톱밥은 대리석과 화강암을 절단하고 연마하는 과정에서 발생하는 석분과 물의 혼합물입니다. 우리나라 북부 지역은 주요 석재 가공 기지로서 매년 막대한 양의 톱밥이 발생하며, 이를 쌓아두는 데에는 막대한 토지 자원이 소모됩니다. 석분은 입자가 미세하여 처리가 어렵고, 강풍에 날리면 쉽게 공중에 떠다니며, 장마철에는 빗물과 함께 강으로 흘러 들어가 심각한 환경 오염을 유발합니다.
톱밥의 주요 맥석 광물로는 장석, 석영, 방해석, 백운석, 각섬석 등이 있습니다. 주요 금속 광물 및 불순물로는 기계철, 자철석, 산화철, 황철석, 흑운모와 같은 규산철이 있습니다. 현재 톱밥의 종합적인 활용 방법은 주로 불순물을 제거한 후 경량 콘크리트 벽돌을 생산하거나 세라믹 원료를 만드는 것입니다. 경량 콘크리트 벽돌 생산은 가공 능력이 크고, 세라믹 원료 제조는 경제적 이익이 높습니다.
선광 연구
본 논문에서는 지닝 지역의 대표적인 톱밥에 대한 종합적 이용 및 선광 시험 연구를 수행하였다. 톱밥에는 장석, 기계철, 자철 등의 유가 광물과 갈철석, 흑운모, 운모, 방해석, 백운모, 각섬석 등의 유해 불순물이 함유되어 있다. 톱밥의 입자 크기는 불균일하며, 조립자는 1~4mm, 미립자는 0.037mm 이하이다. 이 중 가공 과정에서 생성된 기계철과 원광석에 함유된 자철석은 자력분리하여 철 정광을 얻을 수 있다. 강자력분리 후에는 갈철석, 흑운모, 각섬석 등의 철 함유 불순물을 제거할 수 있다. 석재 정광을 생산하고, 자력분리 잔여물은 기포벽돌이나 시멘트 재료로 활용하여 종합적 이용을 실현할 수 있다.
1.프로세스 흐름 결정
톱밥 시료의 특성을 종합하여 선별 공정을 결정합니다. 원광석은 30메쉬에서 +30메쉬까지의 굵은 입자 체질을 거친 후, -30메쉬까지 미세하게 분쇄합니다.
——드럼형 자력 분리기 + 평판형 분리기 + 수직 링형 분리기 + 수직 링형 강자성 철 제거기를 이용하여 30메쉬 혼합 시료의 철을 분리하고, 농축물은 300메쉬 이상의 중립 장석 농축물과 300메쉬 이하의 미세 점토로 분류된다.——이 미세 슬러지는 전자기 슬러리를 통해 두 번 철을 제거하는 데 사용되어 미세 분말 등급의 농축 제품을 얻습니다.
2.원광석 자력 분리 시험
원광석을 30메쉬로 체질하였고, 분석 결과는 표 1에 나타내었다.
표 1. 정제 및 선별 검사 결과
수율 17.35%의 조립 광석을 -30 메쉬로 분쇄하고, 체 아래에서 생성물과 혼합한 후, 드럼형 자력 분리기 + 평판형 분리기 + 수직 링형 분리기 + 수직 링형 분리기로 구성된 일반적인 자력 분리 공정을 거칩니다. 공정 흐름도는 그림 1에, 시험 결과는 표 2에 나타냈습니다.
그림 1. 원광석의 재래식 자력 분리 시험 공정 흐름도.
표 2. 기존 자력 분리 시험 결과
원광석은 선별 + 광석 분쇄 + 3회 철 제거 공정을 거친 후, 수율 92.57%, Fe2O3 함량 0.525%, 백색도 36.15%의 중저급 정광 제품을 얻을 수 있다. 선별 후, 미세 슬러리 내의 미세 입자 산화철과 규산철을 미세 중형 고자기장 전자기 슬러리 장비를 이용하여 정제하는 것을 고려해야 한다.
3. 미세 진흙 슬러리에서 철 제거
리환의 두 번째 농축물은 -300메쉬 이하의 미세 슬러지를 오버플로우 방식으로 배출하고, 전자기 슬러리 기계를 이용한 2차 철 제거 공정을 통해 미세 분말 농축 제품을 얻습니다. 공정 흐름도는 그림 2에, 시험 결과는 표 3에 나타냈습니다.
그림 2. 미세 진흙 슬러리 철분 제거 시험의 공정 흐름도
표 3. 미세 진흙 슬러리의 철 제거 지수
리환 정광을 선별한 후, 300메쉬 이상 중립 장석 정광의 백색도는 36.15%에서 56.49%로 증가했고, 미세 슬러지의 백색도는 23.07%로 감소했다. 300메쉬 이하 미세 슬러지는 전자기 슬러리법으로 철광석에서 두 번 제거하여 수율 42.31%, 백색도 41.80%의 세라믹 등급 미세 분말 제품을 얻을 수 있다.
3. 전체 공정 테스트
전체 공정 테스트를 수행하기 위한 종합적인 테스트 조건 및 지표.
그림 3. 톱질 진흙 시험 공정의 전체 과정
표 4. 전체 공정에 대한 테스트 지표
첨부파일: 비스킷 온도 1200℃
톱질된 진흙 광석은 체질 + 분쇄 + 약자석 분리 + 평판 분리 + 수직 링 분리 + 수직 링 분리 + 등급별 전자기 슬러리 자력 분리 공정을 거쳐 수율 0.32%, 총 철 함량 62.35%의 철광석을 얻었다. 또한, 수율 38.56%, 백색도 54.69%의 중립질 세라믹 등급 장석 정광 제품과 수율 42.31%, 백색도 41.80%의 미분말 세라믹 등급 정광 제품을 얻었다. 총 자력 미분 수율은 18.81%이며, 기포벽돌의 원료로 사용할 수 있다.
이 기술 공정은 제재소 폐석탄을 종합적으로 활용할 수 있게 해 주어 더 높은 경제적 이익과 사회적, 환경적 보호 효과를 얻을 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 3월 4일