분립 - 분립의 목적과 종류(체질과 분급)

분립(sizing)은 광산의 선광 과정에서 필수적인 공정입니다. 특히나 파분쇄 공정의 산물 중 목표 입도까지 작아진 입자를 분리하여 과분쇄*를 방지 및 다음 공정으로 보내거나, 광석의 정광(concentrate) 등을 구매하는 구매자의 요구에 맞는 입도로 분류하기도 합니다.

[참고#1] 과분쇄의 기준은 단체분리(Liberation)의 정도와 이에 상응하는 에너지(전력)가 될 수 있음

Purpose of sizing

 

앞서 설명한 분립의 목적과 더불어, 아래와 같이 보다 다양하게 나뉠 수 있을 것입니다.

 

˙다음 공정을 위한 목표 입도 달성: 목적 미달성 시 재 파분쇄, 기 달성 시 과분쇄를 방지

˙특정 입도 범위의 산물 분류: 입도에 따른 제품의 용도가 달라지는 물질(골재 등)

˙조립자 혹은 이물질 제거: 파분쇄가 불가능한 단단한 물질 혹은 함께 유입되는 지보재(철근, 나무 등) 등 기기에 손상을 줄 수 있는 것들을 제거

 

분립은 체질(screening)과 분급(classification) 공정으로 나뉘어 집니다.

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Screening and screen

 

체질은 주로 입자의 크기에만 영향을 받는 분립법입니다. 위의 그림에서 체(sieve, pan)를 이용하여 입자를 분리한 것이 그 예시입니다. 이에 따라, 체눈(메시, mesh)보다 입자가 크거나 작음을 기준으로, 체 위에 남는 입자를 망상산물 반대로 통과하는 입자를 망하산물로 나뉠 수 있습니다.

 

·체와 사이즈(Sieve size)

·메시(mesh)의 계산법

·체질의 효율

 

아래의 Table 1은 체(screen)을 체의 종류(fixed/moving), 체의 움직임(motion)에 따라 분류한 것입니다.

 

Table 1. Systematic categorization of screen

Fixed/Moving	Motion		Screen
Fixed	-	-	Grizzly screen(그리즐리 스크린)
			Sieve bend screen(시브 밴드, 호형체)
Moving	Revolving	-	Trommel(트롬멜)
	Osilicating	Horizontal(↔) or Vertical(↕)	Reciprocating screen
			Gyratory screen(자이라토리 스크린)
			Vibratory screen
	Conveying	-	Roll grizzly screen
			Travelling bend screen

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Classification and classifier

 

분급은 입자의 크기 뿐만 아니라 밀도에도 영향을 받는 분립법입니다. 이는 유체를 이용하여, 그 유체 속에서 입자가 받는 다양한 힘(gravitational - 중력, centrifugal - 원심력 등)을 이용하여 입자를 나누는 방법입니다. 체질에 비교하였을 때 엄밀한 분립은 훨씬 어려울 수 있으나, 미립(fine particle)을 얻는데 효율적입니다.

 

아래의 Table 2는 분급기(classifier)를 운전조건(dry/wet), 적용하는 힘(force), 그리고 종류(classifier type)에 따라 분류한 것입니다.

 

Table 2. Systematic categorization of classifier

Wet/Dry	Force		Classifier type	Classifier
Dry	-	-	-
Wet	Centrifugal	-	-	Hydrocyclone(싸이클론)
	Gravitational	Sedimentation	Mechanical	Spiral classifier(나선형 분급기)
				Rake classifier(레이크 분급기)
				Bowl classifier(보올 분급기)
			Non-mechanical
		Hydraulic	Hindered bed	Teeter bed separator
				Hydrosizer
			Fluidised bed	REFLUX™ classifier
				CrossFlow® classifier
				Floatex density separator
				Allflux classifier