열건조공정 - Mineral Ore Rotary Dryer

탈수공정 글들에서 보셨던 침전과 여과(filtration)은 완벽한 탈수가 이루어질 수 없거나, 처리량이 적은 등 단점이 있습니다. 따라서, 상품(정광 등) 이 거의 완벽하게 탈수를 거쳐야하는 경우에는 열건조처리(thermal dry)를 거치는 경우가 종종 있습니다. 제가 방문했던 비금속 광산의 경우, 오븐과 같은 설비를 이용하는 사례도 있었습니다.

 

보통, 건조가 필요한 광물의 경우는 정광을 만들어 판매하는 경우입니다. 또한 정광이 건식제련소로 보내져야하거나, 정광 자체가 거의 최종 상품인 경우에는 특히나 그렇습니다. 후자의 경우 대표적으로, 점토 광물들이 있습니다.

 

이와 같이, 열처리를 위한 장비는 여러가지가 있으나 그 중에서도 대표적인 장비인 로터리 드라이어(rotary dryer)를 아래에서 간단하게 보고자 합니다. 장비의 대부분이 회전밀(tumbling mill)에 빗대어 표현될 수 있어 이를 빌려 설명을 적어 놓았습니다.  

 

Mineral ore rotary dryer

- Gear: 회전밀의 거스 기어와 같이 전체 롤러가 돌아가도록 하는 기어

- Roller: 회전하는 원통, 내부에 광석과 수분을 날릴 가스가 들어감

- Supporting Wheel

- Positioning Wheel: 롤러가 원위치에 고정될 수 있도록 도와주는 장치 

- Lifter: 광석을 들어올리는 장치

 

*[참고] 회전밀(tumbling mill)의 구조

 

목적에 따라 그 명칭이 조금씩 다를 수 있듯, 건조를 위한 로터리 드라이어는 그 구조나 운용방법이 로터리 킬린(rotary kiln)과 동일합니다. 로터리 킬린은 흔히 열풍을 장비 내부로 불어넣거나, 내부에서 연소를 시킴으로써 고온의 환경에서 가스와 광석, 혹은 다른 반응물과 광석을 반응시켜 다음 단계에 처리할 수 있는 형태를 만들고는 합니다**.

**[참고] 주로 배소(roasting)와 가소(calcination)에 사용하는 장비이기도 함

 

반면, 로터리 드라이어는 남아있는 수분만을 제거하면 되기 때문에 그 온도는 상대적으로 낮습니다.

Side cross-section

위의 단면에서 확인할 수 있듯 장비 설치 시에 경사를 약간 두어 광석이 반대편으로 나갈 수 있도록 설계되어 있으며, 회전밀과 같이 회전하는 장비 내에서 리프터(lifter)에 의해 롤러(roller)의 내벽면을 따라 올라간뒤 자연스럽게 떨어집니다.