Mineral Processing/Comminution (파분쇄공정)(19)
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초미세분쇄 - 대표장비
초미세분쇄는 일반적인 분쇄공정보다 입자들 훨씬 미세하게 가는 공정으로, 흔히 마이크로 ~ 나노미터의 수준까지 분쇄가 이루어집니다. 초미세분쇄를 통해 입자들의 표면적을 훨씬 증가시킴으로써 반응성을 증가시키는 것이 일반적인 목적입니다. 초미세분쇄를 위한 장비는 일반적인 분쇄장비에서 사용되는 분쇄매체(볼)이 사용되기도 하지만, 매체와 광석이 부딪혀 발생하는 충격에 의한 힘 외에 추가적인 힘을 받기 위해 장치가 설치된 경우가 많습니다. 초미세분쇄 장비: Stirrering mill (1) Stirred mill 교반밀은 일반적인 분쇄공정과 마찬가지로, 광석을 처리하는 공정에서 많이 채택되는 구조입니다. 볼밀과 같이 밀의 몸통(shell)이 회전함으로써 분쇄매체를 움직이는 것과는 다르게, 안에 있는 다른 매체(d..
2023.09.15 -
분쇄공정 - Gearless Mill Drives (GMD)
일반적인 회전밀(Tumbling Mill)의 장치 구조를 잘 알고있다면, 기본적으로 모터의 동력을 전달받은 피니언 기어가 링 형태의 거스기어를 돌리는 것으로 작동(Ring-geared mill drive, RMD)되는 것쯤은 알고 있습니다. 하지만, 기계적 요소인 기어는 회전밀의 크기와 이에따른 요구 전력*이 커지고, 한번 정해진 피니언-거스 기어의 기어비(gear ratio)를 변경하기 어렵고 속도 조절이 안된다는 점 등의 제한이 있습니다. 특히, 시간이 지남에 따라 고품위의 광석이 소진되고, 평균적인 광석의 금속품위가 저하됨에 따라 대량의 광석을 처리해야하는 현 상황에 맞춰, 장비의 대형화가 이루어지는 현 상황에 적합하다는 평가가 있습니다. *18MW를 기준으로 RMD는 기준 이하, GMD는 기준 이..
2023.03.09 -
분쇄공정 - Bond work index
분쇄 공정을 설계하는 과정에서 분쇄에 소요되는 동력을 추산하는 것은 상당히 종요합니다 (분쇄 장비의 운전관리 등을 사전 평가하는데 이용). 이 전에 소개한 3가지의 이론들(Rittinger, Kick, Bond)*이, 이를 추산하는데 사용됩니다. 이 중, 볼밀과 로드밀에는 본드 분쇄일지수(Bond work index)가 많이 적용되며, 일지수를 계산하는 방법과 장비는 Bond (및 동료들)에 의해 소개되어 있습니다. 아래는 분쇄일지수를 계산하기 위한 방법을 설명 해놓았습니다**. *[참고] 파분쇄이론: 소요되는 에너지(전력)에 관한 이론 **Standard grindability tests and calculations 본드 분쇄일지수의 계산을 위한 장비 본드 분쇄일지수를 계산하기 위해서는 대부분 F.C..
2023.02.13 -
분쇄공정 - 자생분쇄기(Autogenous mill)
자생(自生)분쇄기, 자생밀(autogenous mill, AG)은 그 용어를 한자로 표현하여 익숙하지 않을 뿐 매한가지로 회전밀입니다. 단, 분쇄매체가 볼, 로드, 자갈(pebble) 등이 아닌 피분쇄물(feed) 자체이며, 이 피분쇄물들이 자체의 중량과 피분쇄물들끼리 부딪혀 발생하는 힘 등으로 분쇄되도록 하는 것입니다. 따라서, 광석이 자중에 의해 부서질 만큼 약할 경우 단독으로 도입하거나 이후의 본격적인 분쇄공정에 앞서서 어느정도 입도를 줄이기 위한 일종의 "pre-processing"으로 도입될 수 있습니다. 이와 유사하게, 분쇄매체 중 하나인 밀볼(mill ball)을 기존 장입량보다 훨씬 줄이는 반자생밀(semi-autogenous mill, SAG)이 있습니다. 볼 장입량은 적게는 4%, 많게..
2022.09.10 -
초미세분쇄 - 기계화학(Mechanochemistry)적 반응유도
결정의 화학적 결합구조의 변화는 온도나 시약 등 뿐만 아니라 파분쇄 반응으로도 발생할 수 있으며 회전밀(Tumbling Mill), 그 중에서도 가장 일반적인 볼밀이 흔히 사용됩니다. 특히 shaker mill 혹은 planetary mill과 같이 광석을 아주 곱게 가는 경우 더욱 효과적일 수 있습니다. 메카노케미스트리는 서로 다른 두 물질을 갈아서 합성시키거나, 광석의 화학조성을 변화시켜 공정상 가공하기 쉽도록 변형시키는 연구도 많이 이루어지고 있습니다. 우선, 기계화학적인 방법을 이용하는 경우 물, 기름과 같은 용매(solvent)가 필요없고, 이에 따라 유입되는 불순물의 종류나 양도 적어지는 장점이 있습니다. 따라서, 암모니아(ammonia), 나노 단위의 합금 등을 제조하는 등, 상용화 연구가 ..
2022.09.09 -
파쇄공정 - 콘크러셔의 편심선회운동
콘크러셔의 분쇄매체인 맨틀(mantle)은 콘크러셔 내에서 회전하며 광석을 파쇄합니다. 이 때, 맨틀은 회전할 때 회전축이 중심에서 벗어난 채로 움직입니다. 즉, 편심(eccentricity)하여 운동을 하는데 이로써 광석을 파쇄시키는 힘을 증대시킬 수 있습니다. 이에 따라서 실제 운전중인 콘크러셔의 주변에는 지반하고 있는 구조물이 진동하는 것을 느낄 수 있습니다. 편심운동을 시키기 위하여 콘크러셔에 적용되는 방법은 여러가지가 있으나, 대표적으로 아래의 편심 부싱(eccentric bushing)에 대하여 소개하고자 하며, 이전 글 자이러터리와 콘크러셔 장치 구조에 이어서 조금 더 디테일한 구조를 보고자 합니다. 아래의 그림은 맨틀의 단면과 맨틀을 구동시키기 위한 장치들을 나타낸 것입니다. ˙Eccent..
2022.05.18