KR810000128B1 - 자력선광장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자력선광장치

제1도는 본 발명의 공정의 흐름을 블록 다이아그램으로 나타낸 것이다.

제2도는 본 발명을 구현하는 자력선광장치의 개략적인 측면도이다.

제3도는 제2도의 장치에서 경사 프래임에 평행한 평면에 대한 보조 투영도이다.

제4도는 제2도의 장치의 우측면도이다.

제5도는 장치의 한 부분을 확대한 측면도이다.

제6도는 제5도의 선 6-6을 따라 본 단면도이다.

제7도는 본 발명장치의 다른 예를 도시한 개략적인 측면도이다.

본 발명은 물질들의 자력 선광에 관한 것이며 보다 상세하게는 자성이 약한 물질로부터 자성이 강한 물질을 분별하는데 쓰이는 개량된 장치에 관한 것이다.

여기서 자성이 강하고 약한 것은 물질의 자화율이 크고 작음을 나타낸다. 많은 물질들은 자기적 성질이 다름으로서 서로 분별할 수가 있다.

그래서 예를 들면 자력 선광기를 비자성체로부터 자성체를 분별하는데 사용할 수 있다. 자력 선광기는 광업에서 널리 사용되며 일부는 건조한 분말로 된 광석에 사용되고 일부는 습윤광석 혹은 슬러리에 사용된다. 일반적으로 자력선광기는 자성이 강한 물질로부터 자성이 약한 물질을 분리시킨다. 그러나 자성이 강한 물질의 자성이 그렇게 강하지 않거나 물질이 아주 작게 쪼개져 있을 때는 이 자력 선광기의 자계에 의해 주어진 힘은 효과적으로 자성이 강한 물질을 분별시키는데 충분치 못하다. 이런 난점은 자력 선광기의 자력이 자성이 강한 물질을 포집기나 자극까지 도착시킬 만큼 충분히 강하진 않기 때문에 생긴다.

대부분의 일반적인 선광기에 있어서 이런 난점은 증가하는데 그 이유는 물질 덩어리의 이동이나 흐름의 방향에 대해서 가로방향으로 자성이 큰 물질들이 물질의 덩어리를 통해 끌려야 하기 때문이다. 오늘날 사용되는 자력 선광기는 반자성체로부터 강자성체를 분별하는데 고도의 효율이 있다. 그러나 그것들은 자성이 적은 물질을 골라내는데는 만족치 못하다. 예를들면 오늘날 사용되는 선광기는 암석으로부터 자성이 약한 텅스텐 광물을 골라내는데는 비효율적이다.

본 발명의 장치는 이런 일반 선광기의 약점을 극복하고 고도의 효율을 제공한다.

따라서 본 발명의 목적은 개량된 장치를 사용하여 비자성체로부터 자성이 약한 물질을 분별하거나 광석을 잘게 부순 덩어리에서 자성이 약한 물질로부터 자성이 강한 물질을 분별하는데 있다.

또한 본 발명의 목적은 자성이 약한 물질로부터 자성이 강한 물질을 분별하거나 상자성체를 비자성체로부터 분별하는데 쓰이는 개량된 장치를 제공하는데 있다. 간략히 말해서 본 발명의 목적을 수행하는 한 방법에 있어서는 강한 자계가 제공되고 강하게 자화될 수 있는 연철 본체들(bodies)의 덩어리가 이 자계로 이동되고 거기에서 모든 방향으로 통하는 구멍을 갖는 밀착된 덩어리(closely consolidated mass)로 된다. 처리될 물질은 잘게 부서진 자성이 약한 물질과 자성이 강한 물질의 혼합물로 된 슬러리로 공급된 다음 밀착된 덩어리의 구멍들을 통해 이동된다. 자성이 강한 물질들은 자화된 본체들에 붙게되고 자성이 약한 물질들은 밀착된 덩어리를 가로질러 나가서 밑으로 흐른다.

밀착된 덩어리는 자계를 통해 이동되고 자계를 떠나면 자성이 없어지게 된다. 연철이 사용될 때 본체는 자계를 떠나자마자 자성을 잃게 된다. 그후 본체들은 자유롭게 구르게 되며 자성이 큰 물질들은 본체로부터 세척되어 모아진다. 본체들은 다시 순환되어 재사용된다. 자화될 수 있는 본체들의 크기는 밀착된 덩어리에 형성되는 구멍들이 슬러리 형태의 처리될 물질 입자들이 쉽게 통과할 수 있는 통로가 되어야 하며 철본체와 취급될 혼합물 사이가 근접할 수 있도록 적절히 결정되어야 한다.

상기한 장치의 한 형태는 아래로 경사를 갖는 통로와 일련의 강한 전자석들로 구성되며, 그 전자석들은 통로를 통해 일정한 방향의 강한 자계를 만들 수 있도록 자극이 서로 통로의 반대쪽에 배열되어 있다. 고도로 자화될 수 있는 물질의 덩어리는 통로 상단 끝에 공급되어 자극이 통포 벽을 형성하고 있는 통로의 자계부분으로 들어가는 즉시 그 덩어리는 본체들의 밀착된 덩어리의 일부가 된다. 밀착된 덩어리는 이것을 이동시킬 수 있도록 마주 걸리는 돌출부를 갖는 체인에 의해 통로를 지나 이동된다. 분리될 잘게 나누어진 물질들의 슬러리는 통로의 상단으로 공급되고 밀착된 덩어리를 형성하는 본체들 사이의 공간을 통해 흘러간다. 자계가 있는 끝부분의 바닥에 있는 작은 구멍이나 격자를 통해 자성이 약한 물질들은 통로 밖으로 나와서 통로밑에서 수집되며 한편 자성이 강한 물질은 자화된 본체들에 달라 불어 함께 통로를 따라 이동한다. 자계를 떠나면서 본체들은 다른 통로로 방출되면서 자성을 잃게 된다. 세척기나 분무기가 본체들이 자성을 잃은 후 자유롭게 굴러다닐때 본체로부터 물질들을 제거하기 위히 사용된다. 기저벽의 두 번째 구멍이 있는 영역은 본체로부터 세척된 물질들을 제거하기 위해 쓰여진다. 재순환 장치에 의하여 자성을 잃은 자화 본체들은 순환되어서 선강기의 연속적인 작동을 위해 통로 상부첨단에 보내진다.

본 발명의 방법은 건조된 분말광석이나 가스등에 비슷하게 적용될 수 있다. 또 이 방법은 넓은 영역에 알맞게 적용될 수 있다. 예를 들면 물로부터 철의 오염물이나 점토로부터의 철광석과 같이, 혼합물 덩어리로부터 적은 양의 불필요한 물질을 제거하는 것 등이 있다. 마찬가지로 강 자성체의 혼합물에서부터 소량의 비자성체의 물질을 제거하는데도 적용될 수 있다. 예를 들면 규토나 기타 자성이 약한 물질을 철광석으로부터 분리하는데 적용될 수 있다. 잘게 분쇄된 물질을 처리하는 방법과 본 발명을 구현하는 장치의 구조와 배치 및 본 발명의 목적과 이점등은 도면과 아래의 설명으로 쉽게 이해될 것이다.

도면을 따르면 본 발명의 공정의 여러 과정들이 제1도에서 블럭 다이아그램으로 나타나 있다. 공정과정을 따르면 자성이 큰 물질을 제거하려고 하는 자성이 강한 물질과 자성이 약한 물질들로 되어 있는 분광 혹은 다른 재료는 10에 표시한 혼합기에 공급된다.

원료는 사용할 장치와 취급할 재료에 따라서 습광이거나 또는 건조된 광석 또는 기체 형태일수도 있다.

혼합기(10)는 원료나 연철과 같은 고도로 자화될 수 있는 비교적 큰 덩어리가 들어갈 수 있는 호퍼(hopper)로 되어 있다. 비교적 큰 고도로 자화될 수 있는 본체들은 자화 선광기(12)(여기서 본체들이 자화된다)를 지나 경사진 통로를 통해 이동된다. 원료는 자계내에서 보다 큰 본체들사이의 빈틈이나 구멍들을 통해 흘러간다. 자력 선광기를 지나면서 자성이 작은 물질들은 출구(14)의 스크린 혹은 체를 통해서 보다 큰 본체들로부터 분리되어 제거된다. 자력 선광기(12)내에서 자성이 강한 물질들은 보다 큰 자화된 본체들에 달라붙고 본체들이 자계로부터 나와서 감자기(13)에서 자성이 없어질때까지 계속 붙어있게 된다. 어떤 조건하에서는, 예를들면 보다 큰 본체가 연철일 경우 보다 큰 본체들은 자계로부터 나올때 자성이 없어지게 된다. 어떤 특정한 물질들을 분리시키기 위해서 본체가 세척기를 통과하기 전에 감자코일을 사용하는 것은 불필요할 것이다. 자기적 본체들은 감자된 후에 세척기(15)를 통과한다. 세척기에서 본체들은 구속받지 않고 자유로이 굴러다니고 또한 세척된다. 세척기(15)는 어느 때라도 가능하다. 예를들면 공정과정이 습식 공정일 때 스크린이나 세척 분무기가 사용되며 건식 공정에서는 송풍기나 집진기가 사용된다. 자화될 수 있는 본체들을 위한 덩어리의 순환 회로(17)는 임의의 적절한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면 그것은 연속적인 벨트일 수도 있고, 체인과 버킷 혹은 펌프일 수도 있다. 어느 장치를 채택하든지 본 발명의 근본적인 특징은 처리될 재료전체를 통해서 자극이 배치되어 있어 다른 물질과 분리되거나 자극에 도달하기 위해서 실제적으로 재료가 움직일 필요가 없다는 것에 있다.

본 발명의 다른 특징은 자성이 강한 물질들이 덩어리를 이탈하도륵 하는 집합 영역이 있다는 것이다.

본 방법의 다른 특징은 자성이 약한 물질들의 손실을 적게 하기 위해서 본체들이 자계내에 있을 때 혼합물로부터 자성이 약한 물질이 분리되는데에 있다.

본 방법의 또 다른 특징은 고도의 자화될 수 있는 보다 큰 본체들이 자속을 위한 고 투자율의 통로를 형성하여 같은 자화 에너지로, 고 투자율의 통로내에 예를들면 덩어리와 자극 표면사이에 측면벽이 존재하는 용기에 의한 틈새가 있는 경우보다, 고도의 자속밀도를 산출해낸다는데 있다. 또 다른 특징은 보다 큰 고도로 자화될 수 있는 덩어리들이 자계내에 있을 동안 본체들의 접촉점에서 자석이 되고 자계 구비는 상당히 커서 비자성체들은 접촉점들로부터 힘을 받아 밀려나는 반면 상자성체와 강자성체들은 본체들사이의 접촉점들에 달라붙어 분리 효율이 상당히 높게 된다. 또한 본 발명의 다른 특징은 보다 큰 본체들이 자력으로 결합된 덩어리로부터 풀려나오고 세칙기내에서 자유롭게 굴러다녀 자성이 큰 물질이 보다 큰 본체들로부터 효율적으로 제거된다는데 있다. 굴러다니는 본체들로부터 분리된 후에 자성이 강한 물질은 출구(18)를 통해 방출된다. 이 방법은 자성이 적은 물질로부터 상대적으로 자성이 약한 물질을 분리시키는데 효과적인 것이 밝혀졌다. 예를들면 암석으로부터 텅스텐 광물을 분리시키는데 적절하다. 제2도, 제3도, 제4도에서 도시된 장치는 본 발명의 실행에 적절한 구체예이다.

이들 도면에서 도시된 장치들은 분쇄 또는 연마된 자성이 강한 물질과 자성이 약한 물질들의 혼합으로 된 슬러리로부터 자성이 강한 물질을 분리시키는 습식 공정을 체계적으로 나타내고 있다. 제2도에서 보여 주는 바와 같이 이 장치들은 경사구조물(22)에서 (23)에 고정된 수직 지지물(21)을 갖는 기판(20)을 포함한다. 수직프페임(24)는 기판(20)의 오른쪽 끝에 고정되어 있다. 경사구조물(22)은 측면 부속물(25)를 포함하고 있는데 이 측면 부속물(25)은 그림에서 도시된 바와같이 프레임(24)의 선택된 위치에 고정되어 진다. 예를들면 프레임(24)끝에는 4개의 구멍들이 있어서 제4도에서 보는 바와 같이 프레임(24)을 가로질러 뻗어 나온 로드(26)에 의해 두 번째로 높은 위치에 부착되어 있다(제2도). 따라서 구조물의 경사는 수직프레임(24)에 있는 서로 다른 구멍에 빔(beam)(25)을 연결하므로써 조정될 수 있다. 수직프레임(24)는 빔(25)을 어느 위치에라도 고정시킬 수 있게하기 위해서 기판(20)에 (27)로 고정된다. 전자석 조립물(28)은 빔(25)위에 장치되고 4개의 전자석이 필요한 반대편 자극으르 사용되는 봉(30)을 포함한다.

각각의 자석은 측면 부속물(31)에 의해 만들어지는 U자형의 고 투자율철 통로로 구성되며 원통형 부속물(31')과 연결된다.

부속물(31')에 장치된 권선(32)를 에너지화 시킨다. U자형의 끝부분은 자극편(pole piece)(30)과 같은 폭으로 되어 있다.

권선(32)가 활성화되면 자극편(30)사이에 고도의 자계가 생기게 된다.

도관(33)은 자극편(30)과 첨단벽 사이의 공간을 따라 빔(25)위에 장치된다. 윗벽(34)과 아래벽(35)는 도관(33)을 통해 통로가 연속적으로 되게 하기 위해 자극편 사이에 위치한다. 이 구조는 제6도의 단면도에서 보여주고 있다. 톱니바퀴(37), (38)에 장치된 체인(36)은 자극(30)사이에 있는 도관과 통로의 중앙을 통해 아래로 움직이도록 배열되어 있다. 체인은 축(40)을 통해 모터에 연결된 모터장치(도면에는 없음)에 의해 구동된다. 연철이나 다른 자화되기 쉬운 물질들의 본체들(39)이 공급되고 그것들은 도관을 통해 순환되며 자계를 떠난후 경사를 따라 아래로 움직인다. 그리고 적절한 모터(도면에는 없음)에 의해 구동되는 콘베이어(41)에 의해 재순환된다. 콘베이어 첨단에서 자화될 수 있는 본체들이 호퍼(42)에 배급되며 공급관(43)을 통해서 혼합기(44)에 들어 간다. 자성이 강한 재료와 약한 재료간 미세한 입자상태로 혼합된 슬러리는 입구(45)를 통해 혼합실(44)에 인도된다. 혼합실(44)는 도관(33)는 개방된 채로 연결되었고 슬러리의 혼합물과 자화될 수 있는 본체들은 도관에 인도되고 자극(30)사이의 구역으로 이동된다. 본체들이 자계에 들어가면 그것들은 서로 한 덩어리로 붙게되며 체인(36)주위와 자극(30) 사이에 있는 도관을 채우게 된다. 체인는 밀착된 덩어리를 수용하고 그것을 자계구역을 통해 점차로 이동시키는, 측면 돌출부(46')에 체인과 부착된 돌기(46)가 붙어 있다. 밀착된 본체들은 모든 방향으로 덩어리를 통하는 구멍들이 되는 공간을 형성하게 된다.

본체들은 슬러리 상태의 물질 입자들을 수용시키기 위한 적절한 구멍을 제공하기 위해서 구형으로 된 것이 바람직하다.

도관의 경사는 알맞는 슬러리 유동 속도를 얻도록 조절된다.

체인의 속도는 알맞는 밀착된 덩어리의 이동 속도를 얻도록 조절되게 된다. 밀착된 덩어리를 형성하는 본체들은 자계에 의해 단단하게 결속되어 있고 자속을 위한 고투자율을 얻는 통로의 역할을 한다. 슬러리는 도관의 경사, 자화된 본체의 크기, 슬러리의 점성, 슬러리에 있는 자성 재료의 양과 같은 요인들에 의해 결정된 비율로 공간을 통해 자유롭게 흘러간다. 자극편 사이에 있는 도관의 바닥은 자계구역의 밑부분에 작은 구멍이 뚫려 있어서 슬러리에 있는 자성이 약한 물질이나 비자성체의 흐름의 통로 역할을 하는 그릴(grill)형태이다. 그리고 이 물질은 자화본체의 구멍을 통해 옆으도 분리되며 액상의 슬러리로부터 분리되도록 출구(47)을 통해 호퍼(48)과 같은 수집장치로 들어간다. 경우에 따라 자성이 약한 물질을 제거시키기 위해서는 공급 파이프(49)를 통해 자계의 하부 끝에 세척수를 준비하여 자성이 약한 재료가 기계적으로 강자성체에 불어 있는 것을 방지한다. 선광기 출구(47')은 그런 경우 비자성 부분들이 도관(47')로부터 밖으로 나갈 수 있고 세척수가 도관(47)을 통과할 수 있도록 마련된다. 도관(47')에 있는 밸브(47＂) 는 물이 사용되지 않을 때는 닫혀져 있다. 본체들의 밀착된 덩어리가 자극들 사이에 있는 도관의 끝에 도달하고 자계로부터 벗어나면 연철본체들은 감지되고 빔(25) 사이에 장치된 도관속으로 밑으로 떨어지며, 상자성체와 강자성체가 세척되거나 본체들로부터 분리되는 세척기(50)을 향해 경사를 따라 아래로 자유롭게 굴러 출구(51)를 통해 배출되어 모아진다. 본체들은 사면로(52)를 통해 세척기(50)밖으로 이동하고 콘베이어(41)로 인도되어 호퍼(42)로 재순환된다. 따라서 이 장치는 연속 조업이 가능하다. 제7도에서 도시된 발명의 예는 제2도의 장치와 유사하며 관련된 부분들은 같은 숫자에 문자 ＂a＂를 붙여 표시했다. 이 장치가 제2도와 다른 것은 취급되는 슬러리와 구형 자성본체들은 모터(55)에 의해 구동되는 펌프(54)에 인도된다는 것이다.

슬러리는 공급 파이프(56)에 의해 펌프에 인도되며 구형의 본체들은 세척기(50a)의 출구(52a)로부터 방출에 의해 펌프에 인도된다. 슬러리와 자성본체들은 펌프 흡입구에서 혼합되고 펌프에 의해서 파이프(57)을 통해 제2도의 혼합실(44)와 상응하는 혼합실(58)에 운반된다. 이것은 구형 본체들의 효과적이고 효율적인 순환을 용이하게 한다. 그리고 혼합물이 되기전의 완전히 혼합된 슬러리는 도관(33a)에 인도된다. 연철의 구는 심한 마모없이 충분한 시간동안 사용할 수 있다는 것이 알려졌으며 자계로부터 간단한 이탈에 의해 쉽게 감자시킬 수 있기 때문에 본 발명에 있어서 바람직한 본체로 쓸 수 있다.

그러나 어떤 경우에는 구형의 자화본체로서는 연철보다 더 단단한 물질을 사용함이 바람직할 경우가 있다. 일반적으로 자성체가 단단할수록 보자율이 더 커지게 되어 효과적인 작동을 위해 자계의 변화에 의한 감자방법이 필요하게 된다.

이런 감자방법은 잘 알려진 기술이다. 이러한 감자기는 제1도의(13)에서 표시된 것과 같이 자기구역의 끝 근방에 놓여지게 된다.

본 발명의 방법은 자성이 악한 물질 혹은 비자성체로부터 상자성체를 분리하는데 매우 효과적임이 발견되었을 뿐 아니라 상자성체로부터 강자성체를 분리하는데도 효과적임이 밝혀졌다. 본 발명을 실행하는데 있어서 자계 강도는 취급되는 물질의 특성에 따라 변하게 조정된다. 예를들면 자성이 약한 물질로부터 상자성체를 분리하는데는 강자성체를 분리하는 때 보다 더 강한 자계가 요구된다.

본 발명이 제안하고 있는 자력선광 장치를 여러 광물들에 대하여 설치하여 작동하고 실행하였다. 어떤 특정한 광물의 시험에서는 현재 사용되는 방법에 따라 운전되는 공장에서 나온 미광을 본 발명의 장치에 넣어 보았다. 본 장치는 9㎾로 동력이 공급된 전자석으로 시간당 6톤의 비율로 작동되었다. 제2도의 드래그 체인(36)은 4마력에서 초당

의 비율로 작동되었다. 도관(33)의 경사는 수평에 대해 30℃로 놓여졌다.

상기한 텅스텐 광석을 분리하는 오늘날의 공정에서는 광석을 단체분리할만큼 연마공정이 미세하지 못했기 때문에 거의

의 텅스텐이나 소실앴다. 더욱이 -400메시 부분에서도 텅스텐의 상당량이 소실되었다. 그러나 연마를 더욱 잘게 하면 비용이 많이 들게 된다.

상기 광석을 처리한 공장으로부터 나온 미광을 사용한 시험에 있어서는 텅스텐의 60% 이상이 회수되었다. 본 발명이 특정한 장치들의 배치와 연관해서 기술되었지만 당업자는 여러 다른 응용과 수정을 가할 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기한 특정장치의 사용에만 제한되지 않고 본 발명의 범위와 내용내에 놓인 모든 형태와 변형들을 포함하는 것이다.

Claims (1)

1. 통로를 제공하는 장치, 통로의 일부를 가로질러 자계를 생산하게 하는 통로의 벽부분을 형성하는 면을 가지는 한쌍의 자극을 포함하는 장치, 다수개의 고도로 자화될 수 있는 물질의 본체들(bodies)을 통로에 제공해서 자계에 들어가면 이들은 밀착된 덩어리가 되며 본체들 및 자극편들사이에 모든 방향으로 덩어리를 통해 뻗은 틈새 구멍을 가지게 되어 자극편들사이에 자속에 대한 아주 적은 자기 저항을 나타내는 통로를 형성하게 하는 장치, 자성이 강한 물질과 자성이 약한 물질의 혼합물을 통로에 운반하는 유체를 공급하여 상기 구멍들을 통해 혼합물과 유체들이 흘러가고 자성이 큰 물질은 자계내에서 상기 덩어리 형태의 본체들에 달라붙게 하는 장치, 상기 덩어리 및 통로로부터 자성이 약한 물질을 제거하기 위해 자성이 약한 물질을 통로의 가로로 흘러가게 하는 장치, 자계를 떠나면 감자되고 자유롭게 굴러다닐수 있게 되는 본체들을 통로로부터 제거하는 장치, 및 굴러다니는 동안 본체들로부터 자성이 보다 강한 물질을 제거하는 장치로 구성된 자성이 강한 물질과 자성이 약한 물질의 혼합물로부터 자성이 강한 물질을 분리시키는 자력선광장치.

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