부양은 무엇을 위해 사용됩니까? 주요 응용 분야, 공정 및 장비 가이드

부유선광은 기포를 사용하여 수성 펄프에서 귀중한 광물 입자를 수집하는 분리 기술입니다. 부유선광이 어떤 용도로 사용되는지 묻는다면, 폐석에서 귀중한 광물을 분리하고, 제련 및 침출 전 광석을 업그레이드하고, 중력 공정이 처리할 수 없는 미세 입자를 회수하는 데 부유선광이 사용된다는 직접적인 대답이 있습니다. 채굴 외에도 종이 재활용, 플라스틱 분리, 토양 복원 및 유성 폐수 처리에도 동일한 원칙이 사용됩니다.

이 공정은 표면 화학을 기반으로 합니다. 시약은 표적 광물을 소수성으로 만들고 기포가 이러한 입자에 부착되며 안정적인 거품이 이를 표면으로 운반하여 농축물로 제거됩니다. 다음 섹션에서는 부양의 주요 용도, 농축기 내부 단계, 관련 장비 및 화학물질, 회수율과 등급을 결정하는 변수에 대해 설명합니다.

부양이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

거품 부유선광이라고도 불리는 부유선광은 물리화학적 분리 방법입니다. 표면 습윤성의 차이를 기포 부착 속도의 차이로 변환합니다. 부유 셀에서는 시약에 의해 소수성으로 만들어진 대상 광물 표면이 기포와 결합되도록 펄프에 공기를 공급합니다. 거품 입자 집합체가 표면으로 올라갑니다. 거품층을 긁어내고 농축하고 여과하여 최종 농축액을 얻습니다.

세 가지 기본 조건이 충족되어야 합니다.

• 올바른 분쇄를 통해 나오는 맥석에서 귀중한 광물을 추출해야 합니다.
• 대상 표면은 선택적으로 소수성이어야 하며 이는 수집기 화학에서 비롯됩니다.
• 셀은 임펠러와 거품기에서 나오는 작고 안정적인 거품을 생성해야 합니다.

이러한 조건은 또한 왜 그렇게 많은 물질에 부유선광이 적용되는지 설명합니다. 선택적인 소수성 차이가 생성될 수 있을 때마다 이를 중심으로 부유선광 공정이 설계될 수 있습니다. 회로 작동에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 선광에 있어서 부양 장비의 주요 원리 .

산업에서의 부양의 주요 용도

부유선광의 가장 눈에 띄는 용도는 금속 채굴이지만 이 기술은 화학 처리, 재활용 및 환경 처리에도 적용됩니다. 아래 표에는 일반적인 피드와 목표가 요약되어 있습니다.

금속광석 선광

부양 용량의 가장 큰 부분은 비금속 농축기에 설치됩니다. 황화물 광석은 크산테이트 수집기에 잘 반응하므로 구리, 아연, 납 및 니켈 공장에서는 분쇄 후 거의 항상 부유 회로를 사용합니다. 또한 부유선광은 황화동과 함께 발생하는 몰리브덴과 은을 회수하며, 시안화물 침출 전에 황철석 광석에서 금을 회수하는 데 사용됩니다.

습식 야금 및 염호 처리

습식 야금 공장에서는 부유선광을 사용하여 슬래그, 매트 및 잔류물에서 금속 가치를 회수합니다. 예를 들어, 구리 제련 슬래그는 분쇄되고 부유되어 잔류 구리를 제련소로 반환합니다. 솔트레이크 화학에서 부유선광은 칼륨 생산의 표준 단계로, 염화칼륨에서 암염과 점토를 제거하는 데 도움이 됩니다.

재활용, 개선 및 수처리

동일한 표면화학 원리는 환경 문제도 해결합니다. 부유선광은 재활용 종이의 잉크를 제거하고, 습윤 특성이 다른 플라스틱을 분리하며, 오염된 토양과 준설 퇴적물에서 중금속 함유 입자를 제거합니다. 폐수 처리에서 용존 공기 부양은 산업 폐수에서 오일, 그리스 및 가벼운 부유 물질을 들어 올립니다. 2차 자원에서 재료를 회수해야 한다는 압력이 증가함에 따라 이러한 응용 분야도 늘어나고 있습니다.

부양 회로의 구성 방법

부양 회로는 단일 탱크가 아닌 일련의 기계 및 공정 단계입니다. 배열은 광석 유형과 최종 제품 사양에 따라 다르지만 항상 여러 단계가 존재합니다.

일반적인 구리 농축기에서 광석은 거친 뱅크에 들어가기 전에 70~80%가 74미크론을 통과하는 크기로 분쇄됩니다. 금 함유 황철석 공장에서는 동일한 회로를 사용하여 벌크 황화물 정광을 생산한 다음 재분쇄하여 시안화물 침출을 위해 금을 노출시킬 수 있습니다. 공정 단계는 유사해 보이지만 시약 체계와 체류 시간은 상당히 다릅니다.

부양 장비 및 기계 유형

부양 장비는 소형 실험실 셀부터 300입방미터 이상의 용량을 갖춘 산업용 탱크까지 다양합니다. 기본 분류는 공기 공급 방식에 따라 기계적 자가 통기식 기계와 공기 팽창식 기계로 나뉩니다.

자체 통기 기계

BF 유형 부양 기계와 같은 기계는 임펠러가 회전하면서 펄프로 공기를 끌어들이기 때문에 자체 통기로 분류됩니다. 이러한 셀은 중소형 공장, 특히 별도의 압축 공기 시스템을 사용할 수 없는 공장에서 흔히 사용됩니다.

중소 플랜트용 자체 폭기형 BF 부양 기계 폐쇄형 이중 원뿔형 임펠러로 공기를 자연스럽게 끌어들이는 기계식 교반 셀로, 압축 공기가 없는 현장에 이상적입니다. 흡입과 부양을 결합하여 회로 설정을 단순화합니다. 제품보기 →

공기 팽창 기계

XCF 및 KYF 유형과 같은 공기 팽창 셀은 외부 공기 공급 장치를 사용하여 통기 및 교반을 독립적으로 제어합니다. XCF 및 KYF 유형은 종종 하나의 뱅크에 결합됩니다. 뱅크 헤드에 있는 하나의 XCF 셀은 흡입 탱크 역할을 하고 나머지는 공기 팽창 셀로 사용됩니다. 이는 부양 단계 사이에 슬러리 펌프가 필요하지 않습니다.

XCF/KYF 공기 인플레이션 부양 기계 조합 독립적인 폭기 제어를 위해 외부 공기 공급 장치를 사용하고 XCF 흡입 셀과 KYF 직접 흐름 셀을 결합하여 단계 사이의 슬러리 펌프를 제거합니다. 중대형 회로에 적합합니다. 제품보기 →

대형 부양 기계

대형 부유 셀은 저등급 광석 처리의 경제성을 변화시켰습니다. 하나의 대형 셀은 여러 개의 작은 셀을 대체하여 에너지 소비, 바닥 공간 및 유지 관리 작업을 줄일 수 있습니다. 주요 요구 사항은 안정적인 공기 분산 시스템과 심층에서 작동하는 거품 배출 설계입니다.

임펠러, 탱크 깊이, 거품 원뿔 설계 및 공기 제어 밸브는 공급물의 펄프 밀도 및 입자 크기 분포와 일치해야 합니다.

상업용 회로에 사용되는 부양 시약

시약 화학은 광물 표면을 변화시켜 부유선광 공정이 중력 분리와 비슷하게 보이는 입자를 구별할 수 있도록 합니다. 아래 표에는 세 가지 주요 시약 유형이 나열되어 있습니다.

구리-아연 광석에 대한 실제적인 시약 계획은 황철석을 억제하기 위해 석회로 시작한 다음, 아연을 억제하는 동안 황동석을 부유시키는 구리 수집기입니다. 구리를 제거한 후 황산구리를 첨가하여 섬아연석을 활성화하고 수집기를 다시 주입하여 아연을 부유시킵니다. 더 낮은 펄프 밀도와 더 온화한 거품을 사용하는 세척 단계에서 동일한 주기가 반복됩니다.

부양 회복에 영향을 미치는 요인

많은 변수가 부유 플랜트의 회수 목표 달성 여부를 결정합니다. 운영자는 일반적으로 이 6가지를 모니터링합니다.

• 입자 크기: 거친 입자는 무겁고 기포에서 떨어져 나옵니다. 매우 미세한 입자가 기포 표면을 놓치게 됩니다. 중간 크기 범위는 최상의 복구를 제공합니다.
• 펄프 밀도: 펄프가 너무 두꺼우면 거품의 품질이 저하됩니다. 펄프가 너무 얇으면 물과 에너지 소비가 증가합니다.
• 시약 복용량: 과소투여는 광미에 가치를 남깁니다. 과다 투여하면 농축 등급이 낮아집니다.
• 폭기율: 버블 표면적을 조정합니다. 공기 속도가 너무 높으면 거품이 무너질 수 있습니다.
• pH 및 펄프 잠재력: 표준 황화물 부유선광은 알칼리성 펄프에서 실행되어 수집기 필름을 보호하고 철 광물을 저하시킵니다.
• 체류 시간: 펄프가 세포를 너무 빨리 떠나면 천천히 떠다니는 미네랄이 손실됩니다. 너무 오래 머무르면 맥석이 농축액에 들어갑니다.

아래 차트는 황화물 광석의 입자 크기와 부유선광 회수 간의 일반적인 관계를 보여줍니다.

정확한 값은 광석마다 다르지만 곡선의 모양은 비금속 공장에서 일관됩니다. 회수 드롭이 거친 면에 있는 경우, 공장은 일반적으로 수집기 투입량이나 거품 깊이를 늘립니다. 방울이 미세한 면에 있는 경우 식물에 응집제, 더 강한 수집기 또는 다른 셀 디자인이 필요할 수 있습니다.

실제 프로젝트를 위한 부양 장비 선택

새로운 공장이나 업그레이드에 적합한 부양 기계를 선택하는 것은 단계별 과정입니다. 계획된 공급량 톤수는 총 셀 부피를 정의합니다. 광석 광물학은 시약 구성표와 세척 단계 수를 정의합니다. 공급 입자 크기와 필요한 농축물 등급에 따라 셀 유형과 깊이가 결정됩니다.

관련 사례 중 하나는 Yunnan Jinding Zinc Industry의 3,000t/d 아연 사업장에서의 부유 기술 개혁 프로젝트입니다. 해당 공장에서는 기존 셀에서는 미세한 섬아연석을 충분히 회수할 수 없었기 때문에 해결책은 연삭 섹션을 재구축하는 대신 기계 구성을 변경하는 것이었습니다. 이 프로젝트의 개요 제련소 요구 사항 내에서 정광 등급을 유지하면서 새로운 부유 장치가 어떻게 회수율을 높였는지 설명합니다. 톤수가 많은 구리 및 제련 공장에서는 일반적으로 동일한 종류의 분석을 통해 대형 부양 기계를 사용하여 셀 수와 에너지 소비를 줄입니다.

고톤수 플랜트용 대용량 부양 기계 에너지와 바닥 공간을 줄이면서 부피가 큰 광석 공급물을 처리하고 회수율을 높이도록 설계되었습니다. 최대 200m³ 크기로 제공되는 이 셀은 구리, 인산염 및 내화 광석 작업에 적합합니다. 제품보기 →

인광석, 칼륨 또는 내화성 광석을 처리하는 공장의 경우 동일한 선택 논리가 적용되지만 거품 부하와 시약 안정성이 더욱 중요해집니다. 기계는 청소 단계가 작업을 수행할 수 있을 만큼 오랫동안 거품을 유지해야 하며, 셀 모양은 일부 광물 펄프의 높은 점도를 처리해야 합니다.

부양에 관해 자주 묻는 질문

광산에서 거품 부양은 무엇을 위해 사용됩니까?

거품 부유선광은 분쇄 후 맥석에서 귀중한 광물을 분리하는 데 사용됩니다. 이는 주로 구리, 아연, 납 및 니켈의 황화물 광석에 적용되지만 금, 몰리브덴, 인산염, 형석 및 칼륨에도 적용됩니다.

비광물 재료에도 부양을 사용할 수 있나요?

예. 재활용 종이의 잉크를 제거하고, 혼합 플라스틱을 분리하고, 오염된 토양에서 중금속 함유 입자를 제거하는 데에도 동일한 원리가 사용됩니다. 수처리에서는 용존 공기 부양법을 사용하여 오일, 그리스 및 부유 물질을 제거합니다.

부양과 침전의 차이점은 무엇입니까?

침전은 밀도에 따라 입자를 분리하고 물질이 중력에 의해 침전되도록 합니다. 부양은 표면 소수성에 의해 분리되고 기포와 함께 입자를 위쪽으로 운반합니다. 따라서 부유선광은 밀도는 거의 동일하지만 표면 화학이 다른 입자를 분리할 수 있습니다.

부양 기계는 실제로 무엇을 합니까?

부유 기계는 펄프를 혼합하고, 공기를 작은 거품으로 분산시키며, 거품 층을 수집할 수 있을 만큼 안정적으로 유지합니다. 임펠러 메커니즘과 탱크 형상은 기계가 효율적으로 처리할 수 있는 입자의 크기 범위를 정의합니다.

부유선광에서 입자 크기가 왜 그렇게 중요한가요?

거친 입자는 거품이 생기기에는 너무 무겁고, 미세한 입자는 거품과 충분히 자주 충돌하지 않습니다. 각 광석에는 회수율이 가장 높은 최적의 크기 범위가 있습니다. 해당 범위 밖으로 이동하면 시약 제조법이 올바른 경우에도 회복률이 낮아집니다.