A study on the dry beneficiation of sericite occurring in the Daehyun Mine of the Republic of Korea region as performed by applying selective grinding and air classification techniques. Quartz and sericite occurred in the raw ore as major components. The results of liberation using a ball mill and an impact mill showed that the contents of R2O were increased while SiO2 was decreased in proportion to decreasing particle size. According to the XRD, XRF analysis and the EDS of SEM analysis, the ball mill gave a better grade product in R2O content than the impact mill when the particle size was the same. When the raw ore was ground by the impact mill with arotor speed 57.6 m/sec and then followed by 15,000rpm classification using an air classifier, the chemical composition of the over flowed product was 49.65wt% SiO2, 32.15wt% Al2O3, 0.13wt% Fe2O3, 10.37wt% K2O, and 0.14wt% Na2O. This result indicates that the R2O contents were increased by 49.5% compared to that of the raw ore. From these results described above, it is suggested that hard mineral such as Quartz little ground by selective grinding using impact mill whereas soft mineral such as sericite easily ground to small size. As a result of that hard minerals can be easily removed from the finely ground sericite by air classification and the R2O grade of thus obtained concentrate was improved to higher than 10wt% which can be used for ceramics raw materials.

This study was conducted to beneficiation of magnesite by dry grinding and air classification. The raw ore was ground in a ball mill and pin mill controlled with grinding time and linear velocity of grinding media and fractionated in an air classifier. Pin mill is more efficient than the ball mill for liberation. As a result, the MgO grade of concentrate was 47.1% with recovery of 51.51% for classified with 3,000rpm of air classifier for ground at 13,000rpm in pin mill.

본 연구에서는 저품위 견운모를 대상으로 파쇄, 해쇄 및 침강분리 공정을 적용하여 각각의 단 위공정의 특성과 품위향상에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 원광석의 주 구성광물은 견운모, 석영, 방해석이었으며, 체가름 결과, 입자의 크기가 작아질수록 견운모의 함량은 높아지는 반면, 불순광물의 함량은 상대적으로 감소하는 경향을 보였다. 조암광물의 형상 및 원소분석 결과, 메디아를 이용하는 분쇄 방식보다는 입자의 표면에 선택적으로 충격력과 전단력을 가해줄 수 있는 해쇄 방식이 적절한 것으로 판단되었다. 해쇄 시간 및 슬러리 농도가 증가함에 따라 미립자 발생량이 증가하였으며, 장시 간 해쇄한 경우 미립자 내 불순광물인 석영과 방해석의 혼입량이 증가하는 결과를 보였다. 해쇄 없이 단순하게 분산한 슬러리를 20분 동안 정치 후 회수한 정광의 생산율은 15.4 wt%, K2O 함량은 9.84 wt% 였다. 10분 해쇄한 후 40분 침강 분리하여 회수한 정광의 생산율은 23.4 wt%로 증가한 반면 K2O 함량은 9.71 wt%로 감소하였다. 회수된 최종산물은 대부분 판상의 입자로 관찰되었으며 입자표 면의 원소분석 결과, 주 구성 원소는 Si, Al, K로 견운모의 화학조성을 보였다.

본 연구는 저품위 회중석을 최종 선별처리 하기에 앞서 비교적 조립자에서 많은 양의 맥석을 제 거하여 경제적이며 효율적인 선별기술을 개발하는데 있다. 일반적으로 저품위 회중석의 경우 1차 조 선정광을 얻기 위해 지그나 스파이랄 등의 비중선별기가 사용되지만, 본 연구에서는 KC3 Knelson Concentrator를 이용한 연구를 수행하였다. 시료는 파쇄와 분쇄과정을 거쳐 1㎜ 이하로 준비하였으 며, 주요 실험변수로 처리횟수, 시료 급광량, Bowl의 회전속도(G Force), 급수량, 자성산물 사전제거, 시료입도 그리고 시료품위 변화 등이 1차 조선정광 회수에 미치는 영향을 관찰하였다. KC3 Knelson Concentrator를 이용한 비중선별 실험결과 처리횟수, 급광량, 시료입도 그리고 원 시료의 품위(WO3%) 등이 선별효율에 영향을 미치는 주요 실험변수임을 확인하였다. 실험결과 최적실험 조건에서 텅스텐 의 품위와 회수율이 각각 3.0%WO3와 90%인 1차 조선정광을 얻었다.

고순도 금속급 실리콘 제조에서는 원료가 되는 실리카 광물의 SiO2 품위가 매우 중요한 요소이다. 베트남 규사광에 대한 광물학적 분석결과를 토대로, 석영과 불순광물의 광물학적 특성차이를 이용하는 분급, 비중 및 자력선별을 포함하는 물리적 종합정제공정을 구성하여 적용시켰다. SiO2 품위 99.8 wt% 이상의 고순도 규사 정광을 93 wt% 이상 회수하였다. 이러한 고순도 규사 정광은 금속급 실리콘의 순도 규격에 적합하였다.

볼 밀과 임팩트 밀의 분쇄율에 따른 단체분리(선택적 분쇄)와 공기 분급에 의한 고령토 광물의 성세특성을 조사하였다. 원광석을 볼 밀과 임팩트 밀로 분쇄하여 325 mesh 이하 미립자의 생성율을 유사하게 조절하였으며 미립자에 대한 화학성분을 분석함으로써 선택적 분쇄 특성을 조사하였다. 분쇄된 시료는 공기 분급기를 사용하여 미립자와 굵은 입자로 분리하고 각 산물에 대한 화학조성분석을 통하여 분쇄 방식에 따른 정제효과를 비교하였다. 볼 밀과 임팩트 밀 모두 분쇄율이 높아질수록 미립자의 고령토 품위는 낮아지는 경향을 나타내었다. 특히 볼 밀의 경우에서 석영, 장석과 같은 불순광물의 혼입으로 인해 미립자의 불순물 함량이 높아짐을 알 수 있었다. 볼 밀의 경우 공기 분급기의 분급점을 43 μm로 하면 정광의 생산율은 66.2 wt%이었으며 철성분 제거율은 5.3%, 칼슘성분 제거율은 34.6%로 나타났다. 반면 임팩트 밀을 사용하여 동일한 조건으로 분쇄 후 분급한 산물의 정광 생산율은 64.4 wt%이며 철성분 제거율은 34.2%, 칼슘성분 제거율은 67.6%, 티탄성분 제거율은 25.0%를 나타내어 임팩트 밀의 경우가 불순물의 제거에 우수한 결과를 보였다.

선택분쇄 및 분급 기술에 의한 영동지역에 산출하는 일라이트에 대한 정제연구를 수행하였다. 원광의 주 구성광물은 석영과 일라이트이며, 황철석과 섬아연석, 황동석 등과 같은 황화광물들이 소량 수반된다. 습식 해쇄 후 체가름 결과, 미립자로 갈수록 Al₂O₃, K₂O 함량 및 강열감량은 높아지며, SiO₂ 함량은 낮아졌으며, Fe₂O₃의 함량은 굵은 입자가 다소 낮았으나 입도에 관계없이 비교적 균일하게 나타났다. 단체분리를 위한 충격식 분쇄기의 분쇄매체의 선속도가 증가함에 따라 미립자 생성율은 증가되었으며, 분급과정에서의 미립자 회수율 역시 증가되었다. 분쇄매체의 선속도를 57.6 m/sec로 조절하여 선택분쇄 후 최적의 조건으로 분급하면 정제산물을 76.16 wt% 정도 생산할 수 있었다. 정제산물의 화학조성은 SiO₂70.13%, Al₂O₃ 19.40%, Fe₂O₃ 1.62%, K₂O 5.20%, Ig.loss 2.77%이었다. 본 연구에서 사용한 정제공정은 비금속 광물의 정제와 입도조절 공정을 동시에 행할 수 있는 유용한 기술임을 알 수 있었다.