건식 미광석 배출 기술 방안 분석

건식 미광 처리는 국내외에서 점차 부상하고 있는 새로운 미광 처리 기술입니다. 미광 슬러리를 다단계 농축한 후, 등 고효율 탈수 장비를 통해 수분 함량이 낮고 침전 및 고화가 용이한 상태로 가공하여 현장에 저장합니다. 이후 슬래그를 지정된 위치로 운반하여 건식으로 보관할 수 있습니다.

미광의 종류, 입도, 농도 및 점토 함량에 따라 합리적인 건식 미광 공정 설계와 장비 선정을 수행하면, 건식 배출을 보장하는 전제 하에 부지 면적을 최소화하고 설비 투자 비용을 절감할 수 있습니다. 아래에서는 일반적인 5가지 건식 미광 공정 방안을 소개하여 적합한 공정 방안 선택을 돕겠습니다.

1. 사이클론-농축기 방식

농도 10%~20%의 선광 미광은 슬러리 펌프를 통해 사이클론으로 유입됩니다. 사이클론 오버플로는 농축기로 흘러가며 미세 입자를 농축합니다. 농축기의 오버플로는 맑은 물로 정제되어 생산 공정의 순환수로 재사용됩니다. 사이클론의 저류물과 농축기의 언더플로를 혼합하면 농도가 45%~50%가 됩니다.

건식 미광 처리 계획은 서로 다른 입자 크기의 차이를 최대한 활용합니다. 큰 입자의 농축을 우선시하여 응축기의 처리 용량을 향상시키고, 응축기 직경을 줄이며, 투자 비용을 절감합니다. 그러나 배출되는 미광의 농축도는 높지 않아 건조가 쉽지 않습니다.

건식 미광 배출

2. 응축기-필터링 방식

선별 미광을 응축기에 투입하고, 응축기의 하류(underflow)를 필터로 이송합니다. 필터링된 케이크의 수분 함량은 15%~20%로 직접 배출이 가능합니다. 응축기의 상류(overflow) 물과 여액은 생산 순환수로 회수되어 재사용됩니다.

건식 미광 배출 공정은 수분 함량이 낮은 물질을 확보하여 직접 건식 배출을 달성할 수 있으며, 운반이 용이합니다. 주의해야 할 점은 건식 미광 공정 계획에는 대규모 응축기가 필요하며, 이는 넓은 부지를 차지하고 투자 비용이 높아 중대형 선광장의 미광 처리에는 적합하지 않다는 것입니다.

3. 2단계 농축-여과 방식

사이클론을 1차 농축 장비로 사용하여 미광 슬러리를 사이클론에 공급합니다. 사이클론의 오버플로우(상류)는 농축기로 공급되며, 사이클론의 언더플로우(하류)와 농축기의 언더플로우를 결합하여 여과기로 보냅니다. 농축기의 오버플로우 수분 및 여과수는 생산 순환수로 재사용됩니다. 여과 후 케이크의 수분 함량은 15~20%이며 직접 배출할 수 있습니다.

이 미광 처리 방식의 장점은 사이클론의 1차 탈수 과정으로 인해 농축기의 부하가 크게 감소한다는 점입니다. 이를 통해 농축기 오버플로우 수질을 맑게 유지하고 탁한 물의 유출을 방지할 수 있으며, 동시에 농축기 사양을 낮추어 설치 면적을 줄이고 투자 비용을 절감할 수 있습니다. 다만, 여과기의 부하가 커져 대형 여과기 또는 여러 대의 여과기가 필요하며 에너지 소비량이 높다는 단점이 있습니다.

4. 2단계 농축·탈수 공정

선광 미분말(테일링)은 사이클론으로 공급되며, 사이클론의 오버플로우는 농축기로 이송됩니다. 농축기의 상등수는 생산 순환수로 회수되어 재사용되고, 사이클론의 언더플로우 및 농축된 언더플로우는 탈수 스크린으로 투입됩니다. 탈수 스크린 상부에서는 수분 함량이 20~25%인 상태로 건식 배출이 가능하며, 스크린 하부에서 통과한 미세 입자는 농축기로 되돌려집니다.

미분말 건식 배출 공정에서는 탈수 스크린을 사용하여 탈수를 수행함으로써 여과 장비 사용을 줄이고 전력 소비를 절감하며 투자 비용을 낮출 수 있습니다. 그러나 탈수 스크린 하부로 내려간 미세 입자가 농축기로 재순환되면서 무한 루프가 형성되어 농축 효율에 영향을 미치고, 농축기 상등수에 슬러지가 섞여 나오는 문제가 발생합니다. 결국 일부 탈수 스크린 배출물이 미분말 저장소(테일링 댐)로 유입되어 완전한 건식 배출을 달성하지 못하게 됩니다.

기준의 발표와 함께, 공정은 경제성과 환경 측면에서 우수한 장점을 입증하며 향후 처리의 핵심 선택지로 부상하고 있습니다. 실제 운영 시에는 의 규모 및 투자 현황에 맞춰 최적화된 공정 계획을 선정하고, 맞춤형 장비를 도입하는 것을 권장합니다.