복합금속광의 분쇄 및 단체분리도에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 난처리 복합금속광을 이용한 분쇄 및 단체분리도에 관한 연구를 수행하였다. 단체분리를 위한 분쇄 공정은 광물처리 프로세스 중 필수적인 단위조작으로 처리효율을 높이기 위한 중요한 공정이다. 분쇄 산물의 입자가 작을수록 단체분리의 상태로 존재하는 입자는 증가하지만, 분쇄 비용이 높아지고 유용 성분의 손실이 발생한다. 따라서 효율적인 분쇄 조건을 결정하는 것이 중요하다. 이 분쇄 조건의 최적화는 여전히 경험적인 기법이 주류를 이루지만, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 단체분리도를 추정하는 방법들이 연구 되었다. Gaudin 모델, Wiegel 모델 등 여러가지 단체분리 모델이 있으나 본 연구에서는 2성분계 단체분리 모델(J. K. Park, 1985)을 재구성하여 시뮬레이션을 실시하였다. 복합금속광은 XRD와 화학분석을 통하여 구성 광물을 확인하였고, 현미경 분석을 통하여 구성 광물입자의 크기를 확인하였다. 분쇄는 소형 볼밀 분쇄를 이용하여 실행하였다. 볼 충전률은 0.4, 시료 충전률은 1로 하여 볼밀의 회전 속도와 분쇄 시간에 따른 입도 분포를 확인하였다. 입도분포는 체 거름법과 레이저 회절 입도 분석기를 이용하여 측정하였다. 회전 속도에 따른 분쇄 실험을 통하여 0.8Nc에서 분쇄가 가장 잘 이루어 짐을 확인하였고, 회전속도에 따라 차이는 있지만 128min 이상 분쇄 시 시료의 약 80%의 입자가 size reduction이 일어남을 확인할 수 있었다. 단체분리도는 현미경 분석을 통하여 분석하는 직접법과 선별 과정을 통하여 추정하는 간접법이 있으며, 이를 통한 단체분리도 측정을 비교해 보았다.