단에 설치되어, 상기 광물 입자(P)가 상기 전계드럼(210)으로 떨어지는 양을 조절하고 또한 상기 광물 입자(P)를 뭉치지 않고 고르게 펴서 상기 전계드럼(210)에 제공함으로서, 입자의 선별을 더욱 용이하게 할 수 있다.
그리고 상기 광물 입자(P)를 뭉치지 않고 고르게 펴서 상기 전계드럼(210)에 제공하기 위하여, 상기 제1이송수단(B)에는 별도의 진동수단이 추가적으로 설치되어, 상기 제1이송수단(B)한 진동 동력은 상기 전류제어부(500)에서 제공하면 되며, 그 성은 통상의 진동수단을 사용하면 된다.
도 5a~5c, 도 6a~6c는 본 발명의 자계선별부(300)의 동작 형태 구조도이다. 이하에서는 도 5a~5c, 도 6a~6c를 통하여 본 발명의 자계선별부(300)의 구성 및 동작에 대해 상세히 설명하고, 또한 이를 통하여 상기 자계선별단계(S3)의 방법에 대해 설명한다.
먼저 설명에 앞서, 혼동을 방지하기 위하여 도 5a~5c, 도 6a~6c에서 자성체 광물 입자(M-P)는 색이 칠해진 입자(●)로 도시되어 있고, 비자성체 광물 입자(NM-P)는 색이 칠해지지 않은 입자(○)로 도시되어 있음을 알린다.
도 5a에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 자계선별부(300)는 상기 선별된 도체 광물 입자(C-P)를 일방향으로 이송할 수 있도록 하는 제2이송수단(B)과, 상기 제2이송수단(B) 하단에 설치되어 자기장(MF)을 형성하는 전자석(310)과, 상기 전자석(310)이 형성하는 자기장(MF)에 의해 대전되지 않도록 비자성체로 형성되는 원통형의 원통케이싱(321)과 상기 원통케이싱(321) 내부에 위치하고 회전할 수 있으며 또한 상기 자기장(MF)에 의해 대전될 수 있도록 자성체로 형성되는 자성체(322)로 구성되는 선별기(320)를 포함한다.
이때 상기 원통케이싱(321)은 상기 자성체(322)를 수용하기 위하여 내부로 중공이 형성된다.
여기서 상기 자성체(322)는 상기 원통케이싱(321)이 고정된 상태에서, 상기 원통케이싱(321) 내부에서 독립적으로 회전할 수도 있고, 또한 상기 원통케이싱(321)과 상기 자성체(322)가 결합되어 같이 회전할 수도 있다. 이때 상기 자성체(322)는 회전 동력을 얻기 위하여, 외부로 모터(323)에 연결된다. 이하에서는 상기 원통케이싱(321)과 자성체(322)가 결합되어, 상기 모터(323)에 의해 동시에 회전하는 것을 일예시로 하여 설명하기로 한다.
상기 자성체(322)은 옆면의 상하 방향이 좌우 방향에 비해 길쭉한 직사면체 형태로 형성되어 상기 원통케이싱(321) 내부에 설치되는데, 도 5c의 A에 도시된 바와 같이, 상기 자성체(322)의 길게 형성된 상하방향 부분이 상기 전자석(310)이 형성하고 있는 자기장(MF) 내부에 걸치게 되면, 상기 자성체(322)가 상기 자기장(MF)의 영향을 받아 대전되어 자성을 형성하게 되고, 상기 자성체(322)가 대전된 상태에서 회전하여, 상기 도 5c의 B에 도시된 바와 같이 상기 자성체(322)가 상기 자기장(MF)의 범위 바깥으로 빠져나오게 되면, 자성을 잃어버리도록 한다.
상기한 바와 같이, 상기 자성체(322)는 상기 자기장(MF)에 민감하게 반응하여 회전에 따라 자성을 얻거나 또는 잃어버리도록 하는 것이 상기 자계선별부(300)를 원활하게 동작시키는 데 필수적이므로, 상기 자성체(322)의 재질은 상기 자기장(MF)의 크기에 민감하게 반응할 수 있도록 하는 니켈(Nickel)계통 재질로 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 자성체(322)의 동작 특성을 통하여 상기 자계선별부(300)가 상기 도체 광물 입자(C-P)로부터 자성체 광물 입자(M-P)와 비자성체 광물 입자(NM-P)를 구분하는 방법에 대해 설명하면, 우선 도 5a에 도시된 바와 같이 이송수단(B) 상으로 상기 도체 광물 입자(C-P)가 진입하게 되는데, 이때 상기 도체 광물 입자(C-P)는 자성체 광물 입자(M-P)와 비자성체 광물 입자(NM-P)가 섞여 있는 상태이다.
상기와 같이 도체 광물 입자(C-P)가 진입할 때 도 5a에서 도시된 바와 같이 상기 자성체(322)가 대전되어 자성을 띄게 된다면, 상기 도체 광물 입자(C-P)들 중 자성체 광물 입자(M-P)는 상기 자성을 띈 자성체(322)가 가하는 인력(A-F)에 의해 상기 원통케이싱(321) 표면에 달라붙게 된다.
상기와 같이 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 원통케이싱(321)에 의해 달라붙은 상태에서 상술한 바와 같이 선별기(320)가 시계 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 자성체(322)가 상기 자기장(MF)을 벗어나 자성을 잃게 된다.
여기서 상기 선별기(320)가 시계 방향으로 회전하게 된다고 설명하였는데, 상기 선별기(320)의 회전 방향은 그 하단이 이송수단(B)의 이송 방향과 반대가 되도록 회전하면 된다. 도 5a에서는 상기 컨베이어벨트의 방향이 왼쪽에서 오른쪽으로 이송하는 것으로 그 방향이 도시되어 있으므로, 이에 따라 상기 선별기(320)가 시계 방향으로 회전하게 되는 것이다.
상기 자성체(322)가 상술한 바와 같이 자성을 잃게 됨으로써 상기 자성체 광물 입자(M-P)에 인력을 제공하지 못하게 되면 상기 원통케이싱(321) 표면에 달라붙어 있던 자성체 광물 입자(M-P)는 중력(GF)에 의해 낙하하게 되고, 상기 자성체(322)에 영향을 받지 않은 비자성체 광물 입자(N-P)는 제2이송수단(B)에 의해 상기 자계선별장치(300)를 그대로 통과하여 계속 이송됨으로써, 상기 자성체 광물 입자(M-P)와 비자성체 광물 입자(NM-P)가 구분될 수 있다.
여기서, 상기 원통케이싱(321) 표면에 달라붙어 있는 자성체 광물 입자(M-P)를 더욱 용이하게 떨어뜨리기 위하여, 브러쉬(330)를 추가하여 상기 원통케이싱(321)의 측면에 설치함으로서, 상기 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 브러쉬(330)에 걸려서 상기 제2이송수단(B) 쪽으로 떨어질 수 있도록 할 수도 있다.
상기 자성체 광물 입자(M-P)와 비자성체 광물 입자(N-P)의 구분에 대하여 도 6a~도 6c를 통하여 더 자세히 설명하면, 우선 도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선별기(320)는 상기 제2이송수단(B)상에 비스듬하게 설치되고, 상기 전자석(310) 또한 상기 선별기(320)와 평행하게 비스듬하게 상기 제2이송수단(B)의 하단에 설치되도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 자성체 광물 입자(M-P)를 비자성체 광물 입자(NM-P)로부터 분리하여 상기 제2이송수단(B)의 일측 바깥으로 이송시킬 수 있도록 하기 위함이다.
상기와 같이 상기 전자석(310) 및 선별기(320)를 설치함으로서, 도 6b에서 도시된 바와 같이 상기 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 제2이송수단(B)의 일측으로 집중되어 모여지게 되고, 종국으로는 상기 제2이송수단(B)을 이탈하여 떨어지게 된다. 사용자는 상기 분리되어 모여진 자성체 광물 입자(M-P)를 직접 수거하거나, 또는 상기 제2이송수단(B) 하단으로 별도의 수집통 또는 수집기 등을 설치하여, 상기 자성체 광물 입자(M-P)를 수집할 수 있다.
상기 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 도 6b에서 도시된 바와 같이 상기 선별기(320)에 의하여 상기 이송수단(B)의 일측에 모여지게 되는 과정이 도 6c에 도시되어 있다. 이하에서는 도 6c를 통하여 상기 선별기(320)에 의한 상기 자성체 광물 입자(M-P)의 이동 경로에 대해 설명한다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 선별기(320)의 하단에 위치하게 될 때, 상기 선별기(320) 내의 자성체(322)가 상기 도 5a에서 도시된 바와 같이 위치하여 자성을 얻게 되면, 상기 이송수단(B) 위에서 이동 중이던 자성체 광물 입자(M-P)는 상기 선별기(320)의 원통케이싱(321)에 달라붙게 되고, 상기 선별기(320)의 회전에 의하여 상기 달라붙은 자성체 광물 입자(M-P)는 상기 회전하는 선별기(320)와 수직 방향으로 움직임으로서, 상기 제2이송수단(B)의 이송 경로를 기준으로 하였을 때 일측 방향으로 이동할 수 있게 된다.
상기와 같이 이송된 달라붙은 자성체 광물 입자(M-P)는 다시 상기 자성체(322)가 상기 도 5b에 도시된 바와 같이 위치하여 자성을 잃게 되어 중력의 영향으로 제2이송수단(B) 위에 다시 떨어지게 되고, 상기 제2이송수단(B)를 따라 움직이던 자성체 광물 입자(M-P)는 다시 자성을 얻은 자성체(322)의 인력에 의해 다시 상기 원통케이싱(321)에 달라붙게 된다.
상기와 같이 회전하는 원통케이싱(321)에 의해 상기 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 선별기(320)와 수직 방향으로 이송되는 일련의 과정들이 반복되면서, 상기 자성체 광물 입자(M-P)는 결과적으로 상기 선별기(220)와 평행한 방향으로 일측으로 이동하게 되여, 상기 제2이송수단(B)의 일측으로 지속적으로 움직이게 되고, 종국에는 상기 제2이송수단(B)의 일측 바깥쪽으로 떨어지게 됨으로서, 사용자는 상기 도체 광물 입자(C-P)로부터 자성체 광물 입자(M-P)와 비자성체 광물 입자(N-P)가 구분된다.
여기서 상기한 브러쉬(330)가 추가적으로 상기 자계선별부(300)에 구성되어 설치될 경우, 상기 자성체 광물 입자(M-P)를 원활하게 떨어뜨리도록 하면서도 상기 선별기(320)의 회전을 방해하지 않도록 하기 위하여, 상기 브러쉬(330)는 도 6c에서 도시된 바와 같이 상기 선별기(320)와 평행하게 설치되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기와 같은 자계선별부(300)의 원활한 동작을 위해서는, 상기 제2이송수단(B)의 이송 속도를 최대한 느리게 하고, 또한 상기 선별기(320)의 회전 속도를 빠르게 하여 상기 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 선별기(320)에 노출될 수 있도록 하는 빈도를 최대한으로 증가시키는 것이 바람직한데, 상기 선별기(220)의 회전 속도는 최소한 도체 광물 입자(C-P)가 상기 제2이송수단(B)을 통하여 이송되는 속도의 4배 이상의 속도로 회전하도록 해야, 상기 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)로부터 원활하고 유효하게 분리된다.
상기와 같이 구성되는 선별기(320)는 광물 선별 효과를 더 강하게 하기 위하여 둘 이상 상기 제2이송수단(B)에 설치할 수도 있다. 상기 선별기(320)를 둘 이상 설치하게 되면, 상기 전자석(310) 또한 상기 선별기(320)와 동일한 숫자로 둘 이상 설치하여, 한 쌍을 맞추도록 하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 2차전계선별부(400)의 동작 구조도이다. 이하에서는 도 7을 통하여 본 발명의 2차전계선별부(400)의 구성 및 동작에 대해 설명한다. 또한 이를 통하여 상기 2차전계선별단계(S4)의 방법에 대해 설명한다.
도 7에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 2차전계선별부(400)는 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)를 이송시키는 제3이송수단(B), 상기 전류제어부(500)로부터 마이너스 고압을 인가받아 마이너스극(-)으로 대전될 수 있고 회전하는 음극드럼(410)과, 마찬가지로 마이너스극(-)으로 대전될 수 있으며 상기 음극드럼(410)의 하단에 설치되어 있는 음극하단판넬(411), 상기 음극드럼(410)과 일정 거리를 두고 이격되어 설치되며 또한 상기 전류제어부(500)로부터 플러스 고압을 인가받아 플러스극(+)으로 대전될 수 있는 양극상단판넬(420)과, 마찬가지로 플러스극(+)으로 대전될 수 있으며 상기 양극상단판넬(420)의 하단에 설치되어 있는 양극하단판넬(421)을 포함한다.
여기서 상기 음극드럼(410), 음극하단판넬(411), 양극상단판넬(420) 및 양극하단판넬(421)의 표면은 절연 처리하도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 판넬(410, 411, 420, 421)에 절연 처리를 하지 않을 경우 비자성체 광물 입자(N-MP)가 상기 판넬(410, 411, 420, 421)에 직접 접촉하게 되는데, 시간이 지남에 따라 기본적으로 도체인 상기 비자성체 광물 입자(N-MP)가 전기 에너지에 의하여 고전압으로 대전된 상기 판넬(410, 411, 420, 421)에 의해 점차로 동일한 극성으로 대전된다. 이로 인하여 대전이 완료되면 접촉하고 있는 상기 판넬(410, 411, 420, 421)로부터 튕겨져 나가게 됨으로서 서로간에 분리되어 있던 입자들이 다시 뒤섞여버릴 수 있기 때문이다. 상기 판넬(410, 411, 420, 421)의 표면을 절연 처리하게 되면, 상기와 같은 비자성체 광물 입자(N-MP)의 대전을 방지하면서도 전계에 의한 고유의 기능을 수행할 수 있다. 상기의 절연 처리는 폴리에틸렌(Polyethylene) 등 일반적으로 사용되는 절연재를 사용하면 된다.
또한 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)를 이송시키기 위한 제3이송수단(B)은 도 7에서 도시된 바와 같이 컨베이어벨트를 이용할 수도 있지만 경사진 판넬 등 다른 수단을 사용할 수도 있다. 이하에서는 도 7에서 도시된 바와 같이 컨베이어벨트로 상기 제3이송수단(B)를 구성하여 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)를 이송하는 것을 일예시로 하여 설명하기로 한다.
그리고, 상기 양극상단판넬(420)는 도 6에서 도시된 바와 같이 휘어지도록 형성되는 것이 바람직한데, 이때 상기 양극상단판넬(420)은 안쪽으로 휘어질 수 있도록 하는 것이 바람직하고 또한 휘어지는 곡면의 곡률을 상기 음극드럼(410)가 형성하는 곡면의 곡률과 동일하게 하거나 또는 동일한 비율의 곡률로 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 이송수단(B)로부터 떨어지는 자성체 광물 입자(M-P)가 상기 플러스극(+)으로 대전된 양극상단판넬(420)에 최대한 오랫동안 노출되면서도, 또한 상기 양극상단판넬(420)에 의하여 떨어지는 것이 물리적으로 방해받지 않도록 하기 위함이다.
또한 상기 양극상단판넬(420)는 상기 제3이송수단(B)의 너비에 따라서 둘 이상 구성하여 설치할 수도 있다. 마찬가지로 상기 음극하단판넬(411), 양극하단판넬(421) 또한 둘 이상 구성하여 설치할 수도 있다.
그리고 상기 음극하단판넬(411) 및 양극하단판넬(421)은 각각 상기 음극드럼(410) 및 양극상단판넬(420)의 하단에 고정 설치되도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성 및 동작하는 음극드럼롤러(410) 및 음극하단판넬(411), 양극상단판넬(420) 및 양극하단판넬(421)의 기능에 의해 상기 자성체 광물 입자(M-P)로부터 사금(G)을 선별할 수 있는데 이에 대해 설명하면, 우선 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)가 이송수단(B)를 따라 이송될 때, 상기 음극드럼(410) 및 음극하단판넬(411)은 상기 전류제어부(500)의 동작에 의해 마이너스극(-)으로 대전되어 있고, 상기 양극상단판넬(420) 및 양극하단판넬(421) 역시 상기 전류제어부(400)의 동작에 의해 플러스극(+)으로 대전된다.
여기서 상기 이송수단(B)를 따라 이송되는 비자성체 광물 입자(NM-P)는 입자 개개인이 구성하는 물질에 따라 양전기를 띄거나 또는 음전기를 띄게 되며, 그 강도는 물질마다 다르다. 상기와 같이 양전기와 음전기를 띄는 물질들을 순서대로 나열한 것을 대전열(帶電列, Order of Electrification)이라고 하는데, 도 8에 일반적인 물질들에 대한 대전열이 도시되어 있다.
도 8에서 도시된 바와 같이, 금(Gold)은 음전기를 띄기 쉬우며 또한 금속들 종류 중에서는 그 강도가 가장 강한 금속으로 알려져 있다. 이러한 금보다 음전기를 띄기 쉬운 물질들은 일반적으로 고무나 합성수지 등 부도체들인데, 이들은 이미 상기 전계선별단계(S1)에서 이미 구분되어 제거된 채로 상기 사금 입자(G)는 상기 2차전계선별단계(S4)에 진입하게 된다. 도 7에서는 일예시로 사금(G)을 포함한 세 가지 종류의 물질(G, R1, R2)이 도시되어 있는데 그 극성 친화 정도에 따른 대전열은 도 7에서 도시된 바와 같이, 원형 입자(○)로 도시되어 있는 사금(G)이 가장 마이너스극(-) 친화적이고, 별모양 입자(☆)로 도시되어 있는 기타입자2(R2)가 가장 플러스극(+) 친화적이며, 네모형태 입자(□)로 도시되어 있는 기타입자1(R1)는 중간 정도로 친화적이다.
상기 음극드럼(410) 및 음극하단판넬(411), 양극상단판넬(420) 및 양극하단판넬(421)이 대전된 상태에서, 상기와 같이 세 가지 물질(G, R1, R2)이 섞여 있는 비자성체 광물 입자(NM-P)가 이송되어 상기 음극드럼(410)의 상단으로 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)가 떨어지게 되면, 상기 비자성체 광물 입자(NM-P)는 상기 음극드럼(410)이 형성하는 곡면을 따라 떨어지게 되는데, 이때 상기 비자성체 광물 입자(NM-P) 중 음전기를 띄는 정도가 가장 강한 사금 입자(G)는 상기 플러스극(+)으로 대전되어 있는 양극상단판넬(420) 및 양극하단판넬(421)의 인력 영향을 받아서 상기 음극드럼(410)으로부터 가장 멀리 이격되어 집결하게 되고, 상기 비자성체 광물 입자(NM-P) 중 양전기를 띄는 정도가 가장 강한 기타입자2(R2)는 상기 마이너스극(-)으로 대전되어 있는 음극드럼(410) 및 음극하단판넬(411)의 인력 영향을 받아서 상기 음극드럼(410)으로부터 가장 가까이 집결하게 된다. 중간 성질을 띄는 상기 기타입자1(R1)은 상기 사금 입자(G)와 기타입자2(R2) 사이에 위치하게 된다.
상기와 같이 집결하는 위치의 차이로서 상기 사금 입자(G), 기타입자1(R1), 기타입자2(R2)를 서로 구분할 수 있는데, 구분을 더 명확히 하기 위하여 도 7에서 도시된 바와 같이 하나 이상의 칸막이(430)를 추가적으로 포함시켜 상기 입자들 사이에 위치시켜놓을 수도 있다.
그리고 또한 상기 비자성체 광물 입자(N-MP)가 상기 음극드럼(410)에 일정한 양이 고르게 공급될 수 있도록 상기 제3이송수단(B)에는 가이드(440)가 추가적으로 설치될 수도 있으며, 또한 상기 비자성체 광물 입자(N-MP)가 뭉치지 않고 고르게 펴진 채로 상기 음극드럼(410)에 제공될 수 있도록 상기 제3이송수단(B)에는 별도의 진동수단이 추가적으로 설치되어, 상기 제3이송수단(B)에 진동을 제공할 수도 있다. 이때 상기 제3이송수단(B)에 대한 진동 동력은 상기 전류제어부(500)에서 제공하면 되며, 그 구성은 통상의 진동수단을 사용하면 된다.
100 : 파쇄기. 200 : 1차전계선별부.
210 : 전계드럼. 220, 330 : 브러쉬.
230 : 가이드. 300 : 자계선별부.
310 : 전자석. 320 : 선별기.
321 : 원통케이싱. 322 : 자성체.
400 : 2차전계선별부. 410 : 음극드럼.
411 : 음극하단판넬. 420 : 양극상단판넬.
421 : 양극하단판넬. 430 : 칸막이.
440 : 가이드. S1 : 파쇄단계.
S2 : 1차전계선별단계. S3 : 자계선별단계.
S4 : 2차전계선별단계.

Claims (23)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 목적광물 입자를 선별 채취하기 위한 광물의 선광장치로서,
    광물 덩어리를 광물 입자로 파쇄하기 위한 파쇄기;
    파쇄된 상기 광물 입자를 도체 광물 입자와 부도체 광물 입자로 구분하여 분리하기 위한 1차전계선별부;
    분리된 상기 도체 광물 입자를 자성체 광물 입자와 비자성체 광물 입자로 구분하여 분리하기 위한 자계선별부;
    분리된 상기 비자성체 광물 입자를 목적광물 입자와 기타 광물 입자로 구분하여 분리하기 위한 2차전계선별부; 그리고
    상기 파쇄기 및 1차전계선별부, 자계선별부, 2차전계선별부에 전력을 공급하여 동작시킬 수 있고, 또한 공급하는 전력량을 조절할 수 있도록 하는 전류제어부를 포함하며,
    상기 2차전계선별부는 광물 입자를 이송하는 제3이송수단;
    상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 마이너스극(-)으로 대전되는 음극드럼;
    상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 마이너스극(-)으로 대전되며 상기 음극드럼의 하단에 설치되는 하나 이상의 음극하단판넬;
    상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 플러스극(+)으로 대전되는 하나 이상의 양극상단판넬;
    그리고 상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 플러스극(+)으로 대전되며 상기 양극상단판넬의 하단에 설치되는 하나 이상의 양극하단판넬을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 1차전계선별부는 광물 입자를 이송하는 제1이송수단; 상기 전류제어부로부터 전기 에너지를 제공받아 고전압으로 대전되어, 상기 제1이송수단에 의하여 이송된 광물 입자에 전기 에너지를 제공할 수 있는 전계드럼; 그리고 상기 전계드럼의 일측에 설치되는 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 전계드럼은 원통형으로 형성되어 제1이송수단의 일측 하단에 설치되고, 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 1차전계선별부에는 가이드가 추가적으로 포함되어 설치될 수도 있는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 제1이송수단은 진동할 수도 있는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 자계선별부는 광물 입자를 이송하는 제2이송수단; 상기 제2이송수단의 하단에 설치되며, 자기장을 형성할 수 있는 하나 이상의 전자석; 상기 전자석의 상단에 위치하도록 설치되는 하나 이상의 선별기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 선별기는 비자성체 재질이고 원통형으로 형성되며 내부로 중공이 형성되어 있는 원통케이싱과, 상기 원통케이싱 내부에 설치되며 자성체 재질인 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 자성체는 원통케이싱의 중공 내부로 삽입되어 결합되도록 설치되고, 상기 선별기에는 회전 동력을 제공할 수 있는 모터가 추가적으로 포함되어 상기 결합된 원통케이싱과 자성체가 상기 모터에 의해 함께 회전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 원통케이싱의 중공은 상기 자성체가 내부로 삽입되어 회전할 수 있도록 그 형태가 형성되고, 상기 원통케이싱은 고정되도록 설치되며, 상기 자성체는 상기 원통케이싱의 중공 내부로 회전 가능하도록 삽입 설치되고, 상기 선별기에는 회전 동력을 제공할 수 있는 모터가 추가적으로 포함되어 상기 고정된 원통케이싱 내부에 삽입되어 있는 자성체와 연결됨으로서, 상기 자성체가 상기 원통케이싱 내부에서 회전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 자성체의 재질은 니켈(Nickel) 계열임을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 선별기는 상기 제2이송수단이 광물 입자를 이송하는 방향으로부터 기울어지도록 위치하여 설치되고, 상기 전자석은 상기 선별기와 평행하도록 위치하여 설치되는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 자계선별부에는 브러쉬를 추가적으로 구성하여, 상기 선별기의 측면에 상기 선별기와 평행하도록 위치하여 설치할 수도 있는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  16. 삭제
  17. 제 4항에 있어서, 상기 음극드럼은 원통형으로 형성되어 제3이송수단의 일측 하단에 설치되고, 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  18. 제 4항에 있어서, 상기 음극드럼, 음극하단판넬, 양극상단판넬, 양극하단판넬의 표면은 각각 절연 처리되는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  19. 제 4항에 있어서, 상기 양극상단판넬은 휘어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  20. 제 4항에 있어서, 상기 2차전계선별부는 하나 이상의 칸막이가 더 포함될 수 있는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  21. 제 4항에 있어서, 상기 2차전계선별부는 가이드가 추가적으로 포함되어 설치될 수도 있는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  22. 제 4항에 있어서, 상기 2차전계선별부의 제3이송수단은 진동할 수도 있는 것을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
  23. 제 4항에 있어서, 상기 목적광물은 사금(Gold) 입자임을 특징으로 하는, 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광장치.
KR1020160027901A 2016-03-08 2016-03-08 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치 KR101909622B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160027901A KR101909622B1 (ko) 2016-03-08 2016-03-08 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160027901A KR101909622B1 (ko) 2016-03-08 2016-03-08 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170104889A KR20170104889A (ko) 2017-09-18
KR101909622B1 true KR101909622B1 (ko) 2019-02-13

Family

ID=60034320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160027901A KR101909622B1 (ko) 2016-03-08 2016-03-08 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101909622B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112566725A (zh) * 2018-08-13 2021-03-26 巴斯夫欧洲公司 用于矿物加工的载体-磁力分离与其他分离的组合
CN111330679A (zh) * 2020-04-08 2020-06-26 宁波乏迩智能科技有限公司 一种矿石破碎电磁选矿装置
CN114392832B (zh) * 2021-12-23 2024-03-22 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种海滨矿砂中锆英石的回收工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3434644B2 (ja) * 1996-03-26 2003-08-11 日立造船株式会社 静電選別装置
US20130298731A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-14 Qingwen Zhang Method for efficient extraction of gold from gold ores utilizing macro quantum resonance effect

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3434644B2 (ja) * 1996-03-26 2003-08-11 日立造船株式会社 静電選別装置
US20130298731A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-14 Qingwen Zhang Method for efficient extraction of gold from gold ores utilizing macro quantum resonance effect

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170104889A (ko) 2017-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oberteuffer Magnetic separation: A review of principles, devices, and applications
KR101909622B1 (ko) 전자계 반응 효과를 이용한 목적광물의 선광방법 및 이에 사용되는 선광장치
Ait-Khouia et al. Environmental desulfurization of mine wastes using various mineral processing techniques: Recent advances and opportunities
Bittner et al. Triboelectric belt separator for beneficiation of fine minerals
Manouchehri et al. Review of electrical separation methods: part 1: fundamental aspects
CN101229528A (zh) 多种元素矿物的磁电联合分选方法及设备
US11998929B2 (en) Combination of carrier-magnetic-separation and a further separation for mineral processing
KR101241790B1 (ko) 해사 및 강사 등의 쇄설성 자원으로부터 유용광물을 회수하는 방법
Richard et al. Comparative study of three high-voltage electrode configurations for the electrostatic separation of aluminum, copper and PVC from granular WEEE
GB2139119A (en) Gravity - magnetic ore separators
KR101241789B1 (ko) 해사 및 강사 등의 쇄설성 자원으로부터 유용광물을 회수하는 방법
WO2016187860A1 (zh) 一种无水式矿物选别设备
MY108555A (en) Waterflow differential electrical charging process and apparatus for ores.
RU2190027C1 (ru) Способ переработки отходов железорудного производства
RU2634768C1 (ru) Магнитожидкостный сепаратор для извлечения золота из минерального сырья
JP2016536123A (ja) 重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置
CN108940879A (zh) 等离子体物理矿石分选处理方法及其系统
RU2365421C1 (ru) Магнитный сепаратор
Taylor Dry electrostatic separation of granular materials
AU2020277237A1 (en) Apparatus and method for separating particulates
JP2005013828A (ja) 磁力選別機
RU2597012C1 (ru) Устройство разделения фракций
Maxwell Magnetic separation—The prospects for superconductivity
US668941A (en) Method of magnetically separating ores.
US668940A (en) Electromagnetic separator.

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)