다음은 우리나라 비금속 광물 가공의 주요 방법, 기술 및 주요 설비를 간략하게 소개합니다.
I. 광물 가공 및 정제
1990 년대 이후 우리나라 비금속 광산의 선광 정화 기술이 크게 향상되었다. 1 선광 정화의 비금속 광산 품종이 이전보다 증가했다. ② 전통적인 비금속 광물 (예: 흑연, 석면, 고령토, 운모, 반딧불 등) 의 정제 공예. ) 개선되었습니다. ③ 미세비금속 광물의 고순가공 기술이 눈에 띄는 진전을 이루었다. 이로 인해 대량의 저급하고 세밀한 광물을 회수하여 비금속 광산자원의 회수율과 기타 자원의 종합 이용률을 크게 높였다.
현재 우리나라에서 흔히 사용하는 비금속 광물 선광 방법 및 입선 광물은 다음과 같이 소개한다.
(1) 부선법
흑연, 반딧불, 타이밍, 장석, 노을석 정장암, 알루미늄 보크, 청정석, 석석, 안달주석, 다이아몬드 등에 사용됩니다.
(2) 재선 방법
1) 세분별로 분류하여 고령토, 팽윤토, 아볼록 막대 점토, 세포석, 일리석 등 점토 광물을 물세탁하는 데 쓰인다.
2) 상대적 밀도에 따라 정렬하며 안달루시아, 다이아몬드 등에 사용됩니다.
(3) 자기 분리
페인트와 충전재로 사용되는 흰색 광물에서 철을 제거하고, 내화재의 원료에서 불순물을 제거하고, 전기 절연 재료의 원료에서 철을 제거하는 데 사용됩니다.
(4) 전기 분리
전기석, 금홍석, 지르콘, 가닛, 양기석 등 광물을 정제하는 데 쓰인다.
(5) 화학 선광
1) 화학 표백으로 점토 광물에서 산화철을 환원하여 산화를 통해 황철광을 제거한다.
(2) 화학적 정화, 즉 광물에서 불순물을 제거하는 화학적 방법을 사용하여 흑연, 다이아몬드, 석석, 안달루시아, 규조토, 결정석 등에 사용된다.
3) 선택적 응집, 즉 고분자 응고제는 미세한 미네랄 중 일부를 흡착하여 솜을 형성하고, 다른 미네랄 입자를 흡착하지 않고 여전히 분산 상태에 있다. 중합체의 선별적인 응고분리는 주로 고령토의 선택성 응고와 보크사이트의 선택성 응고정제에 사용되어 적철광, 금홍석 등 불순물 광물을 효과적으로 제거할 수 있다.
(6) 마찰 선택
석면, 섬유 브루 사이트 및 플레이크 운모와 같은 섬유 광물을 분리하는 데 사용됩니다.
(7) 비금속 광산의 정제 및 가공에 존재하는 주요 문제.
1) 선광 회수율이 높지 않고 자원 종합 활용률이 낮다.
2) 공업화된 고순도 가공 기술과 설비는 수요를 충족시킬 수 없다.
3) 기계화와 자동화의 정도는 높지 않다. 일부 광산 (예: 활석, 방해석, 규회석 등). ) 또는 수동 선택을 사용하십시오.
둘째, 초 미세 분쇄 및 분류
기계력이나 화학기계력으로 비금속 광물 제품을 원하는 세밀함을 달성하다.
(1) 초 미세 분쇄 및 그레이딩 공정
건식, 습식 및 건식 공정의 세 가지 공정이 있습니다.
1) 건식 초 미세 분쇄 공정 원리 과정 (그림 1-2- 1) 은 다음과 같습니다.
그림 1-2- 1 건식 초 미세 분쇄 원리 흐름도
이 공정은 D97 > 5 미크론 초미립자 분말 가공에 사용됩니다 .....
2) 습식 초 미세 분쇄에는 여러 가지 공정이 있으며, 원리 과정 (그림 1-2-2) 은 일반적으로 다음과 같습니다.
그림 1-2-2 습식 초 미세 분쇄 원리 흐름도
이 공정은 일반적으로 d97≤5μm 의 초극세 분말 및 입자 모양 및 표면 특성에 대한 특별한 요구 사항이 있는 분말 재료를 가공하는 데 사용됩니다.
3) 습식 및 건식 결합 공정: 주로 석탄계 하소 카올린, 중질 탄산 칼슘 생산업체의 초극세 분쇄와 같은 다양한 사양 (또는 세밀도) 을 생산하는 데 사용됩니다. 건조 연마법으로 D97 (> 5) ~10 μ m 을 연마한 다음 습식 초미세 연마법을 사용하여 종이 페인트와 중질 탄산칼슘 제품을 d90≤2μm 으로 연마합니다 초극세 석탄계 소성 고령토' 이중 90' 제품 (그림 1-2-3) 의 주요 공정은 다음과 같습니다.
그림 1-2-3 습식 및 건식 결합 초 미세 분쇄 원리 흐름도
(2) 초 미세 분쇄 장비
우리나라의 비금속 광산 초극세 분쇄 설비의 연구 개발은 80 년대 초에 시작되었다. 외국 기술과 설비를 대량으로 도입하고 흡수를 소화한 후, 발전이 신속하여 우리나라의 국정에 적합한 설비를 연이어 개발하였다. 10 년 후 중국은 자체 개발 제조 단계에 들어가 보조로 도입했다. 1990 년대 말부터 우리나라는 자주지적재산권이나 발명 특허를 보유한 초극세분쇄 기술과 설비 수가 지난 10 년보다 크게 늘었고, 처리 능력, 단위 제품 에너지 소비, 내마 마모 재료, 공예 일치, 자동제어 등의 종합 성능이 크게 향상되어 외국 선진 기술 및 장비의 종합 기술 지표와의 격차가 점차 줄어들고 있다.
1) 기류 연마 초극세 분쇄 설비는 여전히 섬세하고 순도가 높으며 부가가치가 큰 제품에 가장 적합한 장비 중 하나입니다. 국산 기류 맷돌은 외국 설비를 모방하고 소화하는 것을 기초로 몇 가지 혁신을 이루었는데, 특히 과녁식 기류 맷돌, 스트리밍 침대 기류 맷돌, 평판 기류 마모 내마모성을 높인다. 단점은 몇 톤 이상의 대형 설비가 부족하여 단위 제품의 에너지 소비가 높다는 것이다.
2) 기계 충격 초극세 분쇄기는 우리나라 비금속 광산업계에서 광범위하게 사용되며 고령토 활석 방해석 등 중간 경도의 비금속 광산에 널리 쓰인다. 제품의 섬세함은 일반적으로 D97 = 10μ m 에 달하며, 세밀한 분류기와 함께 D97 = 5 ~ 7μ m 의 초미세 분말 제품을 생산할 수 있다.
소화 흡수를 거쳐 국산 초극세 분쇄기는 CM5 1 초극세 분쇄기, DTM900 초극세 분쇄기, CLM-2 다단 회전밀, LHJ 초극세 분쇄기, JCF 1000 기계 분쇄기, JZC 입니다
3) 중극세밀기에는 볼 밀 교반, 진동 볼 밀, 드럼 볼 밀 및 연마기, 타워 밀, 샌드 밀, 행성 볼 밀 등이 포함됩니다. 국산 믹서는 이미 고령토 중질 탄산칼슘 등의 기업에 광범위하게 적용되어 건법이나 습법으로 연마할 수 있다. 젖은 맷돌의 광산품은 d97 = 2 미크론 정도에 달할 수 있고, 분류기로 맷돌의 섬세함은 d97 = 6 미크론에 달할 수 있다. 저어가는 종류로는 JM 수직 나선형 저어가는 중질 탄산칼슘, 고령토, 중정석, 지르콘 등 광물의 초극세분쇄에 쓰인다. 국산 진동맷돌은 단독형, 다기통 (2-3) 형, WGM-3 변주형, MGZ-/KLOC-0 형 고진폭 진동마모로 흑연, 활석, 고령토, 중정석 등 광물의 미세한 맷돌과 초극세 연마에 널리 쓰인다. 진동 볼 밀은 각종 경도 재료의 초극세 분쇄에 사용할 수 있다. 국산 장비 제품의 섬세함은 D90 = 20μ m 정도이고, 습밀 제품의 섬세함은 D97 = 5μ m 정도에 달할 수 있다 .. 드럼식 볼 밀의 세분성 범위는 매우 넓어서, 자주 분말기와 폐회로 공정을 형성한다. 공급 입도가 5 mm 이하일 때, 제품의 섬세함은 D97 = 6 ~ 7 미크론에 달할 수 있다 .. 국산 연마기의 종류는 20 L, 80 L, 300 L, 500 L, 800 L 등이 많다. 습법 연마와 다단 연결 연속 연마를 이용하여 제품의 섬세함은 D95 = 2μ m 정도에 달하며 석탄계 고령토와 중질 탄산칼슘의 습법 초극세밀 광산에 적용되었다. 국산 CTM 타워 밀기는 특수한 천연 자갈을 연마 매체와 분말기로 사용하여 활석과 팽윤토의 초극세 연마에 사용할 수 있다. 제품 세밀함은 D97 = 10μ m 정도에 달할 수 있습니다 .. 두 가지 유형의 샌드 밀, 즉 수평과 타워가 있습니다. 국산 샌드 밀기는 주로 연마와 분산 안료 충전재로 쓰이며, 최근 몇 년 동안 흑연정광의 재연삭에도 사용되었다. 제품의 섬세함은 d97 = 2μ m 정도에 달할 수 있다 .. 연속 행성 볼 밀은 우리나라 초극세분쇄 기술 분야의 중요한 진보 중 하나로 설비의 대규모 산업화를 실현하였다. XQ600× 1500×3 연속 행성 볼 밀은 초극세 분쇄 활석, 방해석 등 광물에 사용되며, 입도 ≤5mm 의 광물 원료를 미세도 d97≤ 10μm 로 갈아서 생산량이 2000 ~
4) 회오리 바람 기계 밀 (LHJ 형) 은 우리나라가 자체 개발한 신형 건법 미세 맷돌과 초극세 맷돌 설비이다. 석회석, 방해석, 활석, 규회석, 고령토, 중정석, 응시 장석 및 기타 재료를 연마하는 데 쓰인다. 공급 입도 ≤40mm, 제품 세밀도 D97 = 40 ~15 μ m .....
5) 고압 제트 분쇄기 (초극세 탈피 균일기) 는 실용 신안 특허를 가지고 있다. 이 설비는 운모와 고령토의 초극세 분쇄에 이미 사용되었다. 재료의 세분성에 따라 한 번의 분쇄로 D97 = 10 ~ 45μ m 의 제품을 얻을 수 있습니다.
비금속 광물 초극세 분쇄의 주요 문제점은 장비가 충분히 크지 않고 외국의 일부 대형 기류 맷돌과 미세기류 분류기의 생산량이 우리나라보다 10 배 이상 높다는 것이다. 대부분의 생산 라인은 기본적으로 수동 조작으로 제어되며 제품 품질이 안정적이지 않습니다. 단위 제품의 마모 및 고 에너지 소비; 특수 결정형의 전용 초극세 분쇄 설비는 아직 개발되지 않았다.
(3) 정밀 분류 장비
1) 현재 국내 건법 세분급 설비는 기계 충격식 초극세분쇄기 또는 기류 분쇄기 주위에 많이 사용되고 있으며 MS 분류기 등급의 제품 세밀도는 D97 = 10μ m 정도입니다. MSS 와 ATP 분류기로 등급을 매긴 제품의 세밀함은 d97 = 6 미크론 정도에 달할 수 있다. 우리나라가 자체 개발한 LHB 건식 입자분류기 등급의 제품 세밀도는 D97 = 5 ~ 7μ m 에 달하며 시간 처리 능력은 2 ~ 15t 입니다.
2) 국산 습식 분말기. 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 중력 침하 원리를 기반으로 하는 수력 분류기이고, 다른 하나는 원심침하 원리를 기반으로 하는 회오리 분류기입니다. 후자는 WL-350A, D 및 WLDB-600 과 같은 침전 원심분리기를 포함합니다. 수평 나선형 원심 분리기 (등급), 소 지름 하이드로 사이클론, LS 원심 체, GSDF 초극세 하이드로 사이클론 등. 이들은 현재 국내 고령토 등 초극세 분말 습법 등급의 주요 설비이다. 이 중 침강 원심분리기 (수평 나선형 원심분리기 포함) 의 넘침 제품 세밀도는 d97 = 2 미크론 정도입니다. GSDF 초극세 수력 소용돌이 분류기의 넘침 제품 세밀도는 D90 = 2 미크론 정도에 달할 수 있습니다. 소 직경 하이드로 사이클론 오버 플로우 제품의 섬세함은 D80 = 2 미크론에 달할 수 있습니다. LS 사이클론 오버 플로우 제품 섬도 최대 D60 = 2 미크론 .....
셋째, 표면 개질
많은 비금속 광물 제품은 무기 광물 충전재로 플라스틱, 고무, 접착제 등 고분자 재료 산업과 고분자 기반 복합 재료 분야에서 중요한 역할을 한다. 그것들의 작용은 재료의 경도, 강성, 치수 안정성 및 역학 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 재료에 특수한 물리적 및 화학적 성능 (내식성, 내후성, 난연성, 절연성 등) 을 부여할 수 있다. ). 또한 재료의 생산 비용을 줄일 수 있습니다.
비금속 광물 재료에 일반적으로 사용되는 표면 개질법은 화학포장법과 침전반응법으로 기계화학법을 보완한다.
표면 화학 커버는 짝맞춤 처리, 플루토늄 반응, 화학 흡착을 통해 비금속 광물 충전재 표면을 덮어서 표면 소수성을 높이는 방법이다. 가공 과정은 다음과 같습니다. 분말 충전재에 일정량의 표면 개질제 (고체 또는 액체) 를 첨가하고, 특정 온도에서 개질제는 무기 충전재 입자 표면에 반응하여 교반 또는 스트리밍을 통해 충전재 입자 표면을 덮습니다. 개질제는 주로 실란, 티타늄산염, 알루미늄산염, 알루미늄 티타늄 복합물 등의 연합제이다. 스테아르 산과 같은 계면 활성제; 폴리에틸렌 왁스 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 유기 올리고머; 포화유기산 (예: 폴리메틸 실록산 (실리콘), 아크릴산, 파두산, 에틸렌에스테르). 주요 생산업자는 장가항 국태화영화공신재료유한공사, 충칭가스태화공유한공사, 난징서광화공일공장 등 수십 곳이다.
현재 SLG 와 PSC 연속 분말 표면 개질기는 표면 개질에 널리 사용되고 있다. SLG 표면 개질제는 자동 투여, 연속 생산, 온도 조절, 단위 제품 사용량 감소, 에너지 소비 감소, 입자 고도로 분산, 자동화 수준 높음, 조작이 간단하다는 장점이 있습니다. 주요 모델은 SLG-3/300 과 SLG-3/600 입니다. PSC 기계는 종합 성능이 좋은 분말 표면 개조성 장치이기도 하다. 열전도유 가열, 연속 생산, 개질제 사용량이 적고, 표면 커버율이 높고, 입자가 접착되지 않습니다.
침전 반응 개질제는 화학 침전을 이용하여 광물 알갱이 표면에 하나 이상의 층을 형성한다. 예를 들어 TiO _ 2, ZrO2 _ 2 및 FeO 는 운모, 카올린 및 기타 분말의 표면을 덮는 데 사용되고 TiO _ 2 는 SiO _ 2 및 Al _ 2O _ 3 입자의 표면을 덮는 데 사용됩니다. 침전반응의 개조성을 통해 무기 표면 개질제를 사용하여 실현된다.
중국의 비금속 광물 표면 개질 기술은 여전히 뒤떨어져 있으며, 연속 개질 기술 및 장비는 더욱 촉진되어야한다. 커플 링제 품종이 적고 품질이 안정적이지 않습니다. 컬러 운모와 진주 운모 생산 기술은 낙후되어 생산량이 낮고, 색상 품종이 적고, 품질이 불안정하여 앞으로 강화해야 한다.
넷째, 열처리
열처리는 광물에서 외부 물, 끓는 돌 물, 수산기 물을 제거하여 광물의 성질을 개선할 수 있다. 소성은 유기질을 제거하고 미네랄을 미백할 수 있으며, 특히 석탄계 고령토 (흑활석 등 미네랄 포함) 를 미백할 수 있다. 일부 광물 (예: 질석) 은 열의 작용으로 몇 배나 수십 배나 팽창할 수 있으며, 새로운 기능을 가지고 있다.
소성은 비금속 광물 재료의 특성을 개선하는 중요한 방법이며 고령토, 마그네사이트, 석고 등 광물 제품의 심도 있는 가공을 위한 중요한 공예 중 하나이다. 이 제품들은 주로 제지, 플라스틱, 페인트, 고무, 석화 등의 산업에 쓰인다. 예를 들어, 카올린은 뛰어난 광산란 능력과 특수한 잉크 흡수성을 가지고 있습니다. 종이 코팅 소재로서 일반 워싱 고령토에 비해 용지의 광택, 부드러움, 불투명도 및 원지 커버도를 크게 높일 수 있는 것도 용지 코팅 품질을 높이고 값비싼 티타늄 가루를 대체할 수 있는 이유다. 플라스틱과 고무의 충전재로서 일반 고령토보다 강도, 수축, 난연성, 흡습성 및 저항률이 우수합니다. 페인트 및 기타 페인트에서 하소된 고령토를 추가하면 제품의 불투명도, 코팅 무결성 및 스크럽 내성이 향상됩니다.
석탄계 고령토는 습식 초극세, 소성 미백, 건조, 분산, 해체, 등급 등의 가공 기술 통합 및 그에 상응하는 전용 설비를 포함한 우리나라 특유의 가공 기술로, 여러 업종에 적용할 수 있는 소성 고령토 계열 제품을 생산할 수 있다. 상술한 기술과 설비는 이미 산서신주 대동 내몽골 맹시 안후이 화이베이 등지의 여러 석탄계 고령토 기업에 적용되어 뚜렷한 경제적 사회적 효과를 거두었다. 기업 규모도 최초 연간 생산량 수천 톤에서 연간 생산량 3 만 ~ 5 만 톤으로 증가했다.
소성 공정: 석탄계 고령토 소성을 예로 들 수 있습니다 (그림 1-2-4).
그림 1-2-4 석탄계 고령토 소성 원리 흐름도
소성 설비: 비금속 광산은 주로 터널 가마, 로터리 가마 (직접 소성과 화염소성 포함), 샤프트 가마, 역염가마, 셔틀 가마를 사용한다. 1990 년대에 도입되고 모방된 방폭형 로터리 가마는 최근 몇 년 동안 직연식 회전 가마로 발전하여 에너지 활용도를 높이고 에너지 소비와 생산 투자를 크게 줄였다. 현재, 설비의 대형화로 인해 직연식 로터리 가마소화 기술을 채택하여 제품 품질 (제품 백색도 ≥95%, 제품 입도 -2μm≥92%) 을 보장할 뿐만 아니라, 만톤 생산능력 투자가 5000 만원에서 2000 만원 안팎으로 떨어졌다.