주석 광미로부터의 주석 회수

2026년 6월 10일

주석 광미로부터의 주석 회수

윈난 운롱 주석광산에서 가공되는 광석은 카시테라이트-석영 맥상 황화광석이다. 광미의 광물 구성은 비교적 단순하며, 주로 석영을 함유하고 있으며, 그 다음으로 리모나이트, 황철석, 토르말린, 그리고 소량의 카시테라이트, 비소황철석, 황동광 등이 포함되어 있다. 광미의 주석 함량은 0.45%이며, 이 중 카시테라이트 주석이 96.26%, 황화물 주석이 3.74%를 차지한다. 철은 3.71%이며, 기타 원소 함량은 낮다: 아연 0.051%, 구리 0.08%, 망간 0.068%; 그러나 정광 품질에 영향을 미치는 황과 비소는 상대적으로 높은 수준입니다: S 1.88%, As 0.1%. 1992년, 1차 광물 자원이 점차 고갈됨에 따라 윤롱 주석 광산은 하루 100톤 규모의 기존 농축 시설에서 오래된 광미 처리를 시작했습니다. 단기적으로 더 나은 사회적·경제적 이익을 신속하게 달성하기 위해, 기존 농축 시설을 기반으로 중력 분리-부상 공정 흐름도를 채택하여 일일 처리량을 200 t/d로 확장하는 방안이 제안되었으며, 1994년 4월에 공식 생산이 시작되었다. 생산 과정에서 공정 흐름도는 지속적으로 개선되었으며, 최종 생산 공정은 그림 4-41에 나와 있습니다. 생산에 적합하도록, 분급에 사용되는 체 데크는 앞쪽 절반에 0.8 mm 구멍이, 뒤쪽 절반에 1 mm 구멍이 있습니다. 탈점토 콘은 φ2500 mm 크기이다. 이 공정을 통해 주석 등급 56.266%, 황 0.742%, 비소 0.223%, 주석 회수율 68.3%인 주석 농축물과, 황 47.48%, 주석 0.233%, 비소 4.63%를 함유한 황 농축물이 함께 얻어집니다.

그림 4-41 윤롱 주석광산 광미 처리 공정

리무 주석 광산은 중력 분리-부양 공정을 통해 오래된 광미에서 주석을 회수합니다. 이 광산에는 650만 톤 이상의 광미가 축적되어 있으며, 여기에는 주로 주석, 텅스텐, 니오븀, 탄탈륨은 물론 규산질 광물, 장석 등이 포함되어 있습니다. 재농축 공정 흐름도에는 중력 분리, 황화물 부유, 카시테라이트 부유가 포함됩니다. 중력 분리 후 농축물에는 SnO₂ 26.84%, WO₃ 9.6%, Ta₂O₅ 2.7%, Nb₂O₅ 2.04%가 포함되어 있으며, 중력 분리 회수율은 SnO₂ 32.99%, WO₃ 24.05%, Ta₂O₅ 42.47%, Nb₂O₅ 24.77%이며, 중력 분리 회수율은 SnO₂ 32.99%, 황화물 광물 부양 공정은 1단계의 1차 선별 단계와 2단계의 2차 선별 단계로 구성되며, Cu 10.8%, SnS₂ 6.58%를 함유한 농축물을 생산하며, Cu 회수율은 78%, 황화물 회수율은 52.66%이다. 황화물 농축물은 비소 억제 및 구리 선광 공정을 거쳐 Cu >20%, Sn >18%, As <1.5%를 함유하는 구리-주석 농축물을 생산합니다. 카시테라이트 부양 농축물에는 SnO₂ 6.107%가 포함되어 있으며, 카시테라이트 회수율은 63.11%이다.

동포 광산의 예지황 선광장에는 일일 처리량 300t 규모의 중력 선별 공장이 있으며, 이곳에서 광미에서 카시테라이트를 회수하고 있다. 이 광미에는 0.2%–0.25%의 주석이 함유되어 있으며, 18.66%의 회수율을 통해 42.93% 등급의 주석 정광을 생산하여 연간 40–50톤의 주석을 정광 형태로 회수하고 있습니다.

다이산 광산에서는 1982년에 일일 처리 능력 70~100톤 규모의 선광장이 건설되었다. 이 선광장은 33,000톤의 이용 가능한 기존 광미(주석 함량 0.297%)로부터 연간 31톤의 주석 정광을 회수하며, 정광의 품위는 55%–61%이고 회수율은 34%–35%의 회수율을 보이는 주석 정광 31톤을 연간 회수하고 있습니다.

국제적으로, 오래된 주석 함유 광미로부터 주석을 회수하는 작업은 영국, 캐나다, 볼리비아에서 이루어져 왔다. 영국의 바틀리(Bartley)사는 진동 선별대와 크로스 벨트 슬루스를 사용하여 주석 광미를 재처리함으로써, 주석 등급이 각각 30.22%, 5.53%, 4.49%의 주석 등급을 각각 나타내는 농축물, 중간물, 잔재물을 생산하고 있다. 영국의 로시 크라우치(Rosh Crouch) 건식 농축 시설은 0.3%–0.4% Sn의 함량을 보이는 기존 광미(tailings)를 처리하여 30% Sn 등급의 주석 농축물을 생산합니다. 캐나다의 설리번(Sullivan) 농축 공장은 중력-자력 결합 공정 흐름을 사용하여 주석 부유 잔재물을 처리함으로써, 회수율 38%–43%로 주석 등급 60%의 주석 농축물을 생산합니다. 볼리비아의 한 농축 공장은 0.3%의 주석 함량을 가진 기존 및 신규 광미(tailings)를 재처리하여, 50%–55%의 회수율을 보이는 20% 등급의 주석 농축물을 생산합니다.

광시 난단다창 광산 지역의 농축 공장에서 사용되는 원료는 광미 저수지에 쌓여 있던 오래된 광미입니다. 이 광미는 카시테라이트-다금속 황화물 유형에 속합니다. 주요 금속 광물로는 카시테라이트, 황철석, 비소황철석, 마르마타이트, 제임소나이트가 있으며, 소량의 세루사이트, 앵글사이트, 스미스소나이트, 헤미모르파이트 등이 포함되어 있다. 맥석 광물로는 석영, 방해석, 규질 셰일, 석회암, 풍화 석회암 등이 있다. 장기간 저장된 탓에 광물들은 산화 정도가 매우 높으며, 특히 제임소나이트와 황철석의 일부가 그러합니다. 또한, 유가 광물들은 주로 200 메쉬 미만의 미세 입자 상태여서 분리 및 회수 난이도가 크게 높아집니다. 광미 내 귀중한 광물의 품위는 Sn 0.24%, Pb 0.13%, Zn 0.47%입니다.

실험 연구를 통해 광미 회수 공정은 ‘거친 입자 제거 – 중력 분리’ 후 탈점토 공정으로 결정되었다. 공정 흐름도는 그림 4-42에 제시되어 있다. 이 흐름도에서, 거대 입자 제거 공정을 위해 분류 효율이 높고 처리 용량이 크며 전력 소비가 적은 φ1500 mm 나선형 분류기가 선정되었다. 탈슬라임 및 농축 공정에는 φ125 mm 하이드로사이클론이 사용되었다. 마지막으로, 분리 및 회수를 위해 윈난 주석형 미세 슬라임 진동 선별대를 사용하여 3%–5%의 주석 함량을 가진 저품위 주석 정광을 생산하였다. 입자 크기가 극히 미세하고 슬라임 함량 및 황 함량이 높기 때문에, 진동 선반을 한 번 통과하는 것만으로는 고품위 주석 정광을 직접 생산할 수 없었다. 그러나 저품위 주석 정광을 고품위 주석 정광으로 전환하기 위해서는 추가적인 탈황 부유 공정과 슬라임 제거를 위한 진동 선반을 이용한 중력 분리만 수행하면 되었다.

고순도 주석광 회수 공정이 시운전을 마치고 가동에 들어간 후, 여러 차례의 측정 결과 저품위 주석 정광의 평균 수치는 4.17% Sn, 기존 광미 대비 회수율은 3.33%로 나타났으며, 연간 주석 금속 생산량은 25톤에 달했다.