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선광 분리공정을 제어하는 방법

전문가 제언: ○ 1869년 William Haynes가 bulk-oil flotation이라고 부르는 오일을 사용하여 황화물과 광미를 분리하는 공정의 특허를 받은 후, 1897년에 산업용 크기의 선광장이 처음으로 설치되었다. 이 공정은 부유선광(froth flotation)이 아니었고 분쇄된 황화물을 한 덩어리로 만드는 데 오일을 사용하여 표면에 뜨게 했다. 이 때 광석입자를 운반하기 위해 오일을 돕는 데 기포의 중요성을 인식하게 되었다.

○ 1900년대까지 선광은 독립적으로 발명되었고 Callow는 1914년 특허를 출원하여 Pneumatic Flotation이라는 방법이 선광 농축의 공정에 대변혁을 일으켰다. 부유선광은 광석과 광미의 소수성 차이를 이용하여 분리하는 공정이다. 가치가 있는 광물과 폐기물 광미 사이의 소수성 차이는 표면활성제와 습윤제(wetting agent) 사용을 통하여 증가된다.

○ 미세한 분말입자를 수조(water tank)에 투입하여 잘 혼합하면서 수조의 밑바닥에서 다량의 미세한 기포를 발생시키면, 기포는 부력에 따라 수중으로 상승하여 수면 위에 도달한다. 이때 비교적 물에 젖기 어려운 표면물질(소수성)을 갖는 입자는 상승하는 기포에 부착하여 수면에 떠오르고 기포 층(froth layer)을 만든다.

○ 비교적 물에 젖기 쉬운 표면물질(친수성)을 갖는 입자는 기포에 부착되지 않고 그러니까 수면에 떠오르는 것이 아니라 그대로 수중에 머물러 있게 된다. 이와 같은 입자표면 성질의 차이를 이용하여 소수성 분체를 선택적으로 거품(froth)으로 뜨게 하여 분리, 회수하는 방법을 부유선광 (froth flotation) 또는 부선이라고 한다.

○ 우리나라의 경우, 구리와 몰리브덴 등 황화광을 중심으로 부유선광이 1900년대 말까지는 미약하나마 진행되었다. 그러나 무엇보다도 원광의 절대적 부족과 빠른 인건비와 시약의 상승 등으로 현재 공장규모의 선광장은 국내 광업의 사양화로 폐업 중에 있는 것으로 알고 있다.

저자: CIDRA CORPORATE SERVICES INC.
자료유형: 특허정보