簡易有用鉱物分離装置及びこれを用いた有用鉱物分離方法

本発明は鉱物分離装置及びその駆動方法に関し、より詳しくは川砂または海砂のような砕屑性資源に含まれている多様な有用鉱物を破砕した岩石粉末試料から分離して回収する簡易有用鉱物分離装置及びこれを用いた有用鉱物分離方法に関する。

チタン鉄鉱(ilmenite)、ルチル(rutile)、ジルコン(zircon)、シリマナイト(sillimanite)、モナザイト(monazite)などの有用鉱物は多くの種類の産業において必須な原料として活用される。すなわち、チタン鉄鉱の場合、溶接棒や特殊磁性材料または紫外線遮断顔料として用いられ、ジルコンはセラミック、高級ベアリング、ボルミルなどに使われる。特に、モナザイトの場合、ランタン、セリウム、サマリウムなどのように産業のビタミンと呼ばれる希土類元素を多量に含んでいる。

しかし、我が国では前記鉱物のほぼ全量を輸入に寄り掛かっているのが実情であり、近年は世界的に原料鉱物の価格が高騰して価格が大幅に上昇している。例えば、ルチルとシリマナイトは1トン当たり200ドル、ジルコンは1トン当たり900ドルに至っている。さらに、近年の資源保有国による資源武器化の趨勢の拡散によって、資源保有国は輸出税の引上げ、外資による資源開発の規制などの輸出抑制政策の拡大によって自国資源の流出防止を講じている実情がある。

一方、我が国の場合、高付加価値産業で多様に活用される稀有鉱物が陸上にほとんど存在しないため各種の核心素材及び部品のほぼ全量を海外から輸入しており、先進国及び資源保有国の資源武器化と独占的値上げに大きく影響され得る。このため、国内の稀有鉱物に対する採取技術開発が要請されており、その一環として海砂または川砂などの砕屑性資源に対する関心が高くなっている。

国内の海岸や川辺の砂にはチタン鉄鉱(ilmenite)、モナザイト(monazite)、ジルコン(zircon)などの有用鉱物が含有されていると報告されている。例えば、海砂中の1.5%は有用鉱物であることが知られている。一方、2007年の建設部の資料によると、2300万トンの海砂が建設材として開発されて使われると報告されている。2300万トンにはおよそ50万トンの有用鉱物が含まれており、この有用鉱物の経済的価値は2008年を基準にほぼ1兆ウォンに達するものである。

このため、海砂や川砂のような砕屑性資源が建設材に混じって捨てられることを防止し、これから希有鉱物などの有用鉱物を回収する技術が要請されている。何よりも、砂などの砕屑性資源は鉱山で採掘された鉱石とは異なり、鉱物が単体分離されている点と、一種のターゲット鉱物が主に分布されている鉱石とは異なり、砂内には多様な種類の有用鉱物が含まれている点を考慮した技術開発が要請される。

韓国登録特許第10−1241789号公報

韓国登録特許第10−1241790号公報

本発明が解決しようとする課題は、海砂または川砂のような砕屑性資源に含まれている有用鉱物を効果的で経済的に分離することができる簡易有用鉱物分離装置及びこれを用いた有用鉱物分離方法を提供することである。

前記課題を解決するための本発明の実施例による簡易有用鉱物分離装置は、破砕された岩石粉末試料及び海砂または川砂を含む砕屑性資源から有用鉱物を回収する簡易有用鉱物分離装置において、内部に水及び重粉末が混合された混合液を収容し、前記混合液の比重を測定する比重測定モジュールが装着された第1貯蔵槽;前記第1貯蔵槽の下側に備えられ、前記第1貯蔵槽内に設定表示された収容限界線Aを超過する前記混合液を収容する第2貯蔵槽;超過された前記混合液が前記第2貯蔵槽内に流入するように、一端が前記第1貯蔵槽の底面を貫いて前記第2貯蔵槽の上部に連結され、他端が前記第1貯蔵槽内に前記設定表示された収容限界線Aの高さの位置に備えられ、高さ調節が可能な第1排出管;前記第1貯蔵槽の一側面に貫通して連結され、前記第1貯蔵槽内の混合液を外部に排出し、一側に前記混合液の流量を測定及び調節する流量調節モジュールが備えられた第2排出管;前記第2排出管から排出される前記混合液を内部に備えられた選別容器に受け、前記選別容器の勾配を可変させることにより、前記選別容器の試料から重鉱物、中間鉱物及び軽鉱物のいずれか1種を選別する比重選別装置;及び前記流量調節モジュール及び前記比重選別装置の駆動を制御する制御部;を含むことを特徴とする、簡易有用鉱物分離装置である。

前記比重選別装置は、断面逆台形のハウジング;前記ハウジングの上部に備えられ、前記第2排出管を通じて排出された前記混合液を受ける前記選別容器;及び前記ハウジング内に備えられ、前記制御部の制御信号によって前記選別容器の勾配を調節する勾配調節部;を含むことができる。

前記勾配調節部は、前記選別容器の下面と接触し、一端が前記ハウジングの内側に連結され、他側に回転ギアが形成された回転軸;前記制御部の制御信号によって前記回転軸を回転させる回転軸制御モジュール;及び前記回転軸制御モジュールに連結され、前記制御部と通信可能な通信モジュール;を含むことができ、前記制御部の制御信号によって前記選別容器の勾配が0〜15°となるように前記回転軸を回転させることができる。

前記第2排出管は、前記第1貯蔵槽から排出される前記混合液の流量を調節する流量調節モジュールを備え、前記流量調節モジュールは、内部に収容限界値が設定され、前記混合液の流量を実時間で測定した後、測定された流量データが前記収容限界値より小さいとか大きい場合、それに相応する信号を出力する流量測定センサー;前記制御部から伝送された制御によって前記第2排出管から排出される流量を調節する電子式流量制御バルブ;及び前記流量測定センサーから出力された信号を前記制御部に伝送し、前記制御部から伝送された制御信号を受信する通信モジュール;を含むことができる。

前記比重測定モジュールは、前記第1貯蔵槽の前記第2排出管が連結された地点と前記設定表示された収容限界線Aとの間に分布した混合液の比重を測定することができる。

前記比重測定モジュールは、第1貯蔵槽の内部の混合液の比重を実時間で測定する比重測定センサー;及び前記測定された比重値を前記制御部に出力する通信モジュール;を含むことができる。

前記第1貯蔵槽及び前記第2貯蔵槽は、容易な洗浄のために底面が傾くように形成され、前記底面の下側部には排出口が備えられることができる。

前記簡易有用鉱物分離装置は、前記第1貯蔵槽と前記第2貯蔵槽の位置を保持する支持部をさらに含むことができ、前記支持部は、前記第1貯蔵槽と前記第2貯蔵槽の一側面と接触する面に着脱可能な内向フランジが形成されることができる。

前記簡易有用鉱物分離装置は、一端が前記第2貯蔵槽に連結され、他端が前記第1貯蔵槽に連結され、揚水ポンプPによって前記第2貯蔵槽内の混合液を前記第1貯蔵槽内に流入させる流路管をさらに含むことができ、前記流路管は、前記第1貯蔵槽及び前記第2貯蔵槽に着脱されるように、両端に着脱キャップ、が備えられることができる。

前記課題を解決するための本発明の実施例による簡易有用鉱物分離方法は、前記簡易有用鉱物分離装置を用いた有用鉱物分離方法において、第1貯蔵槽内に水及び重粉末が混合された混合液を収容する混合液収容段階;前記選別容器内に破砕された岩石粉末、海砂または川砂を含む適量(約100g/1回)の砕屑性資源を注入する砕屑性資源収容段階;及び前記混合液の比重及び前記混合液が排出される流量によって選別容器の勾配を調節することにより、前記選別容器内の破砕された岩石粉末、海砂または川砂を含む前記砕屑性資源から重鉱物、中間鉱物及び軽鉱物のいずれか1種を選別する選別段階;を含む。

前記簡易有用鉱物分離方法は、前記第1貯蔵槽内に設定表示された収容限界線Aを超過する前記混合液を第2貯蔵槽に供給した後、揚水ポンプPによって前記第1貯蔵槽に再供給する段階をさらに含むことができる。

前記選別段階は、前記第1貯蔵槽から排出される時点の前記混合液の比重を測定する第1段階;前記混合液が排出される流量を測定する第2段階;前記混合液の流量を調節する第3段階;及び選別容器内の前記混合液の重鉱物、中間鉱物及び軽鉱物のいずれか1種を選別する第4段階;を含むことができ、前記第1段階の後、前記混合液の比重が基準比重値未満の場合、前記第1貯蔵槽内に重粉末を追加して前記混合液の比重を前記基準比重値に調節する段階;をさらに含むことができる。

本発明によれば、体積が小さく、設置及び移動が簡便であり、有用鉱物の分離に用いる混合液を循環式で使うことができるので、別途の上水施設や下水施設なしに海砂または川砂のように単体分離されている砕屑性資源から稀有鉱物などの有用鉱物を経済的で効率よく分離及び回収して有用鉱物の種類及び概略の含量が分かるという利点がある。

本発明の実施例による簡易有用鉱物分離装置を示した斜視図である。

図1に示した支持部の拡大図である。

図1に示した第1貯蔵槽の斜視図である。

図1に示した第2貯蔵槽の斜視図である。

図1に示した流路管を示す斜視図である。

図1に示した第2排出管の斜視図である。

図6に示した流量調節モジュールのブロック図である。

図1に示した比重選別装置の斜視図である。

図8の分解斜視図である。

図1に示した簡易有用鉱物分離装置を用いた分離方法を説明するフローチャートである。

図10に示した段階(S120)をより詳細に説明したフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。本発明を説明するにあたり、関連した公知の機能または構成についての具体的な説明が本発明の要旨を無駄に不明確にする可能性があると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

本発明の概念による実施例は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を持つことができるので、特定の実施例を図面に例示し、本明細書または出願に詳細に説明する。しかし、これは本発明の概念による実施様態を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物または代替物を含むと理解されるべきである。

ある構成要素が他の構成要素に“連結されて”いる、或いは“接続されて”いると言及された場合には、該他の構成要素に直接連結または接続されていることも意味するが、それらの間に別の構成要素が介在する場合も含むと理解されるべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に”直接連結されて”いる、或いは“直接接続されて”いると言及された場合には、それらの間に別の構成要素が介在しないと理解されるべきである。構成要素間の関係を説明する他の表現、すなわち“〜間に”と“すぐに〜間に”または“〜に隣り合う”と“〜に直接隣り合う”等も同様に解釈されるべきである。

本明細書で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文脈上明白に異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。本明細書において、“含む”または“有する”などの用語は説示された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらの組合せが存在することを指定しようとするもので、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組合せの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。

以下、図面に基づいて本発明の実施例による簡易有用鉱物分離装置を説明する。

図1は本発明の実施例による簡易有用鉱物分離装置を示した斜視図、図2は図1に示した支持部の拡大図、図3は図1に示した第1貯蔵槽の斜視図、図4は図1に示した第2貯蔵槽の斜視図、図5は図1に示した流路管を示す斜視図、図6は図1に示した第2排出管の斜視図、図7は図6に示した流量調節モジュールのブロック図、図8は図1に示した比重選別装置の斜視図、図9は図8の分解斜視図である。

図1に示したように、本実施例の簡易有用鉱物分離装置100は、第1貯蔵槽110、第2貯蔵槽120、第1排出管140、第2排出管150、流路管160、比重選別装置200及び制御部300を含む。

また、前記第1貯蔵槽110及び前記第2貯蔵槽120の位置を保持する支持部130をさらに含む。

前記第1貯蔵槽110は、内部に水及び重粉末が混合された混合液を収容するように上部が開口した円筒状の貯蔵槽であることができる。

より具体的に、図3を参照すれば、前記第1貯蔵槽110は上部が開口した円筒状に形成され、一側面には突出型の第1流路口111が形成され、他側面には突出型の第2流路口112が形成される。

前記突出型第1流路口111は前記流路管160の一端と螺合方式で締結されて連結され、前記突出型第2流路口112は前記第2排出管150と螺合方式で締結されて連結される。

前記第1貯蔵槽110の底面は傾いた形態に形成され、前記第1貯蔵槽の底面の下側部には第1排出口114が備えられる。前記第1排出口114は前記第1貯蔵槽110の洗浄の際に洗浄内容物を排出する排出口114として使われ、洗浄時ではない状況ではシーリング部材115によって前記排出口114が閉塞される。

また、前記第1貯蔵槽110の底面には第3流路口113が形成され、前記第3流路口113は前記第1排出管140を前記第1貯蔵槽110内に引き込むときに使われる。

また、前記第1貯蔵槽110は、内側面に比重測定モジュール170が備えられ、前記比重測定モジュール170は前記第2排出管150が連結された地点と既に設定された収容限界値の間の混合液の比重を測定するのに使われ、前記比重測定モジュール170内には、混合液の比重、例えば第2排出管150から流入する混合液の比重を測定する比重測定センサー171、及び比重測定センサー171から出力される比重値を制御部300に伝送する通信モジュール172が備えられる。

図4を参照すれば、前記第2貯蔵槽120は前記第1貯蔵槽110の下側に位置し、前記第1貯蔵槽110内に設定された収容限界値を超過した混合液が第2排出管150及び比重選別容器を通じて排出された混合液を収容する貯蔵槽であることができる。

より具体的に、前記第2貯蔵槽120は円筒状に形成され、上面は前記第4流路口121が形成され、前記第1貯蔵槽110内に引き込まれた第1排出管140の他端と連結される。

また、一側面には突出型第5流路口122が形成され、前記突出型第5流路口122は前記流路管160の他端と連結される。

前記第2貯蔵槽120の底面は前記第1貯蔵槽110の底面と同様な形態に形成され、前記第2貯蔵槽120の底面の下側部には第2排出口123が備えられる。前記第2排出口123は、前記第2貯蔵槽120の洗浄の際に洗浄物を排出する排出口として使われ、洗浄時ではない状況ではシーリング部材124によって前記第2排出口123が閉塞される。

ここで、前記流路管160は、一端が第1貯蔵槽に連結され、他端が第2貯蔵槽に連結され、揚水ポンプによって第2貯蔵槽内の混合液を第1貯蔵槽に提供する機能を有する。また、前記流路管160には第1フィルターF1と第2フィルターF2が備えられることができ、前記第1フィルターF1と第2フィルターF2は第2貯蔵槽120内の混合液に含まれている試料(例えば、破砕された岩石粉末、海砂、川砂など)をフィルタリングする役目をする。

これは、第1貯蔵槽110内に流入する混合液はいつも水あるいは水と重粉末が混じった状態で存在しなければならないからである。

すなわち、試料の種類が変わっても以前に分離された試料からの汚染がないように少なくとも二つ以上のフィルターを備える。

ここで、第1フィルターF1は補助フィルターとして機能し、第2フィルターF2はメインフィルターとして機能する。第1フィルターF1及び第2フィルターF2は同種であることができ、約5mm以上の粒子をフィルタリングする。本発明で提示するフィルターは例示のためのものに過ぎないもので、試料の種類によって変更することができ、これに限定されるものではない。

前記第1排出管140は、一端が前記第1貯蔵槽110の底面を貫いて前記第2貯蔵槽120の上部と連結され、他端が前記第1貯蔵槽110内に表示された収容限界線Aの高さに位置する。よって、前記設定表示された収容限界線Aを超過する混合液は前記第1排出管140内に流入して前記第2貯蔵槽120内に流入することになる。

前記第1排出管140は高さを調節することができるので、前記第1貯蔵槽110内の水位によって前記第2排出管150に流入する混合液の圧力を調節することができる。

図6を参照すれば、前記第2排出管150は前記第1貯蔵槽110の突出型第2流路口112に連結され、前記第1貯蔵槽110内の混合物は前記第2排出管150を通じて排出される。この際、前記第2流路口112は、前記混合液が前記第1貯蔵槽110の外部に排出されるように、前記第1貯蔵槽110の一側面中間またはそれ以下の高さに位置することができる。

ここで、前記突出型第1流路口111ないし突出型第5流路口122は、外側面にネジ部が形成され、前記第1排出管140、第2排出管150、流路管160のそれぞれの両端には螺合方式で着脱される着脱キャップが備えられ、それぞれの流路口に連結された管に容易に着脱されるように連結される。

すなわち、第1排出管140の着脱キャップ141は、突出型第3流路口113及び突出型第4流路口121と着脱されるように連結され、第2排出管150の着脱キャップ151は突出型第2流路口112と着脱されるように連結され、流路管160の着脱キャップ161、162は突出型第1流路口111及び突出型第5流路口122と着脱されるように連結される。

ここで、表示された収容限界線Aの高さと前記突出型第2流路口112との間の距離は前記第2排出管150から排出される混合液の流速に連関することができる。

また、前記第2排出管150には、排出される混合液の流量を測定及び調節する流量調節モジュール190が備えられ、前記第2排出管150は排出される混合液の流量を制御することができる。

より具体的に、図7を参照すれば、流量調節モジュール190は、前記第1貯蔵槽110から排出される前記混合液の流量を調節する機能を有するために、流量測定センサー191、電子式流量制御バルブ192及び通信モジュール193を備えている。

前記流量測定センサー191は、内部に収容限界値が設定され、前記混合液の流量を実時間で測定した後、測定された流量データが前記収容限界値より小さいとか大きい場合、それに相応する信号を出力する機能を有する。

前記電子式流量制御バルブ192は前記制御部300から伝送された制御信号に応じて前記第2排出管から排出される流量を調節する機能を有する。

前記通信モジュール193は、前記流量測定センサー191から出力された信号を前記制御部300に伝送し、前記制御部300から伝送された制御信号を受信して電子式流量制御バルブ192に伝送する機能を有する。

前記制御部300は超過信号の受信によって電子式流量制御バルブ192を調節し、このような過程によって前記排出される混合液の流量が収容限界値に合わせられる。ここで、前記収容限界値は有用鉱物中の重鉱物を基準に設定された値で、例えば、0.1リットル/secであることができ、誤差範囲は±0.05/secに設定される。

前記支持部130は、図2を参照すれば、前記第1貯蔵槽110及び前記第2貯蔵槽120の位置を保持する機能を有する。より詳細に、前記支持部130は、前記第1貯蔵槽110の下面と前記第2貯蔵槽120の上面の一部に締結部材によって着脱方式で締結される。前記支持部130は第1貯蔵槽110と第2貯蔵槽120の一側面に接触する面に着脱可能な内向フランジ131を持つ。

図8及び図9を参照すれば、前記比重選別装置200は前記第2排出管150から排出される前記混合液を収容するとともに、選別容器220の勾配と前記第2排出管150から排出される混合液の流量を可変させ、比重によって選別容器内の重鉱物、中間鉱物及び軽鉱物のいずれか1種を選別する機能を有する。

より具体的に、比重選別装置200は、ハウジング210、選別容器220及び勾配調節部230を含む。

前記ハウジング210は断面逆台形の構造に製作され、前記第2貯蔵槽120の上面に固定される。

選別容器220は前記ハウジング210の上部に備えられ、表面に複数の突条が形成され、第2排出管150を通じて排出された混合液の比重と流量によって選別容器220内の重鉱物、中間鉱物、軽鉱物のいずれか1種を分類するのに使われる。

より具体的に、第2排出管150を通じて排出される混合液は選別容器220の一端に落ち、落ちた混合液は前記選別容器220の内部を満たすようになり、選別容器220の収容限界を超えて供給される混合液は選別容器200の傾いた一端に沿って溢れる。

この際、選別容器220の傾斜角度によって前記選別容器220内の重鉱物、中間鉱物及び軽鉱物のいずれか1種が前記選別容器220の他端で選別される。

前記勾配調節部230は前記選別容器220の勾配を0〜15°の角度、望ましくは10〜15°の角度に調節する機能を有する。

より具体的に、前記勾配調節部230はハウジング210の側面に備えられ、回転軸231、回転軸制御モジュール232及び通信モジュール233を含む。

前記回転軸231は、一端が前記ハウジング210に連結され、他端が回転ギア231aを備え、前記回転軸制御モジュール232は前記制御部300の制御によって前記回転軸231を回転させる機能を有する。

前記通信モジュール233は前記制御部300から伝送された無線制御信号を受信して前記回転軸制御モジュール232に伝送する機能を有する。ここで、前記回転軸制御モジュール232は無線制御電動機であることができる。

参考のため、比重選別方式としては、比重選別法、油膜選別法、ジグ選別法が使われ、この中で本実施例の比重選別装置200は固体粒子の比重差を用いて分離する方法で、比重が1より大きい流体を基準とし、これより軽い鉱物と重い鉱物に区別する方式の比重選別法を用いる。

ここで、比重選別は流体中で粒子の沈降理論の支配を受けなければならず、等速沈降比が重要な問題である。等速沈降比は、比重が高くて粒子が小さなものと比重が小さくて粒子が大きいものがあるとき、粒子のサイズと比重が適当なときには同一沈降速度を持つ粒子の比を示す。

前記流路管160は前記第1貯蔵槽110の一側面及び前記第2貯蔵槽120の一側面に連結され、前記第2貯蔵槽120内に流入した混合液を第1貯蔵槽110内に再供給するために使われる。また、前記流路管160は、前記第2貯蔵槽120内の混合液が前記第1貯蔵槽110内に再供給されるように流量ポンプと連結されることができる。前記流量ポンプは、第2貯蔵槽120内の混合液を0.2リットル/secで第1貯蔵槽110内に供給するようになる。

前記制御部300は、流量調節モジュール190及び勾配調節部230を無線方式で制御することができる応用プログラムを内部に記憶したメモリ(図示せず)を備える。

前記メモリ(図示せず)は、フラッシュメモリタイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(hard disk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリ(例えば、SDまたはXDメモリなど)、RAM(Random Access Memory)、SRAM(StaticRandom Access Memory)、ROM(ReadOnlyMemory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory)、PROM(Programmable ReadOnly Memory)、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクの中で少なくとも1タイプの記憶媒体を含むことができる。

また、前記制御部300は、前記メモリが搭載されたPDC(Personal Digital Cellular)フォン、PCS(Personal Communication Service)フォン、PHS(Personal Handyphone System)フォン、CDMA−2000(1X、3X)フォン、WCDMA(Wideband CDMA)フォン、デュアルバンド/デュアルモード(Dual Band/Dual Mode)フォン、GSM(GlobalStandard for Mobile)フォン、MBS(MobileBroadband System)フォン、DMB(Digital Multimedia Broadcasting)フォン、スマート(Smart)フォン、携帯電話などの通信機能が含まれることができるポータブル器機、PDA(Personal Digital Assistant)、ハンドヘルドPC(Hand−Held PC)、ノート型パソコン、ラップトップコンピューター、WiBro端末機、MP3プレーヤー、MDプレーヤーなどの携帯端末機、そして国際ローミング(Roaming)サービスと拡張した移動通信サービスを提供するIMT−2000(International Mobile Telecommunication−2000)端末機などを含むすべての種類のハンドヘルド基盤の無線通信装置を意味するポータブル電気電子装置であり、CDMA(Code Division Multiplexing Access)モジュール、ブルートゥース(Bluetooth)モジュール、赤外線通信モジュール(Infrared Data Association)、有無線LANカード及びGPS(Global Positioning System)による位置追跡が可能であるようにGPSチップが搭載された無線通信装置のような所定の通信モジュールを備えることができ、マイクロプロセッサーを搭載することによって一定の演算動作を行うことができる端末機を称する概念に解釈される。

図10は図1に示した簡易有用鉱物分離装置による分離方法を説明するフローチャート、図11は図10に示したS120をより詳細に説明したフローチャートである。

図10に示したように、本発明の実施例による有用鉱物分離方法(S100)は、混合液収容段階(S110)、砕屑性資源収容段階(S115)及び選別段階(S120)を含む。

前記混合液収容段階(S110)は、第1貯蔵槽110内に水及び重粉末が混合された混合液を収容する段階であることができる。

前記砕屑性資源収容段階(S115)は、前記選別容器220内に破砕された岩石粉末、海砂または川砂を含む適量(約100g/1回)の砕屑性資源を選別容器内に注入する段階であることができる。

前記選別段階(S120)は、前記混合液の比重、排出される前記混合液の流量及び選別容器の勾配の中で少なくとも一つ以上を調節することで、選別容器内に収容された砕屑性資源から重鉱物、中間鉱物及び軽鉱物のいずれか1種を選別する段階であることができる。

また、前記有用鉱物分離方法(S100)は、前記選別段階(S120)の後、第1貯蔵槽110内に設定された収容限界値を超過する前記混合液を第2貯蔵槽120に提供した後、揚水ポンプPによって前記第1貯蔵槽110に再供給する段階をさらに含むことができる。

図11に示したように、前記選別段階(S120)は第1段階(S121)ないし第4段階(S124)を含むことができる。

前記第1段階(S121)は前記第1貯蔵槽11から排出される時点の前記混合液の比重を比重測定センサー171で測定する段階であることができる。

前記比重測定センサー171は、前記第1貯蔵槽110内の混合液の比重を実時間で測定し、測定された比重データを通信モジュールを介して制御部300に伝送すれば、使用者は制御部300によって混合液の比重を実時間で確認することができる。ここで、混合液の比重は収得しようとする鉱物の種類によって変わることができる。

前記第2段階(S122)は、排出される前記混合液の流量を測定する段階であることができ、前記流量測定センサー191内には収容限界値が設定され、測定された流量値が収容限界値を超過するとか未満である場合、それに相応する処理信号を前記制御部300に伝送するようになる。

前記第3段階(S123)は、前記流量測定センサー191で感知された流量データによって前記制御部300が前記電子式流量制御バルブ192を制御することにより、排出される流量を調節する段階であることができる。

前記第4段階(S124)は前記選別容器220内の前記混合液中の重鉱物、中間鉱物及び軽鉱物のいずれか1種を選別する段階で、前記制御部300は収得しようとする鉱物によって勾配調節部230の回転軸231を制御して選別容器220の勾配を調節するようになる。この際、勾配は混合液の比重や排出される混合液の流量に基づいて設定できる。

また、前記第1段階(S121)の後、前記混合液の比重が所望値未満の場合、前記第1貯蔵槽110内に重粉末を追加することで前記混合液の比重を前記既設定値に調節する段階をさらに含むことができる。

したがって、本発明による簡易有用鉱物分離装置100は、上下水道施設が必要なく、体積が小さくて設置が簡便であり、破砕された岩石粉末試料、海砂または川砂のように単体分離されている砕屑性資源から稀有鉱物などの有用鉱物を経済的で効率よく分離及び回収することができるという利点がある。

このように、本発明の詳細な説明では具体的な実施例を説明したが、本発明から逸脱しない範疇内で様々な変形が可能であるのはいうまでもない。したがって、本発明の範囲は前述した実施例に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲によってだけ決定されるべきものである。

本発明は、海砂または川砂のような砕屑性資源に含まれている有用鉱物を効果的で経済的に分離する有用鉱物分離装置に適用可能である。

100 簡易有用鉱物分離装置 110 第1貯蔵槽 111 突出型第1流路口 112 突出型第2流路口 113 突出型第3流路口 114 第1排出口 120 第2貯蔵槽 121 突出型第4流路口 122 突出型第5流路口 123 第2排出口 115、124 シーリング部材 130 支持部 131 内向フランジ 140 第1排出管 141、142 着脱キャップ 150 第2排出管 151 着脱キャップ 160 流路管 161、162 着脱キャップ 170 比重測定モジュール 171 比重測定センサー 172 通信モジュール 190 流量調節モジュール 191 流量測定センサー 192 電子式流量制御バルブ 193 通信モジュール 200 比重選別装置 210 ハウジング 220 選別容器 230 勾配調節部 232 回転軸制御モジュール 231 回転軸 233 通信モジュール 240 排出ホール 300 制御部 P 揚水ポンプ F1 第1フィルター F2 第2フィルター