본 연구에서는 경북 울진 보암광산의 리튬광을 대상으로 고품위 리튬 정광 생산을 위한 부유선별 연구를 수행하였다. 리튬의 근원광물은 Lepidolite (0.99% Li2O)이며, 주요 맥석광물은 SiOX를 포함하는 규산염 광물(quartz, muscovite)과 방해석(Calcite)이 존재하였다. 따라서 음이온포수제를 이용하여 방해석을 먼저 부유시켜 제거하고, 규산염 광물을 억제하고 리튬 광물을 부유시키는 공정을 적용하였다. 리튬광물 부유선별에서 포수제는 아민계통의 양이온 포수제(Armac-T, Armac-C, Armafloat-18, Armafloat-1597) 중 Armac-T가 가장 효과적이었다. 실험결과 최적 조건인 포수제(Armac-T) 100g/t, 기포제(AF65) 50g/t, 억제제(Na2SiO3) 600g/t, (Lactic acid) 100g/t, 광액농도 20%solids, pH 5.5 그리고 정선횟수 2회에서 Li2O의 품위와 회수율이 각각 4.33%와 80.3%인 결과를 얻었다.

인도네시아 잠비산 복합 동광석을 대상으로 고품위 동 정광생산을 위한 부유선별 연구를 수행하였다. 본 연구에 사용된 시료는 대부분 탄산염인 공작석으로 이루어져 있으나, 일부 황화동이 존재하여 자연부유도가 높은 황화동을 먼저 부유선별에 의해 회수한 다음, 침강산물로부터 산화동 회수를 위한 공정을 적용하였다. 먼저 황화동 부유선별에서는 잔세이트(xanthate) 계열의 포수제인 AP-211과 AP-242를 1 : 1의 비율로 300 g/t 첨가하고, 광액 pH 6인 조건에서 Cu 품위와 회수율이 각각 57.7%와 9.5%인 동 정광을 얻었다. 그리고 침전된 산물을 대상으로 지방산 포수제인 올레인산을 300 g/t, 기포제 첨가량 50 g/t, 광액 pH 8.0, 그리고 정선횟수 2회인 조건에서 Cu의 품위와 회수율이 각각 30.8%와 92.1%인 결과를 얻었다. 회수된 황화동 및 산화동 정광을 합산한 결과 최종적으로 Cu의 품위와 회수율이 36.1%와 92.7%인 결과를 얻었다.

동원 NMC 선광장의 부유선별 프로세스를 유지하면서 광미여과액을 순환수로 활용하기 위한 pH 조절 연구를 수행하였다. 휘수연석(molybdenite)과 석영의 등전점(IEP)은 각각 pH 3 이하와 pH 2.7이었으며 안정화(분산)된 영역은 pH 5~10이었다. 순환수 현탁액의 경우, 잔류응집제의 의해 휘수연석의 제타전위는 pH 4 이상에서 -10 mV 이하로 감소하였다. pH 조절에 의한 부유선별 결과, 알칼리 영역에서 폴리머 사슬의 신장 및 확장, 칼슘 양이온(Ca2+)의 가교(ion bridge), 그리고 일부 무극성 폴리머/소수성 입자의 상호작용에 의한 응집 현상으로 부선효율이 급격히 저하되었다. 반면 약산성 영역(pH 5.5~6)은 수소이온에 의해 음이온성 폴리머가 중화되고 고분자 사슬의 기능이 약화됨에 따라 부선효율이 향상되었다. 조선부선 이후 정선부선의 최적조건인 pH 5.5, 포수제(kerosene) 20 g/t, 기포제(AF65) 50 g/t, 억제제(Na2SiO3) 300 g/t, 정선횟수 2회에서 Mo 품위와 회수율이 각각 52.7%와 90.1%인 최종 정광을 얻어 광미여과액을 분쇄-조선-정선 공정에 지속적으로 재활용할 수 있는 기술을 개발하였다.

본 연구에서는 석탄 광산배수에 함유된 중금속을 부유선별로 제거하기에 앞서 부유선별 조건에 영향을 미치는 철, 망간, 알루미늄 이온의 침전특성을 알아보았다. Fe(III), Mn(II), Al(III) 이온을 NaOH와 반응시켜 1 h 동안 침전시키면 Fe(III)은 pH 5.0 이상에서, Mn(II)은 pH 10.0 이상에서 그리고 Al(III)은 pH 6.0~9.0의 범위에서 대부분 침전되어 여액에 1.0mgL-1 이하로 잔류되었다. Fe(III), Mn(II), Al(III)의 혼합 용액에 포수제인 올레인산나트륨을 첨가하였을 경우, 각각의 중금속 이온은 올레인산나트륨과 반응하여 불용성 염을 거의 형성하지 않았기 때문에 침전 부선법으로 광산배수에 함유된 중금속을 제거해야 하는 것으로 나타났다.