KR102471496B1

KR102471496B1 - 암석 파쇄 시스템

Info

Publication number: KR102471496B1
Application number: KR1020210068024A
Authority: KR
Inventors: 조태호
Original assignee: 주식회사 한국금시장그룹
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2022-11-28

Abstract

본 발명은 금속이 포함된 원석을 일정 속도로 인출하는 원석 투입부; 상기 원석 투입부로부터 인출된 원석을 제1 직경 이하로 파쇄하는 제1 파쇄부; 상기 제1 파쇄부를 통과한 1차 파쇄 원석을 제2 직경 이하로 파쇄하는 제2 파쇄부; 상기 제2 파쇄부를 통과한 2차 파쇄 원석을 제3 직경 이하로 파쇄하는 제3 파쇄부; 및 상기 제3 파쇄부를 통과한 입자를 선별하여 일정 크기 이하의 입자를 분리하여 배출하는 입자 선별부를 포함하는 암석 파쇄 시스템을 제공한다.

Description

암석 파쇄 시스템{CRUSH AND GRINDING MILL SYSTEM}

본 발명은 암석 파쇄 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 금광석을 금 분리가 가능한 크기로 파쇄하는 파쇄 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 모래와 같은 골재를 선별하는 골재선별기는 기대 위에 외통체가 결합되고, 외통체 위에 스크린통체가 회전가능하게 결합되어 스크린통체의 상측부에 구비된 호퍼를 통하여 모래와 같은 골재를 투입하게 되면 스크린통체의 내부에서 회전하면서 크기가 작은 모래는 스크린통체를 통과한 후, 외통체의 바닥판에 모여 하측으로 흐르게 되며, 외통체의 일측부에 구비된 배출슈트를 타고 외부로 배출되며, 크기가 큰 자갈 등은 스크린통체의 하단부에서 외부로 배출된다.

종래에는 이와 같은 골재선별기의 배출슈트의 바닥판에 매트를 깔아 둠으로써 모래에 혼합된 사금이 매트에 걸려 모이도록 하고, 소정 기간이 지난 후 매트를 수거하여 금을 회수하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 사금 회수방식은 사금의 회수율이 매우 낮고, 회수기간도 매우 오래 걸리는 것으로서, 경제성이 매우 낮은 문제점이 있었다.

또한, 암석 형태의 금광석은 처리하지 못하므로 새로운 형태의 금 분리 장치가 요구되고 있는 상황이다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 제10-1880733호 등록일자 2018년07월16일

본 발명은 금광석을 금 분리가 가능한 크기로 파쇄하는 파쇄 시스템의 제공을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 암석 파쇄 시스템은, 금속이 포함된 원석을 일정 속도로 인출하는 원석 투입부; 상기 원석 투입부로부터 인출된 원석을 제1 직경 이하로 파쇄하는 제1 파쇄부; 상기 제1 파쇄부를 통과한 1차 파쇄 원석을 제2 직경 이하로 파쇄하는 제2 파쇄부; 상기 제2 파쇄부를 통과한 2차 파쇄 원석을 제3 직경 이하로 파쇄하는 제3 파쇄부; 및 상기 제3 파쇄부를 통과한 입자를 선별하여 일정 크기 이하의 입자를 분리하여 배출하는 입자 선별부를 포함한다.

이때, 상기 제3 파쇄부에서 파쇄된 입자를 흡입 방식으로 인출하는 집진부를 더 포함하고, 상기 원석 투입부와 상기 제1 파쇄부는 컨베이어 벨트로 연결되고, 상기 제1 파쇄부와 상기 제2 파쇄부, 상기 제2 파쇄부와 상기 제3 파쇄부는 각각 스크류 이송관으로 연결되고, 상기 제3 파쇄부와 상기 입자 선별부는 집진부와 연결될 수 있다.

이때, 상기 제1 파쇄부 및 상기 제2 파쇄부는 각각 조크러셔로 이루어지고, 상기 제3 파쇄부는 볼밀 파쇄기로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 집진부는, 상기 볼밀 파쇄기의 배출구에서 공기를 흡입하는 방식으로 분쇄된 입자를 인출하여 상기 입자 선별부에 제공할 수 있다.

또한, 상기 입자 선별부는, 상기 집진부로부터 분쇄된 입자를 제공받아 수용하는 상부 몸체; 및 상기 상부 몸체의 하측에 이격되어 배치되는 하부 몸체를 포함하고, 상기 상부 몸체는, 상기 집진부로부터 제공받은 분쇄된 입자 가운데 일정 크기 이하의 입자만을 선택적으로 통과시키는 거름판; 상기 거름판의 하측에 결합되며, 상기 일정 크기 이하의 입자를 모아 배출하는 배출 호퍼; 및 상기 거름판의 상측에 결합되는 덮개를 포함할 수 있다.

한편, 상기 입자 선별부는, 상기 상부 몸체에 진동을 인가하는 진동기; 및 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체를 연결하는 완충 스프링을 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 입자 선별부는, 상기 일정 크기 이하의 입자가 상기 거름판을 용이하게 통과하도록 상기 거름판 위에 배치되는 구슬 형태의 타격체를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 암석 파쇄 시스템에 의하면,

첫째, 집진부가 흡입 방식으로 제3 파쇄 입자를 선별부로 이송하므로, 이송 과정에서 크기가 큰 입자를 미리 분리할 수 있다.

둘째, 입자 선별부 내부에 볼 형태의 타격체가 구비되어 있어 제3 파쇄 입자의 효율적인 분리가 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 암석 파쇄 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 암석 파쇄 시스템의 동작을 설명하는 모식도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 입자 선별부의 모식적인 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 입자 선별부의 실물 사진이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명에 따른 암석 파쇄 시스템의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 암석 파쇄 시스템의 동작을 설명하는 모식도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 입자 선별부의 모식적인 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 입자 선별부의 실물 사진이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 암석 파쇄 시스템(1000)은 원석 투입부(H), 제1 파쇄부(100), 제2 파쇄부(200), 제3 파쇄부(300), 집진부(400) 및 입자 선별부(500)를 포함한다.

원석 투입부(H)는 호퍼 형태로서 금속이 포함된 원석(GR)을 일정 속도로 인출한다. 본 발명에서 분쇄 대상이 되는 원석(GR)은 금(Au, GOLD)을 포함하는 금광석이다. 즉, 본 발명은 금광석(GR)에서 금을 추출하기 용이하도록 소정의 크기로 분쇄하기 위한 금광석 처리를 위한 전용 파쇄 시스템이다.

원석 투입부(H)는 하단에 진동에 의해 구동되는 호퍼를 구비하며, 진동에 의해 내부에 수용된 원석(GR)을 일정 속도로 인출한다. 즉, 소정의 수량 만큼 원석(GR)이 컨베이어 벨트(CB)에 투입되도록 한다.

원석 투입부(H)와 제1 파쇄부(100)는 컨베이어 벨트(CB)로 연결된다. 즉, 컨베이어 벨트(CB)는 제1 파쇄부(100)로 원석(GR)을 이송한다.

제1 파쇄부(100)는 원석 투입부(H)로부터 인출된 원석(GR)을 제1 직경 이하로 파쇄한다. 실시자에 따라 제1 파쇄부(100)는 조크러셔(Jaw crusher)로 실시될 수 있다. 제1 직경으로 파쇄된 원석과 최초 원석을 구별하기 위해 제1 파쇄부(100)에서 파쇄된 원석은 식별부호 GR' 로 표시하여 구분하기로 한다.

원석(GR)을 파쇄하는 과정에서 금이 분진 형태로 손실될 수 있으므로 제1 파쇄부(100)와 제2 파쇄부(200)는 스크류 이송관(SR1)으로 연결된다.

제2 파쇄부(200)는 제1 파쇄부(100)를 통과한 1차 파쇄 원석(즉, GR')을 제2 직경 이하로 파쇄한다. 제2 파쇄부(200)는 조크러셔(Jaw crusher)로 실시될 수 있다. 실시자에 따라 제2 파쇄부(200)는 콘크러셔로 실시할 수도 있다.

제2 직경으로 파쇄된 원석과 제1 직경으로 파쇄된 원석(GR')을 구별하기 위해 제2 파쇄부(200)에서 파쇄된 원석은 식별부호 GR'' 로 표시하여 구분하기로 한다.

제2 파쇄부(200)와 제3 파쇄부(300) 또한 스크류 이송관(SR2)으로 연결된다.

제3 파쇄부(300)는 제2 파쇄부(200)를 통과한 2차 파쇄 원석(즉, GR'')을 제3 직경 이하로 파쇄한다. 본 발명에서 제3 직경은 300마이크로 미터를 목표로 한다. 본 실시예에서는 제3 파쇄부(300)는 볼밀(Ball mill) 형태의 것을 적용하였다. 제3 파쇄부(300)에서 파쇄된 원석은 식별부호 GR''' 로 표시하여 구분하기로 한다.

다만 제3 파쇄부(300)에서는 볼밀의 특성상 제3 직경(GR''')을 초과하는 크기의 입자가 섞여 나올 수 있다. 이해를 돕기위 위해 제3 파쇄부(300)에서 파쇄되어 배출(인출)되는 입자는 제3 직경을 가지는 입자(GR''')와 제2 직경을 가지는 입자(GR'')를 포함하는 것으로 설명하기로 한다.

입자 선별부(500)는 제3 파쇄부(200)를 통과한 입자를 선별하여 일정 크기 이하의 입자를 분리하여 배출한다.

집진부(400)는 제3 파쇄부(300)로부터 3차 파쇄 입자(즉, 제3 직경의 입자 GR''')를 흡입 방식으로 인출하고, 인출된 입자 GR'''를 입자 선별부(500)에 제공한다. 아래에서 설명의 편의를 위해 3차 파쇄 입자와 제3 직경의 입자는 혼용하여 사용하기로 한다. 집진부(400)는 싸이클론 집진기 형태의 것으로 실시될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 3차 파쇄부(300)는 볼밀의 특성에 따라 제3 직경을 초과하는 입자가 배출될 수 있다. 설명을 보충하자면, 3차 파쇄부(300) 내부에서 2차 파쇄 원석(GR'')가 분쇄되며, 분쇄에 따라 입자가 충분히 작아지면 분진 형태로 집진부(400)의 흡입에 의해 인출된다. 이때, 제3 직경(GR''') 보다 큰 크기의 입자도 압력에 따라 함께 인출될 수 있다. 본 설명에서는 간결한 설명을 위해 이를 제2 직경의 입자(GR'')로 설명하기로 한다.

집진부(400)와 3차 파쇄부(300)는 이송 파이프로 연결된다. 이때, 집진부(400)는 3차 파쇄부(300) 보다 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

실시자에 따라서 이송 파이프 내부에 금 입자의 밀도를 측정하는 분광 측정기가 배치될 수 있다. 광석(GR)이 미세하게 분쇄될수록 입자 표면에 노출되는 금의 표면적이 넓어진다. 분광 측정기는 이송 파이프 내부를 지나치는 제3 직경(GR''')의 입자를 분광 측정하여 금의 노출 빈도를 확인한다. 측정된느 금의 노출 빈도에 따라 집진부(400)의 흡입력을 조절할 수 있다.

작은 크기의 제3 직경(GR''')의 입자는 집진부(400)까지 이송되고, 상대적으로 큰 크기인 제2 직경(GR'')의 입자는 이송 파이프의 경사면에서 흘려내려 3차 파쇄부(300) 내부로 다시 투입될 수 있다. 실시자에 따라 이송 파이프의 하측 단부의 일부가 개방된 형태를 갖도록 하여 제2 직경(GR'')의 입자를 분리시킬 수 있다.

집진부(400)까지 흡입된 제3 직경(GR''')의 입자 및 제2 직경(GR'')의 입자는 낙하하여 직하방에 배치된 입자 선별부(500)로 투입된다.

도 3을 참조하면, 입자 선별부(500)는 상부 몸체(500H) 및 하부 몸체(500L)로 이루어진다. 상부 몸체(500H)는 집진부(400)로부터 분쇄된 입자(즉, 제3 직경(GR''')의 입자 및 제2 직경(GR'')의 입자를 제공받아 수용한다.

하부 몸체(500L)는 상부 몸체(500H)의 하측에 일정거리 이격되어 배치된다. 즉, 하부 몸체(500L) 위에 상부 몸체(500H)가 얹혀지는 형태로 배치된다.

상부 몸체(500H)는 거름판(520), 배출 호퍼(530) 및 덮개(510)를 포함한다.

거름판(520)은 집진부(400)로부터 제공받은 제3 직경(GR''')의 입자 및 제2 직경(GR'')의 입자 가운데 일정 크기 이하의 입자인 제3 직경(GR''')만을 선택적으로 통과시킨다. 거름판(520)은 미세한 철망 구조로 되어 있다. 본 실시 형태에서 목적하는 입자의 크기는 300마이크로 미터이므로 거름판(520)은 300마이크로 미터에 대응되는 관통공 가지는 철망으로 이루어진다. 목적하는 입자의 크기에 따라 거름판(520)은 교체 장착 가능하다.

배출 호퍼(530)는 거름판(520)의 하측에 결합되어 일정 크기 이하의 입자인 제3 직경(GR''')의 입자를 모아 하측으로 배출한다.

덮개(510)는 거름판(520)의 상측에 결합되어 거름판(520) 상에 제3 직경(GR''')의 입자 및 제2 직경(GR'')의 입자가 수용되는 공간을 형성한다.

덮개(510)는 측면에 거름판(520)을 통과하지 못하고 잔류되는 제2 직경(GR'')의 입자를 제3 파쇄부(300)로 보내기위한 배출공을 구비한다.

도시 생략되었으나 덮개(510) 내부에는 회전 날개가 구비된다. 제2 직경(GR'')의 입자는 회전 날개에 의해 밀려 배출공으로 배출된다.

입자 선별부(500)는 상부 몸체(500H)에 진동을 인가하는 진동기(미도시)를 구비한다. 진동기는 상부 몸체(500H)에 배치될 수도 있고 하부 몸체(500L)에 배치될 수도 있다.

상부 몸체(500H)의 진동에 의해 제3 직경(GR''')의 입자가 거름판(520)을 용이하게 통과할 수 있다. 이때, 상부 몸체(500H)의 내부에는 진동 효과를 높이기 위해 구슬 형태의 타격체(B)가 포포함될 수 있다. 타격체(B)는 거름판(520) 상에 배치되어 진동에 의해 거름판(520)을 타격하여 제3 직경(GR''')의 입자가 통과되도록 한다.

상부 몸체(500H)와 하부 몸체(500L)는 완충 스프링(560)으로 연결된다. 완충 스프링(560)에 의해 진동이 효율적으로 인가될 수 있다.

하부 몸체(500L)는 앙카 볼트에 의해 바닥에 고정된다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1000 : 암석 파쇄 시스템
H : 원석 투입부
100 : 제1 파쇄부
200 : 제2 파쇄부
300 : 제3 파쇄부
400 : 집진부
500 : 입자 선별부

Claims

금속이 포함된 원석을 일정 속도로 인출하는 원석 투입부;
상기 원석 투입부로부터 인출된 원석을 제1 직경 이하로 파쇄하는 제1 파쇄부;
상기 제1 파쇄부를 통과한 1차 파쇄 원석을 제2 직경 이하로 파쇄하는 제2 파쇄부;
상기 제2 파쇄부를 통과한 2차 파쇄 원석을 제3 직경 이하로 파쇄하는 제3 파쇄부; 및
상기 제3 파쇄부를 통과한 입자를 선별하여 일정 크기 이하의 입자를 분리하여 배출하는 입자 선별부를 포함하고,
상기 제3 파쇄부에서 파쇄된 입자를 흡입 방식으로 인출하는 집진부를 더 포함하고,
상기 원석 투입부와 상기 제1 파쇄부는 컨베이어 벨트로 연결되고,
상기 제1 파쇄부와 상기 제2 파쇄부, 상기 제2 파쇄부와 상기 제3 파쇄부는 각각 스크류 이송관으로 연결되고,
상기 제3 파쇄부와 상기 입자 선별부는 집진부와 연결되고,
상기 제1 파쇄부 및 상기 제2 파쇄부는 각각 조크러셔로 이루어지고,
상기 제3 파쇄부는 볼밀 파쇄기로 이루어지고,
상기 집진부는,
상기 볼밀 파쇄기의 배출구에서 공기를 흡입하는 방식으로 분쇄된 입자를 인출하여 상기 입자 선별부에 제공하고,
상기 입자 선별부는,
상기 집진부로부터 분쇄된 입자를 제공받아 수용하는 상부 몸체; 및
상기 상부 몸체의 하측에 이격되어 배치되는 하부 몸체를 포함하고,
상기 상부 몸체는,
상기 집진부로부터 제공받은 분쇄된 입자 가운데 일정 크기 이하의 입자만을 선택적으로 통과시키는 거름판;
상기 거름판의 하측에 결합되며, 상기 일정 크기 이하의 입자를 모아 배출하는 배출 호퍼; 및
상기 거름판의 상측에 결합되는 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 파쇄 시스템.
삭제
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 입자 선별부는,
상기 상부 몸체에 진동을 인가하는 진동기; 및
상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체를 연결하는 완충 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 파쇄 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 입자 선별부는,
상기 일정 크기 이하의 입자가 상기 거름판을 용이하게 통과하도록 상기 거름판 위에 배치되는 구슬 형태의 타격체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암석 파쇄 시스템.