KR102232912B1 - 고품위 견운모 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 고품위 견운모 제조 방법은, (가) 견운모 광물을 해쇄하는 단계; (나) 해쇄된 견운모 광물을 미립자와 조립자로 분리하는 분급 단계; (다) 분급된 상기 미립자 견운모 광물을 선별하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 고품위 견운모 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 견운모 광물을 미립자와 조립자로 분리한 다음 부유 선별법에 의해서 견운모 광물을 선별하여 고품위의 견운모를 제조하는 방법에 관한 것이다.
운모군(Mica group)은 K 및 (OH)를 수반하는 복잡한 규산 알루미늄광으로 판상 또는 편상 구조를 가지고 있다.
고열과 화학 작용에 저항성이 높고, 낮은 흡수율 등의 특성을 가지고 있으며, 이외에도 열과 물, 산, 알칼리, 기체, 용해제, 자외선과 다른 방사능 물질에도 비활성적인 특성이 있어 다양한 활용 분야가 기대되고 있다.
운모군에는, 대표적으로, 백운모(muscovite), 흑운모(biotite), 금운모(phlogopite), 홍운모(lepidolite), 소다운모(paragonite), 견운모(sericite) 등이 포함된다.
한편, 운모군의 주요 매장국은 미국, 캐나다, 한국, 인도, 러시아 등이 있으며, 그 주요 생산국으로는 미국, 캐나다, 중국, 한국 등이 있다.
운모의 생산량 대부분은 백운모이기 때문에 백운모 위주로 용도가 개발되고 있으며, 견운모는 세계적으로 부존량 및 생산량이 별도로 보고되고 있지는 않다.
견운모는 열수 작용(hydrothermal processes)으로 형성된 비늘 모양의 미세한 백운모로서 백색 또는 회백색에 진주 광택이 있다(도 3a 및 도 3b 참조).
겉보기에는 단순한 암석처럼 보이나 손으로 만져보면 비단결처럼 고운 입자가 부드럽게 손에 묻어나오는 점토 광물이며, 그 명칭은 비단의 라틴어 Sericus에서 유래하였으며, 운모군(Mica Group)에 속한다.
화학 성분은 백운모(muscovite)와 유사하나, 칼륨이 백운모보다 적으면서 수분은 다소 많다.
주로 변성암이나, 단층 점토와 광상의 충전 광물로 산출되며 일라이트를 많이 포함하고 있다.
항균성과 자외선 차단율, 원적외선 방출율이 높아, 과거부터 다양한 용도로 사용된 광물로서, 주용도로는 화장품, 도자기, 벽돌 혼입재, 전기 절연체 등으로 사용되고 있다.
최근에는 방사능 오염 폐수를 정화하는 등 다양한 산업 분야로 그 용도가 확장되고 있어 주목을 받고 있다.
견운모는 백운모질 점토 광물로서 다양한 특성을 가지고 있으며, 특히 정제된 고품위 견운모는 부가 가치가 높은 기능성 원료로 사용된다.
견운모는 입자의 크기, 형태, 입도 분포, 불순물 함량에 따라 용도가 달라지며, 용도에 따라 가격의 차이가 크기 때문에 고부가 가치를 창출하기 위해서는 고품위 정제, 입도, 입형, 입도 분포 조절이 가능한 기술 및 공정의 개발이 절실히 필요하다.
특히, 견운모를 고부가 가치화하여 활용하기 위해서는 비소, 철 등의 불순물을 제거하는 기술이 필요하다.
일반적으로, 견운모의 선별에 응용이 가능한 기술은 수비법, 비중 선별법, 자력 선별법, 부유 선별법 등 현재 개발되어 사용되고 있는 거의 모든 선별 방법을 적용할 수 있다.
현재 사용되고 있는 건식 처리 공정에 의해서는 미립자로 존재하는 불순물을 효과적으로 제거하기 어렵다는 문제가 있다.
또한, 견운모의 조암 광물이 다양함에 따라 단일 선별 기술에 의하여 모든 불순물의 제거가 어렵기 때문에, 대부분 공정에서는 2 가지 이상의 선별 기술을 병행하여 적용하고 있어 공정이 복잡하고 소요되는 장치의 크기 문제가 있다.
따라서 본 발명의 발명자들은 각고의 노력 끝에 이상과 같은 문제점을 해결하면서 견운모 광물의 입도를 조절하는 비교적 단순한 공정에 의해서 고품위의 견운모를 제조하는 방법을 창출하였다.
따라서, 본 발명은 고품위 견운모를 얻기 위해서 견운모 중에 존재하는 불순물을 효과적으로 제거하여 고품위 견운모를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들) 역시 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자("통상의 기술자")라면 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명의 고품위 견운모 제조 방법은, (가) 견운모 광물을 해쇄하는 단계; (나) 해쇄된 견운모 광물을 미립자와 조립자로 분리하는 분급 단계; (다) 분급된 상기 미립자 견운모 광물을 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (가) 단계에서의 상기 견운모 광물의 해쇄는 상기 견운모 광물을 물에 투입하고 교반하여 응집을 해쇄하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (나) 단계에서의 입자 크기 100 메시(mesh, 150 ㎛)를 기준으로 그 이하의 입자는 미립자, 그 이상의 입자는 조립자로 분급되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 조립자는 광미(tailings)로서 분리되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (나) 단계의 분급은 진동 스크린을 사용하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (다) 단계의 선별은 부유 선별법을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 부유 선별에 의해서 불순물이 포함된 황화 광물을 선별하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 황화 광물은 황철석인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 부유 선별에 의해서 침전된 산물에 대해서 재차 부유 선별하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 부유 선별은 광액을 제조하는 단계; 상기 광액에 황산(H2SO4)을 투입하여 pH를 조절하는 단계; pH가 조절된 광액에 포수제와 기포제를 투입하여 반응시키는 단계; 및 기포가 주입되어 부유하는 거품과 상기 거품에 부착된 광물 입자를 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 광액의 농도는 15 ~ 35 %인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 pH는 2 내지 6인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 포수제는 KAX이고, 상기 기포제는 AF-65인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 포수제는 100 ~ 300 g/t, 상기 기포제는 20 ~ 100 g/t 투입하고 반응시켜 광액을 컨디셔닝시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 포수제는 3 분 내지 7 분간 반응시키고, 상기 기포제는 0.5 분 내지 2 분간 반응시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 컨디셔닝에서는 상기 포수제와 상기 기포제에 추가하여 억제제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 억제제는 규산 나트륨(sodium silicate) 및 퀘브라쵸(quebracho)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
기타 본 발명의 바람직한 실시예의 구체적인 내용은 이하의 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목 및 첨부 도면에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 이를 달성하는 방법은 첨부 도면을 참조하여 설명하고 있는 이하 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목의 각 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 설명하는 실시예만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 각 실시예는 단지 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 기술자에게 본 발명의 범위 및 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명은 청구 범위의 각 청구항의 범위에 의해 정의됨을 알아야 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 간소한 공정에 의해서 고품위 견운모를 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 견운모 중에 존재하는 불순물을 효과적으로 제거하여 고품위 견운모를 제조할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 용도에 적합한 고품위 견운모를 제공할 수 있으며, 이에 고부가 가치의 창출이 가능하다.
본 발명의 효과는 상기한 효과만으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구 범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 다른 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고품위 견운모를 제조하기 위한 개략적인 공정 단계를 나타낸 순서도이다.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고품위 견운모 제조 방법의 상세 공정 단계를 나타낸 공정 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는, 본 발명에서 사용한 견운모의 외관을 나타낸 사진이다.
도 4는, 본 발명에서 사용한 견운모의 XRD 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는, 본 발명에서 사용한 견운모의 입도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (i)는, 본 발명에서 사용한 견운모의 메시(mesh)별 입도 분포를 각각 나타낸 사진이다.
도 7a는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용한 분급 장치를 나타낸 사진이다.
도 7b는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용한 분급 장치의 동작 원리를 설명한 개략도이다.
도 8은, 본 발명에서 사용한 견운모의 SEM-EDS 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9의 (a) 내지 도 9의 (f)는, 본 발명에서 사용한 견운모의 SEM 이미지이다.
도 10a는 입도가 -200 ~ -65 메시(mesh)인 경우(T1 내지 T4)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(1)이다.
도 10b는 입도가 -65 메시(mesh)인 경우(T5 내지 T9)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(2)이다.
도 10c는 입도가 -150 메시(mesh)인 경우(T10 내지 T14)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(3)이다.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고품위 견운모 제조 방법의 상세 공정 단계를 나타낸 공정 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는, 본 발명에서 사용한 견운모의 외관을 나타낸 사진이다.
도 4는, 본 발명에서 사용한 견운모의 XRD 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는, 본 발명에서 사용한 견운모의 입도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (i)는, 본 발명에서 사용한 견운모의 메시(mesh)별 입도 분포를 각각 나타낸 사진이다.
도 7a는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용한 분급 장치를 나타낸 사진이다.
도 7b는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용한 분급 장치의 동작 원리를 설명한 개략도이다.
도 8은, 본 발명에서 사용한 견운모의 SEM-EDS 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9의 (a) 내지 도 9의 (f)는, 본 발명에서 사용한 견운모의 SEM 이미지이다.
도 10a는 입도가 -200 ~ -65 메시(mesh)인 경우(T1 내지 T4)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(1)이다.
도 10b는 입도가 -65 메시(mesh)인 경우(T5 내지 T9)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(2)이다.
도 10c는 입도가 -150 메시(mesh)인 경우(T10 내지 T14)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(3)이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 대해서 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 단수의 의미만을 가지는 것으로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
더욱이, 본 명세서 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 임의의 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되거나, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이때 제 3 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 이 제 3 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~ 사이에"나 "바로 ~ 사이에", 또는 "~에 이웃하는"이나 "~에 직접 이웃하는" 등의 표현도 동일한 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 관련 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 각 구성 요소의 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
더욱이, 본 발명의 명세서에서, "??부", "??기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 구성 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서는 첨부 도면에 나타낸 각각의 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호에 의해서 지시하고 있다.
또한, 첨부 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 단계를 포함하는 방법의 기재는, 기재되는 경우, 각 단계의 표시를 위한 식별 부호(도면 부호)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것일 뿐이며, 이들 식별 부호는 각 단계의 순서를 확정적으로 지정하여 설명하는 것이 아니며, 문맥상 각 단계의 특정 순서를 명시적으로 기재하지 않는 이상 본 명세서에 기재된 단계의 순서와 상이하게 발생할 수도 있다.
즉, 본 발명의 각 단계는 본 명세서에서 기재된 순서대로 발생할 수도 있고, 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며, 필요하다면 순차적으로 진행하는 것이 아니라 이와 정반대로 역방향의 순서대로 수행될 수도 있으며, 필요에 따라서 일부 단계를 생략한 채로 수행될 수도 있음을 알아야 한다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 기타 통상의 기술자라면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 구성, 및 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 구성 등에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 첨부 도면을 참조하면서 본 명세서 중의 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 다양한 특징적인 구성 및 실시예를 참조하게 되면 본 발명 및 본 발명이 청구하고자 하는 범위를 완전히 이해할 수 있을 것이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고품위 견운모 제조 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고품위 견운모를 제조하기 위한 개략적인 공정 단계를 나타낸 순서도이다.
도 1로부터, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고품위 견운모 제조 방법은 견운모 입수 단계(S100), 해쇄 단계(S200), 분급 단계(S300), 및 선별 단계(S400)를 포함하고 있다.
국내 부존 견운모는 다음 표 1에 나타내는 바와 같이 몇 군데의 광산으로부터 입수할 수 있다.
지역 | 광산명 | 소재지 | 자원량 | 매장량 |
강원도 | 새로나 (한국생광석) | 영월 하동 | 589.1 | 412.4 |
선우영춘 (선우단양) | 영월 하동 | 3,997.7 | 3,198.2 | |
영월 | 영월 상동 | 340.6 | 272.5 | |
소계 | 4,927.4 | 3,883.1 | ||
경상북도 | 대현 | 봉화 석포 | 1,924.5 | 1,347.1 |
소계 | 1,924.5 | 1,347.1 | ||
소계 (4 개 광산) | 6,851.9 | 5,230.1 |
상기 표 1에 나타낸 광산 중에서 경상북도 봉화 소재지의 광산으로부터 견운모 샘플을 입수하였다(견운모 입수 단계, S100).
입수한 견운모 샘플의 광물학적 조성을 확인하기 위해서 XRD 분석하였으며, 본 발명에서 사용한 견운모의 XRD 분석 결과는 도 4에 나타내었다.
도 4는, 본 발명에서 사용한 견운모의 XRD 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4로부터, 견운모 샘플은 석영(Quartz, SiO2), 정장석(Orthoclase, KAlSi3O8), 바나듐 포함 백운모(Vanadian Muscovite, K(Al,V)2(Si,Al)4O10(OH)2), 고령석(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 황철석(Pyrite, FeS2), 몬모릴로나이트 (Montmorillonite, Ca0.2(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·4H2O)로 구성되어 있는 것을 알 수 있다.
한편, 견운모 샘플을 120 ℃에서 24 시간 건조하여 분석한 결과, 함수량은 대략 15 %였다.
도 4의 결과로부터, 고품위 견운모를 제조하기 위해서는, 예컨대, 석영, 정장석, 황철석 등의 광물을 분리 및 제거하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
이에, 이들 성분을 구체적으로 파악하기 위해서 견운모 샘플의 화학적 조성을 XRF 분석(X-ray fluorescence analysis)한 결과, 다음 표 2에 나타내는 바와 같이, SiO2가 58 % 이상, Al2O3가 18 % 이상, Fe2O3가 5.75 %, SO3가 약 0.3 % 가량 포함되어 있는 것을 확인하였다.
Composition | SiO 2 | Al 2 O 3 | Fe 2 O 3 | CaO | MgO | K 2 O |
wt% | 58.66 | 18.20 | 5.75 | 0.37 | 0.64 | 8.47 |
Composition | Na 2 O | TiO 2 | MnO | P 2 O 5 | SO 3 | Ig. loss |
wt% | 0.34 | 0.19 | 0.36 | 0.09 | 0.3 | 6.06 |
입수한 견운모 샘플의 입도 분포를 확인하기 위해서 습식 체 분급(Wet sieve size analysis) 기법을 사용하여 200 mesh 이하의 입자가 전체 입자의 54.75 wt%임을 알아냈다.
추가적으로 PSA 분석(Particle Size Analysis, Laser Scattering Type, Mastersizer 2000, Malvern)을 통해 입도 분포를 확인한 결과, 이하의 표 3에 나타내는 바와 같이, d50 = 15.27 ㎛, d90 = 41.44 ㎛인 것으로 견운모 샘플의 상당 부분이 미립자로 구성되어 있는 것을 확인하였다.
Size (mesh) | Weight | ||
g | wt.% | Cum. wt.% | |
+16 | 186.27 | 13.14 | 13.14 |
-16 +20 | 50.93 | 3.59 | 16.74 |
-20 +35 | 82.07 | 5.79 | 22.53 |
-35 +48 | 89.99 | 6.35 | 28.88 |
-48 +65 | 54.26 | 3.83 | 32.71 |
-65 +100 | 46.01 | 3.25 | 35.95 |
-100 +150 | 68.40 | 4.83 | 40.78 |
-150 +200 | 63.43 | 4.48 | 45.25 |
-200 | 775.88 | 54.75 | 100.00 |
Total | 1,417.24 | 100.00 | - |
도 5는, 본 발명에서 사용한 견운모의 입도 분포를 나타낸 그래프이며, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (i)는, 본 발명에서 사용한 견운모의 메시(mesh)별 입도 분포를 각각 나타낸 사진이다.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (i)는 각각 표 3에 나타낸 입도(mesh)에 대응한다.
예컨대, 도 6의 (a)는 +16, 도 6의 (b)는 -16 +20, 도 6의 (c)는 -20 +35 등과 같다.
본 발명의 발명자들은 종래의 복잡한 공정 대신에 비교적 단순한 공정을 통해서 고품위 견운모를 얻기 위해서 각고의 노력을 기울였다.
그 중에서도 광물의 입도가 고품위 견운모 광물을 얻는데 가장 큰 인자가 될 수 있음을 알아냈으며, 이하 표 4를 참조하여 관련 내용에 대해서 설명하기로 한다.
표 4는 견운모 샘플 중의 As나 Fe와 같은 불순물의 농도를 확인하기 위하여 ICP(Inductively Coupled Plasma Spectrometer) 분석을 수행한 결과이다.
Size (mesh) | wt.% | As | Fe | ||
Conc. (mg/kg) | Dist. (%) | Conc. (%) | Dist. (%) | ||
+16 | 13.14 | <0.1 | - | 8.76 | 19.29 |
-16 +20 | 3.59 | <0.1 | - | 12.50 | 7.53 |
-20 +35 | 5.79 | <0.1 | - | 15.80 | 15.33 |
-35 +48 | 6.35 | <0.1 | - | 16.70 | 17.77 |
-48 +65 | 3.83 | <0.1 | - | 13.90 | 8.92 |
-65 +100 | 3.25 | <0.1 | - | 10.80 | 5.87 |
-100 +150 | 4.83 | <0.1 | - | 6.85 | 5.54 |
-150 +200 | 4.48 | <0.1 | - | 4.57 | 3.43 |
-200 | 54.75 | <0.1 | - | 1.78 | 16.33 |
Total | 100.00 | <0.1 | - | 5.97 | 100.00 |
표 4로부터 비소(As)는 거의 검출되지 않았음을 알 수 있으며, 따라서 비소가 포함되어 생성될 수 있는 황비철석(Arsenopyrite, FeAsS)과 같은 불순물의 제거에 대해서는 더 이상 고려하지 않기로 하였다.
다만, 철(Fe)은 입도에 따라 1.78 ~ 16.7 % 정도 포함되어 있으며, 그 평균 품위는 약 5.97 %였다.
특히, 견운모 샘플 중의 전체 입자의 54.75 %가 200 메시(mesh) 이하이며, 해당 구간에 전체 Fe의 16.33 %가 존재하는 것을 알 수 있으며, 입도별로 불순물의 함량이 다른 것을 알 수 있다.
또한, 표 4로부터 철(Fe)은 상대적으로 굵은 입자 쪽에 많이 포함되어 있음을 알 수 있다.
즉, 상술한 XRD 분석 결과를 나타낸 도 4의 결과와 조합하면, 황철석(pyrite, FeS2)은 굵은 입자에 많이 포함되어 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 발명자들은 시료를 입도별로 분급하는 경우에 고품위 견운모를 제조할 수 있을 것으로 기대하였다.
다만, 입도별로 분급하기 전에, 시료에 포함되어 있는 각종 원소의 분포를 최종적으로 확인하기 위해서, SEM-EDS(SEM; JSM6 380L, JEOL 및 EDS; XFlash 610M, Bruker) 분석을 실시하였으며, 그 결과를 다음 표 5와, 도 8 및 도 9의 (a) 내지 도 9의 (f)에 정리하여 나타내었다.
도 8은, 본 발명에서 사용한 견운모의 SEM-EDS 분석 결과를 나타낸 그래프이며, 도 9의 (a) 내지 도 9의 (f)는, 본 발명에서 사용한 견운모의 SEM 이미지이다.
표 5와, 도 8 및 도 9의 (a) 내지 도 9의 (f)에 나타낸 바와 같이, 비소(As)는 분석되지 않았으며(N.D.: Not Detected), 규산염 광물을 이루는 O, Al, Si, K는 전 입도 구간에서 비슷한 농도를 가지는 것을 확인할 수 있다.
Products | wt% | O (%) | Al (%) | Si (%) | K (%) | S (%) | Fe (%) | ||||||
Content | Dist. | Content | Dist. | Content | Dist. | Content | Dist. | Content | Dist. | Content | Dist. | ||
+16 mesh | 13.14 | 45.35 | 13.23 | 12.08 | 11.19 | 27.42 | 12.66 | 11.12 | 15.31 | N.D. | - | 4.04 | 30.02 |
-16/+20 mesh | 3.59 | 44.28 | 3.53 | 10.73 | 2.72 | 26.65 | 3.36 | 8.75 | 3.29 | 4.12 | 16.85 | 5.21 | 10.59 |
-20/+35 mesh | 5.79 | 43.55 | 5.60 | 11.39 | 4.65 | 26.86 | 5.46 | 8.98 | 5.45 | 4.15 | 27.35 | 5.02 | 16.44 |
-35/+48 mesh | 6.35 | 41.60 | 5.86 | 10.68 | 4.78 | 25.56 | 5.70 | 8.78 | 5.84 | 6.19 | 44.72 | 7.00 | 25.13 |
-48/+65 mesh | 3.83 | 48.03 | 4.08 | 12.84 | 3.46 | 24.64 | 3.31 | 9.54 | 3.83 | N.D. | - | 4.87 | 10.54 |
-65/+100 mesh | 3.25 | 43.95 | 3.17 | 12.59 | 2.88 | 27.68 | 3.16 | 8.66 | 2.95 | 3.00 | 11.08 | 3.97 | 7.29 |
-100/+150 mesh | 4.83 | 46.73 | 5.01 | 13.97 | 4.75 | 29.28 | 4.96 | 9.89 | 5.00 | N.D. | - | N.D. | - |
-150/+200 mesh | 4.48 | 48.45 | 4.81 | 12.63 | 3.98 | 27.79 | 4.37 | 9.80 | 4.59 | N.D. | - | N.D. | - |
-200 mesh | 54.75 | 45.02 | 54.71 | 15.96 | 61.58 | 29.64 | 57.00 | 9.37 | 53.74 | N.D. | - | N.D. | - |
SUM | 100.00 | 45.05 | 100.00 | 14.19 | 100.00 | 28.47 | 100.00 | 9.55 | 100.00 | 0.88 | 100.00 | 1.77 | 100.00 |
특히, 표 5의 우측 상단에 색상으로 강조하여 나타낸 바와 같이, 견운모 시료 중에서 불순물인 황철석을 이루는 구성 성분인 S, Fe가 +100 메시(mesh)에만 존재하고, -100 메시에는 존재하지 않으며, 입도를 이용한 분급만으로도 황철석을 분리할 수 있다는 것을 확인하였다.
본 발명의 발명자들이 입수한 견운모는 이상 설명한 각종 물리적 특성을 가지고 있으며, 이와 같은 성질을 갖는 견운모를 물에 넣어 수세한 다음, 일정 시간 동안 교반봉 및/또는 교반날 등으로 교반하여 해쇄하였다(해쇄 단계, S200).
견운모는 응집된 형상의 점토 광물이기 때문에 물에 투입하고 교반하여 그 응집을 해쇄하는 것이 바람직하다.
교반 방법이나 소요 시간, 및 장치 등에 대해서는 구체적으로 한정하지 않으며, 적절하게 교반이 이루어지기만 하면 충분하다.
다음으로, 해쇄된 견운모를 진동 스크린(본 발명에서는 1 mm 스크린을 사용)을 이용하여 입도 분리한다(분급 단계, S300).
입도 분리의 기준은 150 메시(mesh)(100 ㎛)로 설정하였다.
이 입도 분리 기준은 본 발명의 발명자들이 각고의 노력 끝에 불순물이 다량 포함되어 있는 구간을 고려하여 설정된 것이다.
입도 분리 결과, 상대적으로 불순물이 적게 포함되어 있는 미립자와, 이와 반대로 불순물이 다량 포함되어 있는 조립자를 분리하였으며, 조립자는 광미(tailings)로 분리하였다.
조립자와 미립자의 분류는 상술한 입도 분리 기준에 따라서 150 메시(mesh)(100 ㎛) 이하의 크기를 갖는 입자를 미립자로 분급하고, 그 이상의 크기를 갖는 입자는 조립자로 분급하였다.
참고로, 광석에 따라 불순물이 함유되어 있는 입도 범위(즉, 불순물 입자의 단체 분리 크기)가 상이할 수 있기 때문에 광석의 입수처에 따라서 상술한 입도 분리 기준은 달라질 수 있음을 알아야 한다.
본 발명의 발명자들은 상술한 조립자에 불순물인 황철석이나 석영이 포함될 수 있음을 알아 냈으며, 해당 불순물을 포함하고 있는 조립자를 제거하는 경우 황철석이나 석영과 같은 불순물을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 기대하였다.
부유 선별은, 도 7a에 나타낸 장치(Denver Sub-A type, Metso)를 사용하였다.
도 7a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용한 분급 장치를 나타낸 사진이며, 도 7b에 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 사용한 분급 장치의 동작 원리를 개략적으로 설명하였다.
선별 단계(S400)에서는, 먼저, 15 % 내지 35 %의 농도를 갖는 광액을 제조할 수 있다.
광액의 농도는 광액 중에 함유된 광석 입자의 무게와 광액 전체 무게(즉, 물 + 고체)의 비율을 백분율로 나타낸 것이다.
한편, 광액은 미립자와 물로 이루어진다.
제조한 광액에 황산을 투입하여 pH를 조절(예컨대, pH 2 내지 pH 6)할 수 있다.
이때, 투입되는 황산의 양은 상술한 광액의 pH를 2 내지 6으로 조절할 수 있으면 충분하며, 필요에 따라서 투입되는 양을 가감하여도 좋다.
pH가 조절된 광액에 대해서, 예컨대, KAX 100-300 g/t(3 ~ 7 분 반응), AF-65 20 ~ 100 g/t(0.5 ~ 2 분)를 투입하여 반응시키는 컨디셔닝(conditioning)을 수행하는 것이 바람직하다.
이어서, 황화 광물의 역부선을 수행할 수 있다.
역부선은 기포를 주입시켜 부유되는 거품과 거품에 붙어있는 광물 입자(황화 광물)을 걷어내는 공정일 수 있다.
걷어내어진 부유 산물은 광미(tailings)로 처리한다.
부유되지 않은 산물, 즉 침전 산물은 후속하는 다른 제조 공정에 투입될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 본 선별 단계(S400)는 한번 더 수행될 수 있다.
구체적으로, 1 차 부유 선별 단계(조선)에서 침전된 침전 산물에 대해서 재차 부유 선별(2 차 부유 선별, 정선)할 수 있다.
즉, 침전 산물에 대해서 재차 역부선을 수행하여 부유되는 거품과 이 거품에 붙어있는 광물 입자(예컨대, 황철석)를 제거한다.
이때, 2 차 부유 선별에서도 1 차 부유 선별 단계에서와 마찬가지로 황철석이 포함된 부유 산물은 제거될 수 있으며, 침전된 침전 산물을 최종 산물로 하여 소정의 고품위 견운모를 제조할 수 있다.
본 선별 단계(S400)를 통해서, 황화 광물, 구체적으로는 황철석을 효과적으로 제거할 수 있다.
상술한 컨디셔닝에서는 포수제와 기포제에 추가하여 억제제를 사용할 수도 있다.
억제제로는 규산 나트륨(sodium silicate) 및 퀘브라쵸(quebracho)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상이 선택될 수 있다.
억제제인 이들 규산 나트륨 및 퀘브라쵸는 일반적인 규산염 광물의 억제제로서 사용되는 것이며, 이와 유사한 억제제를 사용하여도 좋다.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고품위 견운모 제조 방법의 상세 공정 단계를 나타낸 공정 흐름도이다.
도 2에 따르면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고품위 견운모 제조 방법은 견운모 시료(샘플)를 투입하는 단계, 습식 해쇄하는 단계, 진동 스크린을 통해 미립자와 조립자(황철석과 석영이 포함됨)를 분급하는 단계, 미립자를 부유 선별하여 부유 산물과 침전 산물을 조선하는 단계, 침전 산물에 대해서 재차 부유 선별하여 부유 산물과 침전 산물을 정선하는 단계를 포함하고 있으며, 정선 이후의 침전 산물이 최종 산물이 되어 고품위 견운모 제조 공정에 투입될 수 있다.
부유 선별 단계에서 부유 산물에는 황철석이 포함되어 있으므로, 이들 부유 산물을 걷어내면 황철석을 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아님을 알아야 한다.
실시예
먼저, 시료의 입자 크기를, 크게 나누어, -200 ~ -65 메시의 1 군과, -65 메시의 2 군과 -150 메시의 3 군으로 나누어서 각각의 견운모 광물을 선별(부유 선별)하였다.
따라서, 본 발명에 있어서, 견운모 광물을 해쇄하는 단계;와 해쇄된 견운모 광물을 미립자와 조립자로 분리하는 분급 단계;의 구성은 세 가지 군에서 사실상 동일하게 수행하였으며, 본 발명에서는 이들 분급된 미립자를 이용하여 불순물인 황철석을 제거하였다.
기본적으로 견운모 시료의 입도가 부유 선별에 미치는 영향을 확인하기 위하여 각각 도 10a 내지 도 10c에 나타낸 조건으로 부유 선별을 수행하였다.
이때, 부유 선별에는 도 7a에 나타낸 분급 장치(Denver Sub-A type Lab scale Flotation machine)를 사용하였다.
도 10a는 입도가 -200 ~ -65 메시(mesh)인 경우(T1 내지 T4; 제 1 군)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(1)이고, 도 10b는 입도가 -65 메시(mesh)인 경우(T5 내지 T9; 제 2 군)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(2)이며, 도 10c는 입도가 -150 메시(mesh)인 경우(T10 내지 T14; 제 3 군)의 부유 선별 조건을 나타낸 공정도(3)이다.
부유 선별 이후에 부유되는 산물은 정광(concentrate)으로 분류하고, 부유되지 않고 부유 선별 셀(cell)에 남아있는 산물은 광미(tailings)로 분류하였다.
부유 선별은, 선택적으로, 일차 생성된 광미를 재차 동일한 조건으로 부유 선별하는 정선 단계를 더 포함할 수 있다.
일차 광미를 생성하는 부유 선별은 정선 단계와 비교하여 조선 단계라고 칭할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 시료의 입도를 변수로 설정하고 도 10a에 나타낸 바와 같이, T1: -200 메시, T2: -150 메시, T3: -100 메시, T4: -65 메시로 각각 조절하였다.
이때의 부유 선별에서의 공통 조건은 pH 3(황산으로 조절), 광액 온도 30 ℃, 포수제 KAX 200 g/t(5 분 컨디셔닝), 기포제 AF-65 50 g/t(1 분 컨디셔닝), 그리고 부선 시간 2 분으로 하였다.
한편, 도 10b는 시료 중 조립분(굵은 입자 부분)에 불순물이 많이 포함되어 있다고 판단되어, 조립분(굵은 입자 부분)을 포함하는 -65 메시를 대상으로 하였으며, 이 때의 변수는 광액의 pH로 설정하였다.
즉, 황산을 사용하여 T5: pH 2.0, T6: pH 2.5, T7: pH 3.0, T8: pH 3.5, T9: pH 4.0으로 각각의 pH를 조정하였다.
또한, 이 때의 부유 선별에서의 공통 조건은 광액 온도 30 ℃, 포수제 KAX 200 g/t (5 분 컨디셔닝), 기포제 AF-65 50 g/t (1 분 컨디셔닝), 부선 시간 2 분으로 하였다.
한편, 도 10c는 시료 중 미립분이 포함되어 있는 -150 메시(mesh)를 대상으로 하였다.
이 때의 변수는 광액의 pH로 하였다.
즉, T10: pH 3.0, T11: pH 4.0, T12: pH 5.0, T13: pH 6.0으로 조정하였고, pH의 조정은 황산을 사용하였다.
또한, 이 때의 부유 선별에서의 공통 조건은 광액 온도 30 ℃, 포수제 KAX 200 g/t (5 분 컨디셔닝), 기포제 AF-65 50 g/t (1 분 컨디셔닝), 부선 시간 2 분으로 하였다.
실험례
T1 ~ T4의 실시예(제 1 군)에 대해서 부유 선별한 이후의 결과를 표 6에 정리하였다.
표 6은 상술한 표 4와 마찬가지로 ICP(Inductively Coupled Plasma Spectrometer) 분석을 수행하여 얻은 데이터를 나타낸다.
No.
(mesh) |
Products | Weight | As | Fe | |||
g | % |
Contents
(㎎/㎏) |
Distribution
(%) |
Contents
(㎎/㎏) |
Distribution
(%) |
||
T1 -200# |
Float | 4.93 | 5.31 | <0.1 | - | 8.05 | 16.66 |
Sink | 87.83 | 94.69 | <0.1 | - | 2.26 | 83.34 | |
T2 -150# |
Float | 7.62 | 7.70 | <0.1 | - | 4.94 | 13.04 |
Sink | 91.32 | 92.30 | <0.1 | - | 2.75 | 86.96 | |
T3 -100# |
Float | 5.97 | 6.03 | <0.1 | - | 8.57 | 16.81 |
Sink | 93.09 | 93.97 | <0.1 | - | 2.72 | 83.19 | |
T4 -65# |
Float | 6.5 | 6.59 | <0.1 | - | 8.69 | 16.11 |
Sink | 93.18 | 93.41 | <0.1 | - | 3.19 | 83.89 |
표 6에서, Float는 부유 산물을, Sink는 침전 산물을 가리킨다.
표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 군에서의 비소(As)의 경우 <0.1로 검출되지 않았다.
철(Fe)의 경우, T2(-150 메시 미만)에서만 부유 산물(float product)이 약 13.04 %, 침전 산물(sink product)이 86.96 %로 가장 분리 효율이 높다는 것을 확인하였다.
나머지 입도에 대해서는 부유 산물이 16.11 ~ 16.81 %, 침전 산물이 83.19 ~ 83.89 %로 거의 유사한 결과를 나타내는 것을 확인하였다.
또한, T5 ~ T9의 실시예(제 2 군)에 대해서도, 상술한 제 1 군과 동일하게 부유 선별하여 표 7에 정리하였다.
표 7 역시 표 4 및 표 6과 와 마찬가지로 ICP(Inductively Coupled Plasma Spectrometer) 분석을 수행하여 얻은 데이터를 나타낸다.
No. | Products | Weight | As | Fe | |||
g | % |
Contents
(㎎/㎏) |
Distribution
(%) |
Contents
(㎎/㎏) |
Distribution
(%) |
||
T5 pH 2 |
Float | 5.45 | 5.54 | <0.1 | - | 4.52 | 4.92 |
Sink | 93.01 | 94.46 | <0.1 | - | 5.12 | 95.08 | |
T6 pH 2.5 |
Float | 5.60 | 5.70 | <0.1 | - | 3.45 | 4.67 |
Sink | 92.72 | 94.30 | <0.1 | - | 4.25 | 95.33 | |
T7 pH 3 |
Float | 7.93 | 7.95 | <0.1 | - | 7.06 | 16.81 |
Sink | 91.77 | 92.05 | <0.1 | - | 3.02 | 83.19 | |
T8 pH 3.5 |
Float | 7.01 | 7.09 | <0.1 | - | 6.68 | 11.18 |
Sink | 91.86 | 92.91 | <0.1 | - | 4.05 | 88.82 | |
T9 pH 4 |
Float | 7.44 | 7.51 | <0.1 | - | 7.40 | 13.88 |
Sink | 91.57 | 92.49 | <0.1 | - | 3.73 | 86.12 |
표 7에서, Float는 부유 산물을, Sink는 침전 산물을 가리킨다.
표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 제 2 군에서도 제 1 군에서와 마찬가지로 비소(As)는 검출되지 않았다.
또한, 철(Fe)의 경우 pH 2와 2.5에서 부유 산물이 4.67 ~ 4.92 %, 침전 산물이 95.08 ~ 95.33 %로 pH가 3 이상인 부유 산물이 11.18 ~ 16.81 %, 침전 산물이 83.19 ~ 88.82 %인 경우보다 분리가 잘 이루어지는 것을 알 수 있다.
다음으로, T10 ~ T13의 실시예(제 3 군)에 대해서도, 상술한 제 1 군과 제 2 군과 동일하게 부유 선별하여 표 8에 정리하였다.
표 8 역시 상술한 표 4, 표 6, 및 표 7과 마찬가지로 ICP(Inductively Coupled Plasma Spectrometer) 분석을 수행하여 얻은 데이터를 나타낸다.
No. | Products | Weight | As | Fe | |||
g | % |
Contents
(㎎/㎏) |
Distribution
(%) |
Contents
(㎎/㎏) |
Distribution
(%) |
||
T10 pH 3 |
Float | 7.62 | 7.70 | <0.1 | - | 4.94 | 13.04 |
Sink | 91.32 | 92.30 | <0.1 | - | 2.75 | 86.96 | |
T11 pH 4 |
Float | 7.93 | 8.08 | <0.1 | - | 6.98 | 19.16 |
Sink | 90.16 | 91.92 | <0.1 | - | 2.59 | 80.84 | |
T12 pH 5 |
Float | 6.81 | 6.91 | <0.1 | - | 5.32 | 12.17 |
Sink | 91.72 | 93.09 | <0.1 | - | 2.85 | 87.83 | |
T13 pH 6 |
Float | 5.35 | 5.39 | <0.1 | - | 6.67 | 12.78 |
Sink | 93.98 | 94.61 | <0.1 | - | 2.59 | 87.22 |
표 8에서, Float는 부유 산물을, Sink는 침전 산물을 가리킨다.
표 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 제 3 군에서도 제 1 군 및 제 2 군에서와 마찬가지로 비소(As)는 검출되지 않았다.
철(Fe)의 경우 pH 가 4일 때 부유 산물이 19.16 %, 침전 산물이 80.84 %로 가장 분리 효율이 낮은 것을 확인하였다.
또한, 나머지는 부유 산물이 12.17 ~ 13.04 %, 침전 산물이 86.96 ~ 87.83 %인 것을 확인하였다.
정리하면, 광액 농도가 25 wt%인 조건 하에서, 미리 견운모 원광의 입도를 조절하여 두는 경우, -65 메시, pH 2.5인 조건과, -150 메시, pH 3인 조건에서, 포수제로서 KAX 200 g/t을 첨가하고, 기포제로서 AF-65 50 g/t을 첨가하는 가장 바람직한 조건으로 부유 선별을 수행하면, 철(Fe)이 포함된 황화 광물(황철석)을 효과적으로 분리시킬 수 있으며, 따라서 불순물을 효율적으로 제거할 수 있으므로, 고품위의 견운모를 제조할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 고품위 견운모 제조 방법에 관한 여러 가지 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구 범위뿐만 아니라 이 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 청구 범위에 의하여 나타내어지며, 그 청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S100 : 견운모 입수 단계
S200 : 해쇄 단계
S300 : 분급 단계
S400 : 선별 단계
S200 : 해쇄 단계
S300 : 분급 단계
S400 : 선별 단계
Claims (17)
- (가) 견운모 광물을 해쇄하는 단계;
(나) 해쇄된 견운모 광물을 미립자와 조립자로 분리하는 분급 단계;
(다) 분급된 상기 미립자 견운모 광물을 선별하는 단계를 포함하며,
상기 (다) 단계의 선별은 부유 선별법을 사용하며,
상기 부유 선별에 의해서 불순물이 포함된 황화 광물을 선별하며,
상기 황화 광물은 황철석이며,
상기 부유 선별은 광액을 제조하는 단계;
상기 광액에 황산을 투입하여 pH를 조절하는 단계;
pH가 조절된 광액에 포수제와 기포제를 투입하여 반응시키는 단계; 및
기포가 주입되어 부유하는 거품과 상기 거품에 부착된 광물 입자를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 (가) 단계에서의 상기 견운모 광물의 해쇄는 상기 견운모 광물을 물에 투입하고 교반하여 응집을 해쇄하는 것임을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 (나) 단계에서의 입자 크기 150 메시(mesh, 100 ㎛)를 기준으로 그 이하의 입자는 미립자, 그 이상의 입자는 조립자로 분급되는 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 3에 있어서,
상기 조립자는 광미(tailings)로서 분리되는 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 (나) 단계의 분급은 진동 스크린을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 부유 선별에 의해서 침전된 산물에 대해서 재차 부유 선별하는 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 광액의 농도는 15 ~ 35 %인 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 pH는 2 내지 6인 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 포수제는 KAX이고, 상기 기포제는 AF-65인 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 13에 있어서,
상기 포수제는 100 ~ 300 g/t, 상기 기포제는 20 ~ 100 g/t 투입하고 반응시켜 광액을 컨디셔닝시키는 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 13에 있어서,
상기 포수제는 3 분 내지 7 분간 반응시키고, 상기 기포제는 0.5 분 내지 2 분간 반응시키는 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 14에 있어서,
상기 컨디셔닝에서는 상기 포수제와 상기 기포제에 추가하여 억제제를 사용하는 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
- 청구항 16에 있어서,
상기 억제제는 규산 나트륨(sodium silicate) 및 퀘브라쵸(quebracho)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
고품위 견운모 제조 방법.
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