비중선별 - Spiral concentrator(스파이럴 선별기)

스파이럴 선별기는 수직축(center column)의 둘레에 나선형으로 다단 감은 형태의 선별기입니다. 기기를 고안한 험프리(Humphrey)의 이름을 따 험프리 스파이럴 선별기라고도 합니다. 주로 광물 입자의 비중을 이용하는 선별기기입니다. 물과 함께 광물 입자를 흘려보내면, 광물 입자는 비중에 따라 아래의 움직임을 보입니다.

Cross section of spiral concentrator

˙비중이 큰 입자: 원호 바닥에 닿아 축과 가까분 곳(inner radius)을 지남

˙비중이 작은 입자: 원심력의 작용으로 축과 먼 곳(outer radius)로 밀려남

 

여러 단을 거치면서 비중이 서로 다른 광물 입자들은 기기 내에서 다른 부분을 차지하게 되며, 스파이럴 선별기의 하단부에서 최종적으로 스플리터(splitter)에 의하여 정광(concentrate), 중광(middlings), 광미(tails)로 나누어집니다.

 

Spiral concentrator

스파이럴 선별기는 10~200메시의 광물 입자에 적용할 수 있으며, 분배기(distributor) 및 펌프를 제외하면 가동 부분이 없이 동력, 수리비가 매우 적게 들고, 처리 광량당 기기가 차지하는 면적이 굉장히 적은 이점이 있습니다. 또한, 기기의 이동이 수월하기 때문에 스파이럴 선별기는 특히 해변을 따라 사철, 사금 등을 선별 회수하는 경우에 사용됩니다.

 

아래의 영상은 실제 해외의 광산에서 가동중인 스파이럴 선별기이며, 중사(heavy sand, 重砂)로 부터 일메나이트(ilmenite, FeTiO₃)를 선별하는데 이용하고 있습니다. 영상처럼 스파이럴 선별기는 특정 선별 플랜트에 위치해 있지 않으며, 어느 지점의 광석이 고갈되면 여러개의 스파이럴 선별기를 옮기고 다시 운전을 시작합니다. 

 

Spiral concentrator in operation at mining site