황화금광의 부유 선광을 주된 방법으로 할 때 선광 공정은 어떻게 구성해야 할까? 공정 흐름, 약제 사용 기준 및 장비 구성에 대한 종합 분석
황화금광의 부유 선광을 주된 방법으로 할 때 선광 공정은 어떻게 구성해야 할까? 공정 흐름, 약제 사용 기준 및 장비 구성에 대한 종합 분석
황화금광은 암석 금광 중 가장 주류를 이루는 유형입니다. 금은 황철석, 독사석, 황동석 등의 황화광물 속에 함유되어 있으며, 금과 황화물 사이의 관계는 매우 밀접합니다. 이러한 광석의 선광 논리는 매우 명확합니다. 금은 황화물과 함께 이동하므로, 황화물을 부상시키면 금이 농축됩니다.따라서 부유법이 주된 공정이며, 중국 내 약 80%의 암석 금광이 부유법을 통해 금을 선광하는 데에는 그럴 만한 이유가 있다.
하지만 “부유를 주된 방법으로 한다”는 것이 “부유기 한 대만 설치하면 끝”이라는 뜻은 아닙니다. 황화금광 부유 공정의 구성은 분쇄 세도, 약제 체계, 부유 단계 수, 정광 처리 방향이라는 네 가지 측면의 조화를 필요로 합니다. 본문에서는 이 공정을 어떻게 구성해야 하는지 상세히 설명합니다.
1. 먼저 확인: 귀하의 황화금광이 부유법을 주된 방법으로 채택하기에 적합한지
부유를 주된 방법으로 삼기 위한 전제 조건은 금과 황화물이 명확한 공생 관계를 이루고, 황화물 자체가 부유 가능해야 한다는 점입니다. 구체적으로 다음 세 가지를 판단해야 합니다:
첫째, 금을 함유한 광물의 유형입니다.
황철광, 독사석, 황동광에 함유된 금은 모두 부동의 전형적인 대상입니다.금은 운반 광물과 함께 부상하며, 정광은 제련 또는 시안화 처리를 거칩니다. 만약 금이 주로 자유 상태로 존재하고, 맥석이 단순하며, 간섭 원소를 포함하지 않는다면, 직접 전진토 시안화 처리를 하는 것이 오히려 더 직접적인 방법입니다. 이 경우 부상은 필수적인 선택지가 아닙니다.
둘째, 금의 분산 입도입니다.
미세 입자로 분산된 금광석이나 금과 황화물이 밀접하게 결합된 광석의 경우, 부유를 통해 금을 황화물 정광에 농축시킬 수 있어, 전체 슬러지 시안화 처리 시 대량의 갱석이 침출조를 차지하고 약제를 소모하는 것을 방지할 수 있습니다. 분산 입도가 너무 굵은 유리 금의 경우, 분쇄 회로를 통한 중광 선별을 통해 미리 회수하는 방안을 고려해야 합니다.
셋째, 간섭 원소의 상황입니다.
비소 함유 광석의 경우 독사를 억제하거나 비소-금 정광을 별도로 부유해야 하며, 탄소 함유 광석의 경우 탄소질 물질의 ‘금 탈취\' 효과를 억제해야 하고, 다금속 공생 광석의 경우 우선 부유와 혼합 부유 중 어느 방식을 선택할지 고려해야 한다. 이러한 요소들은 약제 처방과 공정 구조를 직접 결정한다.
판단 기준은 단 하나뿐이다: 대표적인 광석 시료를 채취하여 부유 개방 회로/폐쇄 회로 시험을 실시하고, 회수율과 정광 품위 데이터로 결과를 입증해야 한다. 시험 없이 인근 광산의 약제 처방표를 그대로 베끼는 것은 부유 효과가 저조한 흔한 원인이다.

2. 분쇄 세도: 부양의 첫 번째 변수
분쇄 세도는 금 함유 광물의 단체 분리 정도를 결정하며, 이는 부유 회수율의 첫 번째 변수이다.
분쇄도가 충분하지 않을 경우
금 함유 황화물과 맥석이 분리되지 않아, 결합체의 부유성이 나쁘면 금이 광미로 유출됩니다;
과도한 분쇄
황화물이 과도하게 분쇄되어 슬러지화되면, 부유 선별성이 떨어지고 약제 소비량이 증가하며, 정광의 품위를 오히려 제대로 유지하지 못하게 된다.
황화금 광석의 분쇄 세도는 분쇄 시험과 부유 시험을 통해 공동으로 결정해야 하며, 일반적으로 황화금 광물이 충분히 분리되면서도 대량의 2차 광물 슬러지가 발생하지 않는 지점을 균형점으로 삼는다.굵은 입자로 분포된 광석은 단계별 분쇄 및 단계별 선별 방식을 채택할 수 있다. 즉, 굵은 분쇄 후 먼저 부유 선별을 통해 잔사물을 제거하고, 굵은 정광을 다시 분쇄 및 선별하여 과도한 분쇄를 줄인다.
분쇄 및 분류 공정에는 볼밀과 나선형 분류기 또는 수력 사이클론을 이용한 폐쇄 회로를 채택하며, 규격에 맞는 미세 분말은 부유로 보내고, 거친 모래는 재분쇄로 회수한다. “많이 분쇄하고 적게 연마한다”는 원칙을 따르며, 파쇄 단계에서 작업을 많이 수행하고 분쇄 단계에서는 전력 소비를 줄인다.

3. 약제 제도: 부유 효과의 핵심 변수
약제 제도는 부유 선별성을 결정하며, 황화금광 부유 선별 공정 설계의 핵심 중 핵심으로, 다음 네 가지 유형의 약제로 구성됩니다:
1. pH 조절제.
일반적으로 석회나 탄산나트륨을 사용하여 슬러리의 pH를 조절함으로써 광물 표면의 전하와 약제 작용을 조절한다. 석회는 또한 황철광을 억제하고 거품을 안정화시키는 작용이 있으며, 사용량은 실험을 통해 결정해야 한다. 과다 사용 시 금을 함유한 황화물 자체를 억제할 수 있다.
2. 활성화제/억제제.
활성제(예: 황산구리)는 억제된 황화물을 활성화하는 데 사용되며, 억제제는 맥석 광물, 비소석 또는 탄소질 물질을 억제하는 데 사용됩니다.비소 함유 광석의 경우 비소석(아르세나이트)을 억제하거나 비소-금 정광을 별도로 부유시켜야 하며, 탄소 함유 광석의 경우 탄소질 물질의 금 탈취 효과를 억제해야 한다. 억제제의 선택과 사용량은 정광의 품위를 직접 결정한다.
3. 집진제.
황화광에 함유된 금의 회수에는 황약류(에틸, 부틸, 이소펜틸 황약) 또는 황질소류를 우선적으로 사용하며, 이는 황화광에 대한 포집력이 강하다.단일 집수제로는 회수율과 선택성을 동시에 확보하기 어려울 경우, 주 집수제 + 보조 집수제 조합을 채택한다: 황약류로 회수율을 확보하고, 소량의 에스테르류 또는 중성유류를 혼합하여 미세 입자 금 및 연생체의 집수 능력을 향상시킨다. 조합 비율은 반드시 부유 시험을 통해 결정해야 한다.
4. 발포제.
소놀유, MIBC 등은 거품 구조와 안정성에 영향을 미친다. 거품이 너무 취약하면 정광이 쉽게 떨어지고, 너무 끈적거리면 맥석이 섞여 등급이 떨어진다.
약제 투입 시점과 순서도 마찬가지로 중요합니다: pH 조절제를 먼저 투입하고, 충분히 작용한 후에 집수제와 발포제를 투입해야 합니다. 조선, 청소선, 정선 단계의 약제 배분은 단계적으로 이루어져야 하며, 청소선 단계에서는 회수율을 유지하기 위해 집수제를 보충하고, 정선 단계에서는 품위를 유지하기 위해 약제를 적게 넣거나 아예 넣지 않아야 합니다.약제 처방은 개방형/폐쇄형 부유 시험을 통해 최적화해야 하며, 정형화된 방식을 무작정 적용해서는 안 된다.

4. 공정 구조: 1차 선별, 2차 선별, 3차 선별의 구성
황화금 광석 부양의 공정 구조는 일반적으로 1차 조선, 2차 정선, 2차 세척에서 1차 조선, 3차 정선, 3차 세척까지의 구성이 일반적이며, 구체적인 단계 수는 광석의 부양성과 품위 요구 사항에 따라 결정됩니다:
- 1차 선별: 회수율을 보장하고, 금을 함유한 황화물을 최대한 부상시킵니다;
- 중간 선별: 1차 선별 잔재물 중 결합체와 미세 입자 금을 회수하며, 중간 선별 횟수에 따라 잔재물 등급이 결정됩니다;
- 정선: 정광의 품위를 높이며, 정선 횟수가 너무 많으면 회수율이 떨어지고, 너무 적으면 품위가 충분히 올라가지 않습니다;
- 중광 반환: 중광(정선 잔재물, 훑어내기 정광)의 반환 지점은 합리적이어야 하며, 부유성이 낮은 결합체가 공정 내에서 순환·축적되어 공정의 불안정성을 초래하는 것을 방지해야 한다.
다금속 공생 광석의 경우, 우선 부유(구리 먼저 부유시킨 후 황 부유 등) 또는 혼합 부유(구리와 황을 함께 부유시킨 후 정광을 재분리) 중 하나를 선택해야 하며, 이는 각 광물의 함량, 부유성 차이 및 제련 요구 사항에 따라 달라지므로 실험을 통해 비교하여 결정해야 한다.
부유 장비 매개변수 조정: 부유기의 공기 주입량, 임펠러 회전 속도, 탱크 깊이는 슬러지 현탁 상태와 거품 상태에 영향을 미칩니다.장비 선정에 있어, SF형 자가 흡입 슬러지는 1차 선광 및 2차 선광의 초기 단계에 적합하며(별도의 슬러지 흡입 장비 불필요), XCF/KYF형 공기 주입식은 대형 직류 탱크 구성에 적합하고, BF형 및 JJF형은 처리량과 공기 주입량 요구 사항에 따라 선정됩니다. 이를 조합하여 1차 선광, 2차 선광, 정선광 유닛을 구성할 수 있습니다.
5. 부유 정광의 처리 방향: 제련인가, 시안화 처리인가
부상은 단지 농축 수단에 불과하며, 정광의 처리 방향이 전체 라인의 완성도를 결정합니다:
경로 1: 정광을 제련소로 보냄.
금 정광을 제련소에 직접 판매하는 방식으로, 공정이 가장 짧고 투자 비용이 가장 적게 들며, 정광 등급이 높고 운송 조건이 좋은 프로젝트에 적합합니다. 농밀기 및 필터 프레스를 통해 탈수해야 하며, 정광 필터 케이크가 운송 요건을 충족해야 합니다.
경로 2: 정광의 시안화 처리.
정광을 재분쇄한 후 시안화 침출(CIL/CIP)을 통해 금을 회수합니다.정광에 비소와 탄소가 함유되어 전처리가 필요하거나, 현장에서 순도 높은 금을 생산하고자 하는 프로젝트에 적합합니다. 전체 광석 시안화 처리에 비해 정광 시안화 처리량은 대폭 감소하며, 침출조와 탈착·전해 설비의 규모가 작아 투자 비용이 적게 듭니다. 이는 황화금광에서 흔히 볼 수 있는 ‘부상선별 + 시안화\' 복합 공정입니다.
공정 3: 정광 전처리 후 시안화 처리.
비소와 탄소를 함유하여 처리가 어려운 정광은 먼저 독자적인 약제, 소성, 가압 산화 또는 생물학적 산화를 통해 포화 상태를 해제한 후 시안화 처리를 진행합니다. 여기서 부상의 가치가 가장 잘 드러납니다. 즉, 전처리가 필요한 대량의 원광을 소량의 정광으로 줄임으로써 전처리 투자 비용과 처리 비용을 대폭 절감할 수 있습니다.
광석 내에 거친 입자의 유리 금과 미세한 입자의 금 함유 황화물이 공존하는 경우, 분쇄 회로에 원심 선광기를 배치하여 거친 입자의 금을 미리 회수함으로써 “중광 + 부유선별(+시안화)” 복합 공정을 형성할 수 있습니다. 이를 통해 거친 입자의 금을 “조기에 많이 회수”하여 과도한 분쇄로 인한 손실을 방지할 수 있습니다.

6. 설비 일괄 구성 목록
황화금광 부유를 주된 공정으로 하는 완전한 생산 라인(일일 처리량 200~500톤 기준):
파쇄·분쇄 공정:
진동 급재기 → 턱식 파쇄기(거친 파쇄) → 원추형 파쇄기(중·미세 파쇄) → 원형 진동 체 → 볼 밀(1단계 격자형 + 2단계 오버플로우형) → 나선형 분류기/수력 사이클론 폐쇄 회로.
슬러리 조정 및 약제 첨가 공정:
교반조에서 슬러리 조정 → 약제 제조 및 첨가 시스템(pH 조절제, 활성화제, 억제제, 집수제, 발포제를 각 지점에서 첨가).
부상 공정:
부상기 유닛(1차 선별, 2차 선별, 정선, 시험 결과에 따라 단계 수 결정) → 중간 광물 회수 펌프 → 정광 탱크.
정광 탈수 공정:
농밀기 → 판형 필터 프레스(정광 필터 케이크는 외부 판매 또는 시안화 공정 단계로 이송).
광미 처리 공정:
광미 농축기 → 필터 프레스(광미 건식 배출) → 환수 시스템.
설비 구성에 대한 세 가지 핵심 판단 기준:
첫째, 공정과 장비를 동일한 팀이 총괄해야 한다. 부유 공정 단계 수와 약제 처방이 확정되어야만 부유기 사양과 설비 구성을 결정할 수 있다. 공정 설계와 장비 제조가 분리되면 “도면 파라미터와 장비 성능이 일치하지 않는” 문제가 발생한다.
둘째, 광석 특성에 맞춰 맞춤 설계한다. 고규소 마모성 광석의 경우, 분쇄기 라이너, 볼밀 라이너, 부유기 유로 부품을 고크롬 합금 또는 내마모성 고무로 업그레이드해야 합니다. 비소 및 탄소를 함유한 광석의 공정에는 전처리 인터페이스를 미리 확보해야 합니다. 해외 프로젝트의 경우 디젤 발전기 세트를 배치하고, 소프트 스타트를 통해 시동 전류 충격을 줄여야 합니다.
셋째, 일체형 시스템이 조각조각 조합된 시스템보다 우수합니다. 부유기, 교반조, 약제 주입 시스템, 농축기가 서로 다른 제조사에서 공급될 경우, 인터페이스와 사양이 일치하지 않아 부유 공정 안정성에 영향을 미칩니다. 일체형 공급은 시스템 간의 시너지를 보장하며, 문제가 발생했을 때 책임 주체가 명확합니다.
7. 부유 지표가 만족스럽지 않을 때의 점검 순서
현장 부유 효과가 저조할 경우, 다음 순서에 따라 원인을 파악한다:
- 광석 점검: 광석의 성질이 변화했는지(산화율, 점토화, 황화물 유형) 확인하고, 광석 시료를 채취하여 재검사합니다;
- 분쇄 공정 점검: 입도 기준 충족 여부, 분류 효율 정상 여부, 과분쇄로 인한 점토화 발생 여부;
- 약제 점검: 포집제 유형과 용량이 적합한지, 약제 투입 지점과 순서가 합리적인지, pH가 안정적인지;
- 공정 점검: 부유 단계 수, 중간 광물 회수, 탈진 처리 필요 여부;
- 마지막으로 설비를 점검하십시오: 공기 주입량, 회전 속도, 탱크 상태.
목표에 맞춘 개조가 무분별한 장비 교체보다 경제적입니다. — 많은 ‘부유 효과 불량\' 사례에서 문제는 분쇄 세도와 약제 처방에 있으며, 부유기를 교체한다고 해서 근본적인 문제가 해결되지는 않습니다.
8. 투자 참고 사항 및 프로젝트 기간
투자 개산: 부유 라인의 설비 구성은 CIP/CIL 라인과 다르므로, 가격은 공정 방안에 따라 별도로 산정해야 합니다. CIP/CIL 주요 설비 일체를 참고할 수 있습니다(만 달러, 토목 공사, 설치, 물류 및 부자재 제외):일일 처리량 100톤 기준 약 35~50만, 200톤 기준 약 45~75만, 300톤 기준 약 60~90만, 500톤 기준 약 90~135만.“부상 + 정광 시안화” 복합 라인의 투자 비용은 순수 부상 라인과 전진흙 시안화 라인 사이이며, 구체적인 금액은 제안서 견적을 기준으로 합니다.
프로젝트 기간: 통상 8~15개월 — 공정 설계 및 기술 방안 7~15일 → 엔지니어링 설계 20~30일 → 장비 제조 60~120일 → 물류 30~60일 → 설치 및 시운전 60~150일.비소와 탄소를 함유하여 처리가 어려운 광석의 경우 시험 및 전처리 공정이 추가되어야 하므로, 기간이 그에 따라 연장됩니다.

9. 부유를 주 방식으로 하고, ‘약제 + 공정 + 장비\' 3종 세트를 조합
황화금광의 경우 부유 선별을 주된 방법으로 삼는 것은 방향이 틀리지 않으나, 부유 선별 효과는 세 가지 요소의 조화에 달려 있습니다: 분쇄 세도가 해리를 보장하고, 약제 처방이 선택성을 보장하며, 공정 구조가 회수율과 품위를 보장해야 합니다. 이 세 가지 중 어느 하나라도 어긋나면, 아무리 좋은 부유 선별기를 사용해도 목표 지표를 달성할 수 없습니다.
올바른 순서는 다음과 같습니다: 대표적인 광석 시료 채취 → 부유 개방회로/폐쇄회로 시험을 통해 약제 체계 및 공정 단계 수 최적화 → 시험 매개변수에 따라 부유 설비 일체 구성 → 정광 처리 방향 결정(제련 또는 시안화) → 엔지니어 현장 상주 시운전 및 매개변수 최적화.
황화금광을 보유하고 계시거나, 부유 회수율이나 정광 품위가 만족스럽지 않거나, 부유를 주 공정으로 하는 생산 라인을 계획 중이시라면, GoldProcessingPlant에 연락하여 광석 시료 분석 및 부유 시험을 진행하시고, 약제 체계와 공정 구조 두 가지 측면에서 해결책을 찾아보시기 바랍니다.