KR20190033862A - 건식 선광 장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서에 개시된 내용은 단순한 순환 구조에서 순환 이동하는 광석의 이동속도를 흡입력 또는 감속부재를 통해 제어하여 다양한 종류의 광석들의 선별이 가능한 건식 선광 장치의 제공에 관한 것이다.
본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 건식 선광 장치는 광석들을 분쇄 및 공급하는 제1 선별부, 분쇄된 상기 광석들이 내부로 흡입되는 속도를 제어하여 상기 광석들 중 상대적으로 비중이 낮은 제1 광석들을 상부로 배출하는 제2 선별부, 상기 제2 선별부를 통해 상기 제1 광석들을 흡입하고, 상기 제1 광석들 중 상대적으로 비중이 낮은 제2 광석들을 외부로 배출하는 더스트처리부 및 상기 제2 선별부와 이송관을 통해 연결되고, 상기 제1 광석들을 흡입하여 상기 제1 선별부로 배출하는 에어컨트롤러를 포함하고, 상기 제1 선별부는 볼밀(Ball mill)을 통해 상기 광석들을 분쇄하고, 상기 에어컨트롤러의 흡입력 제어를 통해 상대적으로 낮은 비중을 가진 상기 광석들을 상기 제2 선별부로 공급한다.

Description

건식 선광 장치{APPARATUS FOR PRODUCING Gold OR Cu CONCENTRATE FROM ORE}

본 명세서에 개시된 내용은 건식 선광 장치에 관한 것으로, 공해의 부담이 적고 다양한 환경에서도 구동이 가능한 건식 선광 장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 선광기술은 금속을 포함하는 광석에서 유용광물을 추출하여 순도를 높이는 기술로써 산업에 필요한 순도가 높은 유용광물을 얻고, 불순물(맥석)을 제거하는 필수적인 기술이다.

그러나 현재까지 대부분의 산업현장에서는 습식 비중 선광기술을 사용하였고, 습식 비중 선광기술은 운영 비용 및 소요시간이 높고, 공해 문제가 심각하며, 환경에 따라 운영이 힘든 단점이 있어 건식 선광 기술에 대한 관심이 증가하고 있다.

이와 관련되어 한국 등록특허공보 제10-1715754호는 건식 비중선광장치를 개시하고 있고, 한국 등록특허공보 제10-1667651호는 저품위 철광석 건식 선광방법을 개시하고 있다.

그러나 기존 발명들은 구조가 복잡하거나 특정 광물에 한정된 선광 방법을 개시하고 있다.

단순한 순환 구조에서 순환 이동하는 광석의 이동속도를 흡입력 또는 감속부재를 통해 제어하여 다양한 종류의 광석들의 선별이 가능한 건식 선광 장치를 제공함에 있다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

개시된 내용의 일 실시예에 의하면, 건식 선광 장치는 광석들을 분쇄 및 공급하는 제1 선별부, 분쇄된 상기 광석들이 내부로 흡입되는 속도를 제어하여 상기 광석들 중 상대적으로 비중이 낮은 제1 광석들을 상부로 배출하는 제2 선별부, 상기 제2 선별부를 통해 상기 제1 광석들을 흡입하고, 상기 제1 광석들 중 상대적으로 비중이 높은 제2 광석들을 외부로 배출하는 더스트처리부 및 상기 더스트처리부와 이송관을 통해 연결되고, 상기 제1 광석들을 흡입하여 상기 제1 선별부로 이동시키는 에어컨트롤러;를 포함하고, 상기 제1 선별부는 볼밀(Ball mill)을 통해 상기 광석들을 분쇄하여 미분화하고, 상기 에어컨트롤러를 통해 상대적으로 낮은 비중을 가진 상기 광석들을 상기 제2 선별부로 공급한다.

또한, 상기 제2 선별부는 중앙에 내측면과 이격되고 상부를 향해 부피가 확장되도록 연장되는 형태의 일부분의 외측 경사면을 통해 상기 광석들의 이동속도를 감소시켜 상대적으로 비중이 높은 광석들 일부를 상기 제1 선별부로 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 제2 선별부는 내부공간이 형성되고, 상기 광석들을 이송관을 통해 흡입하는 선별관 및 상기 내부공간에서 상기 이송관을 향해 꼭지가 배치되는 원뿔 형태로 형성되는 감속유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 선별부는 상기 이송관 및 상기 선별관이 연결되는 통로 주위를 둘러싸는 환 형태로 상기 선별관의 저면을 관통하여 형성되는 배출통로가 형성되고, 상기 제1 선별부와 연결되는 이송관을 연결하는 배출유닛을 더 포함하며,

상기 감속유닛에 충돌 및 반사되는 상기 제1 광석들 중 상대적으로 비중이 높은 광석들은 하강하여 상기 배출유닛을 통해 상기 제1 선별부로 배출될 수 있다.

또한, 상기 더스트처리부는 흡입된 상기 제1 광석들 중 상대적으로 비중이 낮은 광석들은 상기 에어컨트롤러를 통해 상기 제1 선별부로 이송시킬 수 있다.

본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 건식 선광 장치는 공기의 흡입력 및 광석들의 비중을 통해 유용광물을 분리하고 무용광물을 처리할 수 있어, 공해 발생이 최소화되고, 유용광물의 선별효율이 개선되는 장점이 있다.

또한, 건식 선광 장치는 유용광물의 선별과정에서 광석들의 이동속도 제어를 통해 광석들을 분리하여 유용광물이 무용광물과 분리되도록 지속적으로 광석들을 순환시키면서 선별효율이 증가하는 장점이 있다.

또한, 건식 선광 장치는 광석들의 이동속도를 제어하는 감속부재의 이동을 통해 서로 다른 비중을 가진 유용광물들을 포함하는 광석들에서 유용광물들을 효과적으로 선별하여 에너지 절감이 가능한 장점이 있다.

아울러, 이와 같은 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 건식 선광 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 건식 선광 장치를 다른 각도에서 주시한 사시도.
도 3은 도 1의 건식 선광 장치의 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 제1 선별부의 단면도.
도 5는 본 명세서에 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 건식 선광 장치의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 건식 선광 장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다, 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

도 1은 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 건식 선광 장치의 사시도를 도시한다.

도 2는 도 1의 건식 선광 장치를 다른 각도에서 주시한 사시도를 도시한다.

도 3은 도 1의 건식 선광 장치의 평면도를 도시한다.

도 1 내지 3들에 도시된 바와 같이, 건식 선광 장치(100)는 제1 선별부(200), 제2 선별부(400), 더스트처리부(600) 및 에어컨트롤러(800)를 포함한다.

건식 선광 장치(100)는 습식 선광 장치와 달리 물의 공급없이 친환경적으로 작동이 가능하고 주위 환경에 따른 영향이 낮으며, 기존의 광물 선광 장치와 달리 구조가 단순하여 제조비용이 절감되는 장점이 있다.

제1 선별부(200)는 광석저장고(220), 오토피더(240) 및 볼밀(260)을 포함한다.

제1 선별부(200)는 채굴한 후 유용광물과 무용광물이 혼합되어 있는 상태의 광석들을 분쇄하고 연결된 이송관(10)을 통해 발생되는 흡입력으로 상기 광석들을 제2 선별부(400)를 향해 이송시킨다.

광석저장고(220)는 상단 일부는 원통형으로 형성되고, 하단은 하부를 향해 축소되도록 연장되어 내측면이 경사면을 형성하여 내부에 저장된 광석들이 하부를 향해 이동하도록 가이드한다.

오토피더(240)는 광석저장고(220)의 하부에 형성되고, 광석저장고(220)에서 공급되는 광석들을 공급받으면 자동으로 정량의 광석들을 볼밀(260)을 향해 이송시킨다.

볼밀(260)은 오토피더(240)의 일측에 결합되어 오토피더(240)를 통해 공급되는 광석들을 내부에 배치되는 복수의 분쇄구들의 마찰 및 충돌을 통해 상기 광석들 각각이 미분화되도록 상기 광석들을 분쇄하여 미분화된 제1 광석들이 형성된다.

볼밀(260)을 통해 분쇄된 상기 광석들은 대부분 볼밀(260)의 분쇄를 통해 미분화되고 비중에 따라 분류되어 비중이 상대적으로 높은 유용광물들을 분류하지만, 무용광물의 비율이 상대적으로 높은 광석들은 상대적으로 비중이 낮아서 이송관(10)을 통해 제2 선별부(400)로 흡입된다.

분쇄된 상기 광석들은 이송관(10)을 통해 제2 선별부(400)로 이동하고, 제2 선별부(400)의 내부에서 상기 광석들 중 광석 내부에 유용광물 비중이 많고 전체적으로 비중이 높은 광석들 일부는 다시 제2 선별부(400)의 하부에 연결된 이송관(10)을 통해 광석저장고(220)로 이동하거나 유용광물 저장고를 향해 이동하고, 상기 분쇄된 광석들 중 상대적으로 비중이 낮은 제1 광석들은 이송관(10)을 통해 더스트처리부(600)로 흡입된다.

제2 선별부(400)는 볼밀(260)에서 분쇄된 상기 광석들이 내부로 흡입되면 내부로 흡입되는 상기 광석들의 이동속도의 제어를 통해 상기 광석들 중 상대적으로 비중이 낮은 제1 광석들을 상부로 이동시켜 이송관(10)을 통해 더스트처리부(600)로 이동시킨다.

더스트처리부(600)는 싸이클론(610), 필터(620)를 포함한다.

더스트처리부(600)는 제2 선별부(400)를 통해 상기 제1 광석들을 흡입하고, 내부에 형성되는 기류(Vortex)를 통해 상기 제1 광석들 중 상대적으로 비중이 낮고 무용광물들의 함량이 높은 제1 광석들을 상부를 향해 이동시키고 상대적으로 비중이 높은 유용광물들의 함량이 높은 제2 광석들은 하부를 향해 이동시킨다.

또한, 하부에 이송관(10)을 통해 연결되는 에어컨트롤러(800)에서 공급되는 공기를 하부에서 흡입하면서 내부에 발생되는 기류를 통해 상기 제1 광석들 중 비중이 낮은 제1 광석들 중 일부는 상부를 향해 이동하고, 상기 제2 광석들은 더스트처리부(600)의 내측벽에 충돌하며 하부를 향해 이동한다.

구체적으로, 싸이클론(610)은 집진장치로써 제2 선별부(400)에서 흡입되는 미분화된 상기 제1 광석들을 높은 속도로 선회시키면서 무용광물들을 포함하는 상기 제1 광석들 중 일부는 상부를 향해 이동시키고, 상대적으로 비중이 높은 상기 제2 광석들은 내부의 측벽을 향해 충돌시켜 측벽을 따라 하부로 이동하도록 가이드한다.

필터(Bag filter)(620)를 통해 상기 제2 광석들 중 이물질을 포함하는 더스트들은 제거되고, 상기 제2 광석들은 더스트처리부(600)의 하부에 저장된다.

무용광물의 비율이 높은 상기 제1 광석들 중 일부는 싸이클론(610)의 상단에 연결된 이송관(10)을 통해 에어컨트롤러(800)로 이동하고, 제1 선별부(200), 제2 선별부(400) 및 더스트처리부(600)를 통해 재차 유용광물을 선별하며, 건식 선광 장치(100)는 광석들을 수차례 선회하며 유용광물들을 선별하는 과정에서 순도가 높은 유용광물들을 수집할 수 있다.

싸이클론(610) 및 필터(620)는 기존의 전기집진기 및 여과집진기로 구성되는 구조와 달리 일체형의 하이브리드 형태로 형성되어 내부의 필터(620)의 손상 및 성능 저하를 야기하는 수분과 점착성 분진을 효과적으로 제거하여 내부의 필터(620)의 수명을 증대시키고 집진효율 및 가동율을 개선한다.

도 4는 도 1에 도시된 제1 선별부의 단면도를 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 선별부(400)는 선별관(410), 감속유닛(420), 배출유닛(430) 및 공급관(440)을 포함한다.

선별관(410)은 상단 일부가 양측으로 확장되고 내부공간이 형성되는 관 형태로 형성되고, 볼밀(260)을 통해 분쇄된 미분화된 상기 광석들을 이송관(10)을 통해 흡입한다.

감속유닛(420)은 꼭지가 하부를 향해 배치되는 원뿔(Cone) 형태로 형성되고, 꼭지가 위치한 일부분이 이송관(10)에 삽입된 형태로 배치되며, 선별관(410) 내부의 저면에는 이송관(10)과 감속유닛(420) 사이로 상기 광석들이 이동하도록 환 형태의 배출통로가 형성된다.

볼밀(260)에 의해 분쇄된 광석들은 감속유닛(420)의 꼭지부터 상단 가장자리까지 형성되는 경사면들을 따라 이동하며 더스트처리부(600)로 이동하거나, 상기 경사면에 반사되어 상기 배출통로를 통해 광석저장고(220)로 이동한다.

따라서 분쇄된 광석들 중 맥석들의 비중이 높고 상대적으로 비중이 낮은 상기 제1 광물들은 상기 경사면에 접촉하는 경우, 에어컨트롤러(800)를 통해 발생되는 흡입력에 의해 상기 경사면을 따라 상부로 이동하지만, 상대적으로 비중이 높고 부피가 큰 광석들은 상기 경사면에 충돌 및 반사되어 상기 배출통로를 통해 광석저장고(220)로 이동하고, 볼밀(260)을 통해 재차 분쇄되거나 유용광물로써 분류된다.

또한, 비중이 낮고 무용광물의 비율이 높은 상기 제1 광석들은 지속적으로 이송관(10)을 따라 이동하면서 건식 선광 장치(100)를 통해 분쇄 및 선별되면서 유용광물들을 배출한다.

상기 배출통로는 선별관(410)의 저면으로 삽입되어 고정되는 이송관(10)와 선별관(410)이 연결되는 통로 주위를 둘러싸는 환 형태로 선별관(10)의 저면을 관통하도록 형성된다.

배출유닛(430)은 상단면이 상기 배출통로와 연결되어 감속유닛(420)에 반사된 상대적으로 비중이 높은 상기 광석들은 이송관(10)을 따라 광석저장고(200)를 향해 이동하여 볼밀(260)을 통해 분쇄되어 유용광물들을 분리한다.

도 5는 본 명세서에 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 건식 선광 장치의 사시도를 도시한다.

본 실시예에 따른 건식 선광 장치(120)는 제2 선별부(500)를 제외하면 도 1 내지 4들의 건식 선광 장치(100)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조번호와 명칭을 사용하고 중복된 설명은 생략한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 건식 선광 장치(120)는 제2 선별부(500)를 포함한다.

제2 선별부(500)는 선별관(510), 감속유닛(520), 배출유닛(530) 및 공급관(540)을 포함하고, 감속유닛(520)은 지지대(522), 구동부(524) 및 감속부재(526)를 포함한다.

선별관(510)은 하부의 일단은 소정의 거리만큼 상부로 연장되면서 부피가 확장되는 형태로 형성되고, 타단을 향해 원기둥 형태로 연장되며, 저면은 이송관(10)을 통해 볼밀(260)의 출구와 연결된다.

감속부재(526)는 꼭지가 하부를 향해 배치되고, 상기 꼭지는 선별관(510)의 저면에 결합되는 이송관(10)의 중앙에 배치되어 이송관(10)의 가장자리와 감속유닛(520) 사이에는 원형의 환 형태의 공간이 형성된다.

지지대(522)는 감속부재(526)와 소정의 공간을 사이에 두고 감속부재(526)의 상단에서 선별관(510)의 내측면을 가로지르는 형태로 양단이 선별관(510)과 결합된다.

지지대(522)의 하부는 날카롭게 형성되고, 상부를 향해 확장되는 형태로 형성되며, 중앙에 결합되는 구동부(524)를 통해 감속부재(526)의 상단과 연결된다.

구동부(524)는 공압실린더 방식으로 내부에 에어컨트롤러(800)에서 주입되는 고압의 공기가 주입되면 피스톤이 하부를 향해 이동하고, 피스톤의 이동에 따라 피스톤 로드가 하부를 향해 돌출되며 이동한다.

감속부재(526)의 상단 중앙부는 구동부(524)의 피스톤 로드의 끝단과 결합되어 피스톤 로드의 상하부 이동에 따라 상부 또는 하부로 이동하며, 감속부재(526)가 상부로 이동하면 감속부재(526) 및 이송관(10) 사이의 공간이 증가하여 감속부재(526)를 지나 상부로 흡입되는 광석들의 비중이 증가한다.

반면에, 감속부재(526)가 하부를 향해 이동하면, 이송관(10) 및 감소부재(526) 사이의 공간이 감소하여 배출유닛(530)을 통해 광물저장고(220)를 향해 이동하는 광석들의 비중이 낮아진다.

따라서, 감속부재(526)의 위치변화를 통해 서로 다른 비중을 가진 광석들에 적합한 선별이 가능하고, 특정 비중을 가진 유용광물의 분리수율이 증가하여 에너지 효율이 증가하는 장점이 있다.

공급관(540)은 선별관(510)의 상부에 원기둥 형태로 배치되고, 내부공간은 선별관(510)의 내부공간과 연결되며, 더스트처리부(600)와 연결된 이송관(10)과 연결되어 제2 선별부(500)에서 선별되는 제1 광석들을 더스트처리부(600)를 향해 가이드한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100, 120: 건식 선광 장치 200: 제1 선별부
400, 500: 제2 선별부 600: 더스트처리부
800: 에어컨트롤러

Claims (5)

1. 광석들을 분쇄 및 공급하는 제1 선별부;
   분쇄된 상기 광석들이 내부로 흡입되는 속도를 제어하여 상기 광석들 중 상대적으로 비중이 낮은 제1 광석들을 상부로 배출하는 제2 선별부;
   상기 제2 선별부를 통해 상기 제1 광석들을 흡입하고, 상기 제1 광석들 중 상대적으로 비중이 높은 제2 광석들을 외부로 배출하는 더스트처리부; 및
   상기 더스트처리부와 이송관을 통해 연결되고, 상기 제1 광석들을 흡입하여 상기 제1 선별부로 이동시키는 에어컨트롤러;를 포함하고,
   상기 제1 선별부는 볼밀(Ball mill)을 통해 상기 광석들을 분쇄하여 미분화하고, 상기 에어컨트롤러를 통해 상대적으로 낮은 비중을 가진 상기 광석들을 상기 제2 선별부로 공급하는 것을 특징으로 하는 건식 선광 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 선별부는,
   중앙에 내측면과 이격되고 상부를 향해 부피가 확장되도록 연장되는 형태의 일부분의 외측 경사면을 통해 상기 광석들의 이동속도를 감소시켜 상대적으로 비중이 높은 광석들 일부를 상기 제1 선별부로 이동시키는 것을 특징으로 하는 건식 선광 장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 선별부는,
   내부공간이 형성되고, 상기 광석들을 이송관을 통해 흡입하는 선별관; 및
   상기 내부공간에서 상기 이송관을 향해 꼭지가 배치되는 원뿔 형태로 형성되는 감속유닛;을 포함하는 건식 선광 장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 제2 선별부는,
   상기 이송관 및 상기 선별관이 연결되는 통로 주위를 둘러싸는 환 형태로 상기 선별관의 저면을 관통하여 형성되는 배출통로가 형성되고, 상기 제1 선별부와 연결되는 이송관을 연결하는 배출유닛을 더 포함하며,
   상기 감속유닛에 충돌 및 반사되는 상기 제1 광석들 중 상대적으로 비중이 높은 광석들은 하강하여 상기 배출유닛을 통해 상기 제1 선별부로 배출되는 것을 특징으로 하는 건식 선광 장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 더스트처리부는,
   흡입된 상기 제1 광석들 중 상대적으로 비중이 낮은 광석들은 상기 에어컨트롤러를 통해 상기 제1 선별부로 이송시키는 것을 특징으로 하는 건식 선광 장치.
   
   
   

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