XJB 로드형 부상 분리기

XJB 로드형 부유 분리기는 호주의 워먼(Warman)형 부유 분리기와 유사합니다.

(1) XJB 봉형 부양기의 구조 및 작동 원리

이 기계의 교반 및 통기 장치는 12개의 경사져 있는 둥근 막대로 구성되어 있어, “막대형 부양기”라는 이름이 붙었습니다. 이 기계의 구조는 그림 12-10에 나와 있습니다.

봉형 부양기는 직류 셀과 흡입 셀의 두 가지 유형이 있다. 직류 셀에는 중공축(주축), 봉형 로터, 보스, 그리고 아크형 유동 안정기가 장착되어 있다. 직류 셀은 바닥에서 펄프를 흡입할 수 없으며, 오직 부유 작업에만 사용되므로 부유 셀이라고도 불립니다. 흡입 셀은 막대형 로터 아래에 펄프 흡입 임펠러가 장착되어 있어, 원심 펌프처럼 바닥에서 펄프를 흡입할 수 있습니다. 흡입 셀은 조부유, 정제, 잔여물 제거와 같은 각 공정 단계의 공급 지점에 설치된다.

직류식 셀이 작동 중일 때, 중공축 아래에 위치한 경사봉형 로터의 회전에 의해 펄프가 특정 원뿔 각도로 셀 하단 및 주변으로 강력하게 분사되며, 이로 인해 경사봉형 로터 아래에 음압이 형성됩니다. 그러면 중공축을 통해 외부 공기가 유입됩니다. 경사 막대형 로터의 작용으로 펄프와 공기가 완전히 혼합되는 동시에, 기류는 분할되어 미세한 기포로 분산됩니다. 보스는 가이드 역할을 하여 펄프-공기 혼합물을 셀 바닥 쪽으로 빠르게 유도합니다. 아크형 유동 안정기에 의해 안정화된 후, 혼합물은 셀의 주변부로 이동하여 셀 전체에 고르게 분포되며, 회전하던 펄프-공기 흐름은 거의 방사형 흐름으로 변환됩니다. 이렇게 안정화된 펄프는 바닥에서 방향을 틀어 액체 표면을 향해 천천히 상승합니다. 따라서 펄프-공기 혼합물은 셀 내부에서 특수한 “W”자형 유로를 따라 이동하며, 이로 인해 펄프 표면이 비교적 안정적으로 유지됩니다. 광물이 포함된 기포는 거품 구역으로 상승하여 거품 제품으로 긁어내어집니다.

그림 12-10 XJB-10 봉형 장치의 구조 부상 분리기
1—주축; 2—경사형 로드 로터; 3—보스; 4—유동 안정기; 5—펄프 유도관; 6—베이스 플레이트

(2) 주요 특징

봉형 부양기의 주요 특징은 폭기 교반기 조립체가 경사형 봉 로터, 보스, 그리고 아크형 유동 안정기로 구성되어 있다는 점이다.

1. 경사형 로드 로터 – 이 부품은 주철 디스크와 균등하게 분포된 12개의 원뿔형 막대가 일체 주조되어 구성되어 있습니다(그림 12-11a 참조). 내마모성을 높이기 위해 고무 라이닝을 적용할 수도 있습니다. 각 막대는 로터의 회전 방향과 반대 방향으로 45°의 각도로 뒤쪽으로 기울어져 있으며, 상단에서 하단으로 갈수록 15°의 원뿔 각도로 바깥쪽으로 확장됩니다. 이러한 구조로 인해 회전 시 경사 막대의 둘레 속도가 상단에서 하단으로 갈수록 증가하게 되며, 이로 인해 강력한 교반이 일어나고, 공기 주입된 펄프가 셀의 하단 및 주변부를 향해 아래쪽으로 경사진 분사류를 형성합니다. 결과적으로, 고밀도 및 거친 입자가 셀 하단에 침전되는 것을 방지합니다.

그림 12-11 막대형 부양기의 구조적 특징
(a) 경사형 막대형 로터; (b) 보스 및 호형 유동 안정기

이 교반기는 셀 바닥에서 모래가 쌓이는 것을 방지하고 사각지대가 거의 없기 때문에 셀 용적을 최대한 활용할 수 있어, 체적 효율을 크게 향상시킵니다. 폭기된 펄프가 W자형 유로를 따라 흐르기 때문에, 셀 내 로드 로터의 설치 깊이를 줄일 수 있습니다. 이는 장기간 가동 중단 후 재가동을 용이하게 할 뿐만 아니라, 폭기 효율을 높이고 전력 소비를 줄이며 부유기의 기술적 성능을 향상시키는 데에도 도움이 됩니다.

2. 보스와 아크형 유동 안정기 – 이들의 구조는 그림 12-11b에 나와 있으며, 그 기능에 대해서는 앞서 설명한 바와 같습니다.
3. 펄프 흡입 임펠러 – 리프팅 임펠러라고도 합니다. 이 임펠러는 4개의 곡선형 블레이드(높이 50mm)와 2개의 디스크(상부 및 하부)로 구성되어 있으며, 짧은 축을 통해 주축에 연결되어 있습니다. 흡입 셀 내의 로드 로터 아래에 설치되어 펄프를 흡입하는 데 사용됩니다. 이는 국내산 로드형 부상기의 고유한 구성 요소입니다.
4. 얕은 셀 – 로드형 부유기의 셀 깊이는 XJ 부유기의 2/3에 불과하여, 로드 로터에 가해지는 정수압이 낮아집니다. 로드 로터가 회전하면, 기포가 주입된 펄프가 더 높은 배출 속도로 배출되어, 부유기의 공기 흡입 능력이 향상되고 전력 소비가 감소합니다.

또한, 이 부양기는 구조가 간단하고, 조작 및 유지보수가 용이하며, 기포 분산성이 뛰어나고, 펄프와 공기의 접촉 빈도가 높으며, 혼합이 균일하고, 부양 속도가 빠르다는 장점도 가지고 있습니다.

XJB 로드형 부양기는 고밀도의 굵은 입자 금속 광석을 처리하는 중소형 농축 공장에 적합합니다. 이 장비는 다양한 부양 공정에 사용할 수 있으며, 특히 납, 아연, 구리, 몰리브덴, 황 및 규사 분리 시 매우 효과적입니다. 이 기계의 기술적 성능은 표 12-9에 나와 있습니다.

모델 명칭의 의미 예시:
XJB‑10D
X – 부양 분리기
J – 기계적 교반
B – 막대형
10 – 세포 부피 1.0 m³
D – 단면 거품 긁어내기
(양면 거품 긁어내기인 경우, 모델명 뒤에 문자를 추가하지 않습니다.)

표 12-9 XJB 봉형 부양기의 기술적 성능

①에 표시된 데이터는 일방적 거품 제거를 나타내며, 탱크 두 개마다 한 개의 부유 탱크와 한 개의 흡입 탱크가 포함됩니다.