광산업에서 데칸터 원심분리기의 적용
# 데칸터 원심분리기: 광산업의 핵심 고체-액체 분리 장비
데칸터 원심분리기는 광업계에서 **핵심적인 고체-액체 분리 장비**입니다. 주로 광물 슬러리 탈수, 광미 처리, 폐수 재활용과 같은 중요 공정에 사용됩니다. 이 원심분리기는 광물을 물/시약으로부터 효율적으로 분리하여 생산 효율과 환경 규제 준수 사이의 균형을 유지하며, 다양한 채광 환경에 적합합니다.
## 핵심 애플리케이션 시나리오
### 1. 광물 슬러리 탈수 및 분리
이 공정은 부유선별 및 중력분리 후 광물 슬러리를 처리하여 시약이 포함된 수용액에서 고체 광물을 분리합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- 석탄 산업에서는 깨끗한 석탄/석탄 폐기물의 탈수를 담당합니다.
- 금속 광산(구리, 철, 납-아연 광산)에서 농축물의 탈수를 담당합니다.
그 결과 수분 함량이 낮은 고체 광물이 생성되어 운송 및 후속 가공이 용이해지고, 수용액은 재활용되어 재사용됩니다.
### 2. 광미 건식 적재 처리
광산 폐기물(광물 처리 후 발생하는 폐슬래그 슬러리)의 경우, 고액 분리는 원심력을 통해 이루어집니다.
- 광미 슬래그의 수분 함량을 **20~30%**까지 낮추어 건식 적층 광미를 만들 수 있습니다. 이는 광미 저류지의 토지 점유 면적을 줄이고 댐 붕괴 위험을 낮춥니다.
분리된 깨끗한 물은 광물 처리 공정에 재사용할 수 있어 수자원을 절약할 수 있습니다.
### 3. 광산 폐수 정화
이 시설은 광산 폐수 및 광물 처리 폐수(부유 고형물, 중금속 이온 및 광물 처리 시약 함유)를 처리합니다.
- 물에서 고체 입자와 일부 오염 물질을 제거합니다.
- 폐수가 재활용 기준(예: 광물 처리용 보충수)을 충족하거나 방류 기준을 충족하도록 하여 토양 및 수자원 오염을 방지합니다.
### 4. 중대형 회복
석탄 중질 분리 공정에서는 광물 슬러리에서 중질 매체(예: 자철광 분말)를 회수합니다.
- 중질 손실을 줄이고 광물 처리 비용을 낮춥니다.
- 석탄 준비 폐수를 동시에 정화합니다.
### 5. 광물 분류 및 정제
미세 입자 광물(입자 크기: **2-50μm**)의 경우, 원심분리 매개변수를 조정하여 조립자-미립자 분류를 구현합니다.
- 목표 광물의 함량을 높이고 후속 광물 처리 효율을 향상시킵니다.
- 일반적인 적용 분야로는 비금속 광산에서 석영 모래와 카올린을 분류 및 정제하는 것이 있습니다.
## 응용 프로그램의 핵심 장점
### 1. 효율적인 연속 운전
- 처리 용량은 **시간당 10~100m³**로 대규모 채굴 생산에 적합합니다.
- 슬래그 배출을 위해 가동을 중단할 필요가 없어 광물 슬러리 처리 효율이 크게 향상됩니다.
### 2. 내마모성 및 내식성
- 접촉 부품은 내마모성 합금(예: 듀플렉스강, 하스텔로이) 또는 고무 라이닝으로 제작됩니다.
- 경도가 높은 채광 슬러리(석영 모래와 같은 내마모성 입자 함유) 및 산성/알칼리성 광물 처리 시약에 의한 침식에 강하여 긴 수명을 보장합니다.
### 3. 물 절약 및 환경 친화성
- 분리 후 수자원 회수율이 **80%**를 초과하여 광산의 담수 소비량을 줄입니다.
- 광미를 건식으로 적재하면 환경 부담이 줄어들어 "친환경 광산" 건설 요건에 부합합니다.
### 4. 뛰어난 적응력
- 고형분 함량이 높고(5%~40%) 점도가 높은(≤200 mPa·s) 슬러리를 처리할 수 있습니다.
- 회전 속도(2000~4500rpm)와 차동 속도(3~20rpm)를 조절하여 석탄, 금속 광석, 비금속 광석 등 다양한 광물 유형의 처리 요구에 맞출 수 있습니다.
## 광물 종류별 대표적인 적용 사례
# ## 1. 석탄 산업
한 탄광의 대형 석탄 선별 공장에서 중탄과 중석탄 분리 후 발생하는 광미 슬러리를 처리하기 위해 **LW 시리즈 데칸터 원심분리기**를 도입했습니다.
- 처리 용량: 시간당 30m³.
- 석탄 폐기물의 수분 함량이 75%에서 25%로 감소했습니다.
- 자철광 분말 회수율이 98%에 달했습니다.
- 중형 및 대형 제품 구매 비용 절감액이 연간 2백만 위안을 초과했습니다.
- 모든 폐수는 석탄 준비 과정에 재사용되어 연간 12만 톤의 물을 절약했습니다.
### 2. 구리 광산
장시성(Jiangxi Province)의 한 구리 광산에서는 부유선광 폐기물의 건식 적재를 위해 데칸터 원심분리기를 사용했습니다.
- 광미 슬러리의 고형분 함량: 25%.
- 처리 후 광미의 수분 함량: 28%.
- 건식 적재 방식의 토지 점유 면적은 기존 광미 저류 방식의 3분의 1에 불과했습니다.
- 분리 폐수의 COD 제거율이 60%에 달해 재활용 광물 처리 기준을 충족하고 주변 하천의 오염을 줄였습니다.
### 3. 석영 모래 광산
안후이성에 있는 석영 모래 가공 공장에서는 미세 입자 분류를 위해 데칸터 원심분리기를 사용했습니다.
- 입자 크기가 10μm 이하인 불순물 입자를 분리했습니다.
- 석영 모래의 순도가 98.5%에서 99.9%로 향상되었습니다.
- 분류 효율은 기존 나선형 분류기보다 40% 더 높았습니다.
- 고급 유리 및 전자 등급 석영 모래 생산에 적합합니다.
### 4. 철광석 산업
허베이성의 한 철광산에서는 자력 분리 후 얻은 철광석 정광 슬러리를 처리하기 위해 데칸터 원심분리기를 사용했습니다.
- 농축액의 수분 함량이 35%에서 18%로 감소하여 후속 소결 및 펠릿화 공정이 용이해졌습니다.
- 슬러리에서 부유선별 시약 용액을 동시에 회수할 수 있었으며, 재활용 후 시약 소비량이 30% 감소했습니다.
# # 주요 기술 적용 사항
### 1. 재료 선택
- 고경도 슬러리(예: 석탄, 석영 모래)의 경우: 접촉 부위에는 **내마모성 합금 + 고무 라이닝**을 사용하십시오.
- 산성 시약(예: 구리 광석, 황철석)을 함유하는 슬러리의 경우: **316L 스테인리스강 또는 하스텔로이**를 선택합니다.
### 2. 파라미터 조정
- 회전 속도 조절: 입자가 굵은 슬러리의 경우 **2000-3000 rpm**을, 입자가 미세한 슬러리의 경우 **3000-4500 rpm**을 선택하십시오.
- 분리 효율과 고형물 회수율의 균형을 맞추기 위해 차동 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.
- 예시: 광미는 먼저 농축기를 사용하여 고형분 함량을 30%로 농축한 다음, 데칸터 원심분리기로 분리하고, 마지막으로 필터 프레스를 사용하여 수분 함량을 15% 이하로 탈수합니다.
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