미처리 광물 잔사 처리 공정은 무엇인가요

미광(尾鑛)은 선광장에서 유용 성분이 적어 생산에 활용할 수 없으며, 산업 고체 폐기물의 주요 구성 요소입니다. 미광 처리는 광산 생산의 중요한 공정 중 하나이지만, 구체적인 처리 방법은 무엇인지 알고 계십니까?

왜 미광을 처리해야 할까요?

일반적으로 농축장은 미광 댐 저장 방식으로 미광을 처리합니다. 그러나 선광 공정에서 잔류하는 유해 화학물질, 폐수 및 중금속 이온은 광산 주변 환경에 오염과 생태적 피해를 줄 뿐만 아니라, 산사태, 토석류, 미광 댐 붕괴 등 안전상의 잠재적 위험 요인을 증가시킵니다. 따라서 미광 관리는 항상 중요한 과제로 인식되어 왔습니다.

미광 처리 방법

현재 미광 처리 방법은 일반적으로 재선별(re-selection), 탈수(dewatering), 채광 공백지(filling the goaf)라는 세 가지 방향으로 나뉩니다. 아래에서 이 세 가지 부분을 각각 상세히 설명하겠습니다.

1. 미광 재선별 공정

미광 내 유용 성분의 함량이 상대적으로 낮더라도, 첨단 기술과 합리적인 공정을 적용하여 미광을 재선별하면 유용 성분을 최대한 회수할 수 있습니다. 이를 통해 자원을 완전히 재활용하고 폐기량을 줄일 수 있으며, 최종 미광 배출량을 감소시켜 환경 부하를 완화합니다. 현재 일반적인 미광 재처리 공정에는 다음이 포함됩니다.

1) 부유 선별 공정

부유 선별 공정은 콜레마니트, 산화아연, 인회석 및 기타 광물이 포함된 미광 처리에 사용됩니다. 새로운 시약 및 공정 개발로 인해 일부 비교적 단순한 공정의 미광, 특히 기존 미광도 재부유가 가능합니다. 해당 처리 과정을 통해 재활용 가능한 농축물을 얻을 수 있습니다.

2) 새로운 재선별 공정

새로운 중력 분리 장비를 사용하여 미광미(fine-grained minerals)에서 미세 입자 광물을 회수합니다. 발명 및 개선 과정을 거쳐, 수직 원심 농축기, 복합 진동 스크린, 복합 힘장 원심분리기 등 많은 전통적인 중력 분리 장비가 미세 및 초미세 미광미의 재선별에 사용될 수 있습니다.

3) 미생물 처리 및 침출 기술

이 기술은 주로 미생물의 생화학 반응을 이용하여 미광미의 특성을 개선하고, 미생물 침출 또는 미생물 광화 작용을 통해 미광미 내 유해 금속 이온을 추출하여 환경 오염을 방지합니다.

2. 미광 탈수 공정

분리 단계에서 슬러리는 다량의 수분을 포함하는 경우가 많으며, 미광의 과도한 수분 함량은 미광 댐 붕괴를 쉽게 유발할 수 있습니다. 따라서 선광장에서는 미광 농축 및 탈수가 중요한 공정이며, 일반적으로 다음 두 가지 측면이 적용됩니다.

1) 수력 사이클론을 핵심으로 하는 농축 공정

원심력을 이용해 고액 분리를 수행하는 장비인 수력 사이클론은 설치 면적이 작고 언더플로우 농도가 높다는 특징을 가지고 있습니다. 이러한 농축 공정은 주로 수력 사이클론과 응집기를 사용하여 일련의 폐쇄 루프 프로세스를 형성하여 고농도의 농축 제품을 얻습니다.

2) 필터 프레스를 이용한 미광 슬러리 탈수 공정

금광의 미광 슬러리 처리에는 공정이 적용되기도 합니다. 이 방법은 여과 케이크의 수분 함량이 낮고 여액이 재사용 가능하다는 특징을 가지고 있습니다. 그러나 단일 장비의 처리 용량이 제한적이기 때문에 대규모 선광 미광 슬러리의 분리에는 한계가 있습니다.

3) 건식 미광 슬러리 배출

건식 미광 슬러리 배출은 , 고효율 고주파 , 고효율 심층 원추형 등의 장비를 활용하는 신기술입니다. 이를 통해 미광 슬러리의 수분 함량을 15% 미만으로 낮추고 비용을 절감하며, 환경 오염을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

3. 채굴 구역의 미광물(테일링) 충진

채굴 완료된 구역에 미광물을 충진하는 것은 처리된 미광물 폐기물을 사용하여 채굴 후 남은 공간을 다시 메우는 방식으로, 지형 보호 및 미광물 댐 건설 비용 절감 효과를 달성할 수 있습니다. 현재 채굴 공백(goaf)을 미광물로 충진하는 주요 방법은 두 가지입니다:

1) 전미광물 시멘트 충진 기술

전미광물 시멘트 충진은 탈수된 미광물에 시멘트, 플라이 애쉬 등을 혼합하여 경도 1~2 MPa의 충진 골재를 형성합니다. 충진 슬러리는 파이프라인의 자연 유동을 통해 충진 구역으로 이송되어 채굴 공백을 메우는 목적을 달성합니다.

2) 고수분 응결 전미광물 충진 기술

고수분 응결 전미광물 충진은 전미광물 시멘트 충진과 유사하나, 결합재로 시멘트 대신 고수분 재료를 사용한다는 점이 다릅니다. 이 방법은 주로 알루미네이트 및 설포알루미네이트로 구성된 제1재료와 무수석고, 생석회, 응결제로 구성된 제2재료를 각각 펄핑(pulping) 및 이송한 후, 충진 전에 혼합하여 빠른 응결 속도를 특징으로 합니다.

위 세 가지 측면은 미광 처리의 세 가지 주요 방향을 나타냅니다. 농축기의 실제 적용은 농축기의 규모와 투자 예산에 따라 결정되어야 합니다. 해당 상황에 적합한 농축기 및 미광 처리 공정을 선택하기 위해, 농축기 설계 자격을 갖춘 광물 가공 장비 공급업체와 상담할 것을 권장합니다.