고구배 초전도 자기분리법에 의한 고속 인 제거장치

전문가 제언

□ 물질의 자기력과 자기현상을 이용한 자기분리공정은 산업공정에 성공적으로 적용되어 왔으며, 다양한 분리시스템이 개발되어 오랜 기간 선광공정에 이용되었다. 자장은 특정 물질에 선택적으로 작용하여 다른 물질로부터 분리된다. 여러 형태의 자기현상이 있지만 고자장의 초전도 자성이 가장 중요한 자기현상이다.

□ 고구배 자기분리장치(high gradient magnetic separator)는 도자기산업에서 카올린 슬러리로부터 불순물을 제거하여 광택을 개선할 목적으로 설계된 것으로, 세라믹 제품이나 종이의 코팅품질 향상에 기여하고 있다. 운전비용이 적고 장치가 간단하여 상업적으로 활용되고 있다.

□ 고구배 자기분리법은 자장을 발생하는 원통형상의 전자석의 중앙 내부에 유로를 설정하여 유로 중에 자성재료로 만든 금망 등의 자기필터를 삽입하고, 이 필터 근방에 큰 자기구배(磁気勾配)를 만들어 유체 중의 자성물질을 필터 표면에 포획하고 분리하는 방법이다. 전자석으로 초전도자석을 사용하기 때문에 적은 전력으로 강력한 자장을 발생할 수 있다. 제거대상 물질을 자성화하기 위해서 소량의 철분을 가하여 자성 응집체(자성 Flocks)를 만드는 전처리를 한다. 그 다음에 자기필터를 통과하는 자성 Flocks를 포집 분리하며, 소정의 시간분리 운전을 한 후에 전자석의 자장을 없애고, 필터 상에 축적된 자성 Flocks를 세정수로 제거하는 공정이다.

□ 고구배 자기분리장치는 물이나 공기 중의 미립자를 고효율과 고속으로 대량 분리할 수 있으며, 초전도 마그네트의 ON, OFF 운전으로 자기력을 발생(흡착)하고 소거(탈착)하는 단순한 제어와 구조, 그리고 2차 폐기물이 발생하지 않으며, 경제적인 운전가능성 때문에 최근에는 환경 분야(폐수 중의 환경호르몬 분리, 호소의 조류 분리제거, 부영양화의 주원인물질인 인의 제거 등), 물의 정화, Medical/biological separation, Capture target compound 등에 그 이용이 확대되고 있다.

□ 본문은 고구배 자기분리장치를 이용하여 호소의 인 성분을 연속적으로 대량을 경제적으로 제거 처리하는 장치를 개발하고 그 내용과 특징을 소개하고 있다. 이 기술은 조만간 스케일 업을 통하여 실용될 것으로 전망되므로 관심을 가지고 연구해야 할 대상으로 생각된다.

저자

Masayuki Yamada, Saburou Maru, Hiroaki Yoda, Satoshi Yumoto, Minoru Morita

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2003

권(호)

31(11)

잡지명

터보기계(B517)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

29~34

분석자

이*옹

분석물

• 고구배 초전도 자기분리법에 의한 고속 인 제거장치.pdf [177,117 byte]

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