광업 산업에서의 데칸터 원심분리기 적용

# 데칸터 원심분리기: 광업 산업의 핵심 고체-액체 분리 장비

데칸터 원심분리기는 광산업의 **핵심적인 고액 분리 장비**입니다. 주로 광물 슬러리 탈수, 광미 처리, 폐수 재이용과 같은 중요한 공정에 사용됩니다. 이 원심분리기는 광물을 물/시약으로부터 효율적으로 분리하여 생산 효율과 환경 규정 준수의 균형을 유지하며, 다양한 광업 시나리오에 적합합니다.

## 핵심 애플리케이션 시나리오

### 1. 미네랄 슬러리 탈수 및 분리

부유선별 및 중력 분리 후 광물 슬러리를 처리하여 시약이 포함된 수용액에서 고체 광물을 분리합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

- 석탄 산업에서는 깨끗한 석탄/찌꺼기 석탄을 탈수합니다.

- 금속 광산(구리, 철, 납-아연 광산)에서 농축물을 탈수합니다.

결과적으로 수분 함량이 낮은 고체 미네랄이 생성되어 운송과 후속 가공이 용이해지고, 수용액은 재활용을 위해 재활용됩니다.

### 2. 테일링 건조 적재 처리

광산 폐기물(광물 가공 후의 폐 슬래그 슬러리)의 경우, 원심력을 통해 고체-액체 분리가 이루어집니다.

- 테일링 슬래그의 수분 함량을 **20%~30%**로 줄여 건식 축적 테일링을 형성할 수 있습니다. 이를 통해 테일링 연못의 점유 면적을 줄이고 댐 붕괴 위험을 낮출 수 있습니다.

- 분리된 깨끗한 물은 광물 처리 공정에 재사용되어 수자원을 절약할 수 있습니다.

### 3. 광산 폐수 정화

광산 폐수와 광물 가공 폐수(부유 고형물, 중금속 이온, 광물 가공 시약 포함)를 처리합니다.

- 물 속의 고형 입자와 일부 오염 물질을 제거합니다.

- 폐수가 재활용(예: 광물 가공을 위한 보충수) 또는 방류 기준을 충족하도록 하여 토양 및 수원 오염을 방지합니다.

### 4. 무거운 중간 회복

석탄 중질매체 분리 공정에서는 광물 슬러리로부터 중질매체(예: 자철광 분말)를 회수합니다.

- 대량의 매체 손실을 줄이고 광물 처리 비용을 낮춥니다.

- 석탄 정제 폐수를 동시에 정화합니다.

### 5. 광물의 분류 및 정제

세립 광물(입자 크기: **2-50μm**)의 경우 원심 매개변수를 조정하여 조립-미립자 분류를 달성합니다.

- 목표 미네랄을 풍부하게 하고 후속 미네랄 처리의 효율성을 향상시킵니다.

- 대표적인 적용 분야로는 비금속 광산에서 석영 모래와 카올린을 분류하고 정제하는 것이 있습니다.

## 애플리케이션의 핵심 장점

### 1. 효율적인 연속 운영

- 처리 용량은 **10-100 m³/h**로 대규모 광산 생산에 적합합니다.

- 슬래그 배출을 위해 가동 중단이 필요하지 않아 미네랄 슬러리 처리 효율이 크게 향상됩니다.

### 2. 내마모성 및 내식성

- 습부재는 내마모성 합금(예: 듀플렉스 강철, 하스텔로이)이나 고무 라이닝으로 제작됩니다.

- 석영 모래와 같은 내마모성 입자를 함유한 고경도 광산 슬러리와 산성/알칼리성 광물 처리 시약으로 인한 침식에 강하여 긴 서비스 수명을 보장합니다.

### 3. 물 절약 및 환경 친화성

- 분리 후 수자원 회수율이 **80%**를 초과하여 광산의 담수 소비량이 감소합니다.

- 폐기물의 건식 적재는 환경적 부담을 줄여 "녹색 광산" 건설 요구 사항에 부합합니다.

### 4. 강한 적응력

- 고형분 함량이 높은(**5%-40%**) 슬러리와 점도가 높은(**≤200 mPa·s**) 슬러리를 처리할 수 있습니다.

- 회전 속도(**2000-4500 rpm**)와 차동 속도(**3-20 rpm**)를 조절하여 석탄, 금속 광석, 비금속 광석 등 다양한 광물 유형의 처리 요구 사항에 맞춰 조정합니다.

## 광물 유형별 일반적인 적용 사례

# ## 1. 석탄 산업

석탄 광산의 대형 석탄 처리 공장에서는 중질탄과 중질탄을 분리한 후 찌꺼기 슬러리를 처리하기 위해 **LW 시리즈 데칸터 원심분리기**를 도입했습니다.

- 처리 용량: 30 m³/h.

- 잔탄의 수분 함량이 75%에서 25%로 감소했습니다.

- 자철광 분말 회수율이 98%에 도달했습니다.

- 중대형 중량물 조달 비용의 연간 절감액이 200만 위안을 초과했습니다.

- 모든 폐수는 석탄 제조에 재사용되어 연간 12만 톤의 물을 절약했습니다.

### 2. 구리 광산

장시성의 구리 광산에서는 부유 폐기물의 건식 적재를 위해 데칸터 원심분리기를 사용했습니다.

- 폐기물 슬러리의 고형분 함량: 25%.

- 처리 후 잔류물의 수분 함량: 28%.

- 건식 적재에 필요한 토지 점유 면적은 기존 폐기물 처리장의 1/3에 불과했습니다.

- 분리된 폐수의 COD 제거율은 60%에 도달하여 재활용 광물 처리 기준을 충족하고 주변 하천의 오염을 줄였습니다.

### 3. 석영 모래 광산

안후이성의 석영 모래 가공 공장에서는 미립자 분류를 위해 데칸터 원심분리기를 사용했습니다.

- 입자 크기가 ≤10 μm인 불순물 입자를 분리합니다.

- 석영모래의 순도가 98.5%에서 99.9%로 증가했습니다.

- 분류 효율은 기존 나선형 분류기보다 40% 더 높았습니다.

- 고급 유리 및 전자용 석영 모래 생산 요구에 적합합니다.

### 4. 철광석 산업

허베이성의 한 철광산에서는 자기 분리 후 철 농축물 슬러리를 처리하기 위해 데칸터 원심분리기를 사용했습니다.

- 농축물의 수분 함량이 35%에서 18%로 감소하여 이후 소결 및 펠릿화가 용이해졌습니다.

- 슬러리에서 동시에 부유 시약 용액을 회수했습니다. 재활용 후 시약 소비량이 30% 감소했습니다.

# # 주요 기술 적응 포인트

### 1. 재료 선택

- 경도가 높은 슬러리(예: 석탄, 석영 모래)의 경우: 습윤 부분에는 **내마모성 합금 + 고무 라이닝**을 사용합니다.

- 산성 시약(예: 구리 광석, 황철석)을 함유한 슬러리의 경우: **316L 스테인리스 스틸 또는 하스텔로이**를 선택합니다.

### 2. 매개변수 조정

- 회전 속도 조절: 거친 입자 슬러리의 경우 **2000-3000rpm**을 선택하고, 고운 입자 슬러리의 경우 **3000-4500rpm**을 선택합니다.

- 분리 효율과 고체 회수율의 균형을 맞추기 위해 차등 속도는 **3-20 rpm**으로 제어됩니다.

### 3. 프로세스 매칭

- 농축기(사전 농축용) 및 필터 프레스(심층 탈수용)와 함께 자주 사용되어 "**사전 농축 - 원심 분리 - 심층 탈수**"의 공정 체인을 형성합니다.

- 예: 잔류물은 먼저 농축기를 사용하여 고형분 함량을 30%로 농축한 다음, 데칸터 원심분리기를 사용하여 분리하고, 마지막으로 필터 프레스를 사용하여 수분 함량을 ≤15%로 탈수합니다.

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