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%, 많게는 20%까지 넣기도 합니다.

 

위의 두 분쇄기(AG와 SAG)들은 분쇄매체를 장입하지 않거나 적게 장입하기 때문에 분쇄산물의 입도는 다른 분쇄장비에 비하여 클 수 있습니다. 그러나, 동일 크기의 회전밀을 사용한다고 가정했을 때, 그 내부공간에서 처리되는 분쇄산물의 양이 AG가 훨씬 많기 때문에 처리량은 높을 수 있습니다. 구조적 특징과 장단점에 대해선 아래에서 보다 자세히 다루겠습니다.

Theoretical size reduction range for different grinding mils

 

(1) 구조적 특징(vs. media mill)

 

회전밀의 직경이 밀의 몸통 길이(shell length)와 비슷하거나 오히려 더 클수도 있습니다 (아래 그림 참고). 이는 분쇄를 위한 충격이 광석이 떨어져 부딪힘으로써 발생하기 때문에, 직경을 크게함으로써 cascading의 시작 높이가 하부의 toe* 부분으로부터 높이기 위함입니다.

*[참고] 회전밀의 회전속도와 분쇄매체의 움직임

Length difference of two tumbling mill (좌측: SAG/AG mill, 우측: Media mill)

 

이 외의 모든 구조는 모두 동일합니다**.

**[참고] 회전밀(Tumbling Mill) 장치 구조

 

(2) 장단점(vs. media mill)

 

2-1) 장점

- 처리량이 높고, 비교적 체류시간(retention time)이 짧음

- 별도의 분쇄매체가 필요 없거나, 소량 사용함으로써 운전비용이 낮음(라이닝, 분쇄매체 비용 등)

- 분쇄매체의 마모에 따른 스캣(scat) 발생량이 적기 때문에 관리가 용이할 수 있음

 

2-2) 단점

- 분쇄매체가 없고, 광석 자체에 의한 힘으로 분쇄하므로 분쇄산물의 입도가 급광 특성에 영향을 많이 받음

 

이러한 장단점은, 위의 구조적 특징과 분쇄매체의 유무에 따라 기인하는 것들입니다. 따라서, 이러한 장단점을 상호보완하도록 볼밀, 로드밀 등과 함께 병행하여 사용하는 경우도 많습니다.