선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 이러한 공정상의 복잡성과 비효율성을 해결하고 고순도 흑연을 생산하기 위한 전 처리공정으로 95% F.C. 이상의 고품위 흑연광을 생산하기 위해 미분쇄에 적합한 실험실용 attrition mill을 이용하여마광4), 5) 하고 미립자의 처리에 효과적인 microbubble column 부선기6卜8)를 이용하여 일련의 실험을 실시, 단일공정을 통해 비교적 높은 선별 효과를 얻을 수 있는 최적 조건을 찾는데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 3) 급광비 4) 세척 수량 5) 공기공급량 6) bubble diameter 등 여러 인자들이 부선에 미치는 영향을 조사하였으며, 회수된 정광과 광미는 LECO사의 TGA 601 을 이용하여 고정탄소 및 회분 함유량을 측정하였다.
- Bubble size는 column의 cleaning zone 부근에 mm scale의 자를 부착, digital camera로 촬영하여 발생되는 bubble의 size를 평균치로 산출하였다.
- p.m으로 5~30분 범위에서 습식 마광하여실험을 실시하였다. 이때 사용한 media는 직경 3.
- 따라서 공정의 단순화를 고려하여 기포제만을 사용하여 일련의 실험을 실시하였다.
- 시료의 단체분리를 위한 최적 마광시간을 관찰하기 위하여 마광시간을 5분에서 30분까지 조절하면서 실험을 수행하여, Fig. 1과 같은 결과를 얻었다. Fig.
- m으로 5~30분 범위에서 습식 마광하여실험을 실시하였다. 이때 사용한 media는 직경 3.2 mm 의 zirconia ball을 7.2 kg 사용하여 마광하였고, 마광된시료는 광액농도 5%로 조절한 다음 5분 정도 교반한 후 microbubble column 부선기를 이용하여 실험을 실시하였으며, 별도로 Denver sub-A형 일반부선기를 사용하여 비교실험을 실시하였다.
- 그리고 air flow rate 960 m//min.인 조건에서 기포제첨가량을 1.8~27 kg/ton 변화시키면서 실시하였다. Fig.
- 한편, 습식 마광을 한 후 column 부선을 위한 준비과정에서 마광된 시료가 매우 빠른 속도로 침강하면서육안으로 확인이 가능한 분리 층이 형성됨을 확인할 수 있어 침강실험을 실시하여 Fig. 8과 같은 현상을 확인할 수 있었다.
대상 데이터
- 본 실험에서는 (주)태삼진 인상흑연광업소에서 채취한 원광 중 1차분(22.05% F.C.)은 비교실험에 사용하였으며 나머지 일련의 실험에는 2차분(29.50% F.C.) 원광을 시료로 사용하였다. 모든 시료는 jaw crusher와 disc mill-g- 사용하여 파 분쇄한 다음 25mesh 체를 사용하여 25 mesh 이하로 입도를 조절한 후 실험에 사용하기 위해 500 g씩 sample bag에 넣어 보관하였다.
성능/효과
- 침강에 의한 분리효과를 확인하기 위해 습식으로 5분 분쇄한 시료를 5분 동안 침강시킨 후 각 산물의 고정탄소 함유율과 무게비를 측정한 결과, sink 산물(45.69% F.C., 49.90 wt.%)의 F.C. 품위는 원광(22.01% F.C.)에비해 약 2배 정도 증가하였으며, float 산물은 1.37% "을 50.10 wt.% 차지하고 있어 부선 전 짧은 시간 동안 침강공정을 거쳐 맥석을 사전에 제거하면 무게비를 50%까지 줄일 수 있으므로 실제 생산 공정에 적용할 경우 처리 비용을 절감할 수 있을 것으로 사료된다.
- 1. 마광시간에 따른 단체분리를 확인한 결과 20분 이상 마광한 산물은 충분한 입도로 파 분쇄 되어 95% F.C 이상의 산물을 높은 회수율과 함께 얻을 수 있었으나, 5분 마광한 산물은 단체분리는 이루어졌지만 흑연 광의 입도가 커 기포에 흡착된 흑연 광의 무게 때문에 선별효율이 낮은 경향을 나타냄을 알 수 있었다.
- 2. 기포제 첨가에 따른 영향은.20분 마광 산물의 경우, 1.8/ton의 첨가량에서 94.77% F.C.의 정광을 얻을 수 있었으나, 5분 마광 산물은 흑연이 비교적 큰 입자로 구성되어 있어 부유가 어려워 13.5/ton 이상을 첨가하여야만 90% F.C.이상의 산물을 얻을 수 있었다.
- 3. 급광비에 따른 영향은 2哓 마광 산물의 경우 4 g/min로 급광하였을 때 95.87% F.C.의 산물을 95.03% 의 회수율과 함께 얻을 수 있었으며 8 g/min.까지는 고정탄소의 품위 및 회수율이 거의 비슷하였다.
- 4. 세척수의 첨가량에 따라 일부 흑연 광과 함께 부유한 맥석광의 세척 효과가 높아져 산물의 품위가 증가하였으며 800m〃min.에서 95.
- 5. Air flow rate가 증가함에 따라 기포 층의 형성이 용이하여 1, 417 m〃min에서 95.13% F.C.의 산물을 92.78 %의 회수율로 얻을 수 있었으나, 그 이상을 초과할 경우 공기압에 의해 기포 층의 위치가 상승함에 따라 전체 기포 층의 길이가 짧아져 오히려 분리 효율이 떨어짐을 알 수 있었다.
- 6. Bubble diameter가 작아짐에 따라 bubble의 수와 비 표면적이 증가하면서 흑연 광의 부유가 용이하게 되어 회수율과 품위가 함께 증가하였으며, 가장 작은 입도인 0.5 mm에서는 96.01% F.C.의 산물을 93.86%의 비교적 높은 회수율로 얻을 수 있었다.
- 7. 본 실험 조건에서 Column에 의한 흑연광의 선별 효과에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 마광시간에 따른 입자의 크기와 bubble diameter이며, 그 밖에 기포제첨가량과 공기량에 따른 기포 층의 두께, 세척수 첨가량이 품위에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다.
- 8~27 kg/ton 변화시키면서 실시하였다. Fig. 2에서 보는 바와 같이 마광시간 5분의 경우는 기포제 첨가량이 13.5 kg/ton 이상부터 90% F.C. 이상의 정광을 얻을 수 있었으나, 마광시간 20분의 경우는 기포제 첨가량이 1.8 kg/ton에서 94.77 % F.C.을 그리고 4.5 kg/ton 첨가에서는 96.87% F.C.을 92.86%의 높은 회수율로 얻을 수 있었다. 이와 같은 이유는 마광시간이 짧은 5분의 경우 흑연의 입자가 커 이를 부유시키기 위해 많은 양의 기포제가 필요하게 되어 기포제의 첨가량이 증가할수록 회수율과 품위가 함께 증가하기 때문이다.
- 9에 나타내었다. 그림에서 보는 바와 같이 5분 마광한 산물의 정광 및 광미에서도 흑연 광과 맥석광물의 단체분리가 거의 이루어졌음을 확인할 수 있었으며, 20분 마광 산물은 더욱 미분쇄 되어 충분한 단체분리가 이루어짐과 동시에 전체적으로 흑연 광의 입도가 현저히 작9] 져 적은 량의 기포제 첨가에도 부유가 가능한 조건임을 알 수 있었다.
- 4에 나타내었다. 그림에서 보는 바와 같이 급광량에 관계없이 모두 세척수량이 증가함에 따라 맥석에 대한 세척 효과가 뛰어나 고정탄소의 품위는 증가하였으나 회수율은 떨어지는 현상을 나타냈다. 한편, 급광량이 적은 4 g/min.
- 또한, 20 g/ min.까지 증가할 경우 고정탄소의 품위는 약 2.5% 정도 낮아졌으나 회수율은 약 88%로 급격히 떨어지는 것을 확인 할 수 있었다.
- (%) 과 회수율을 나타낸 것이다. 본 실험에서는 5분 분쇄한 산물을 급광하여 몇 차례의 예비시험을 통해 얻은 최적 조건의 기포제와 포수제를 첨가하여 실험한 결과 1회 처리하여 57.90% F.C.의 산물을 53.30%의 회수율로 얻을 수 있었고, 4회 이상 정선과정을 거쳐 90% F.C.이상의 산물을 얻을 수 있었다. 그러나 회수율은 처리 횟수가 증가함에 따라 급격히 감소하여 4회 처리의 경우 누적 회수율이 35.
- 본 실험에서는 기포제(Pine oil), 포수제(Kerosene), 분산제 (Sodium Metaphosphate(SMP))를 각각 사용하여 예비실험을 실시한 결과, 포수제와 분산제의 첨가량에 따른 효과는 큰 차이가 없었으나 흑연의 자연부유도가 비교적 높아 기포제만으로도 높은 선별 효과를 얻을 수 있었다. 따라서 공정의 단순화를 고려하여 기포제만을 사용하여 일련의 실험을 실시하였다.
- 세척수의 첨가량에 따라 일부 흑연 광과 함께 부유한 맥석광의 세척 효과가 높아져 산물의 품위가 증가하였으며 800m〃min.에서 95.59% F.C.의 산물을 93.03 %의 회수율로 얻을 수 있어 최대의 효과를 나타냈으나, 그이상의 첨가량에서는 회수율이 급격히 떨어지는 현상을 확인할 수 있었다.
- 의 경우, 세척수량이 800m〃min. 일 때 최적조건인 93.03%의 높은 회수율을 유지하면서 95.59% F.C.의 산물을 얻을 수 있으며, 그 이상의 세척 수량에서는 고정탄소의 품위는 큰 변화가 없이 회수율이 급격히 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.