니켈 산화광 분쇄 에너지 평가: 목표 입도별 분쇄-제련 효율의 상관관계
Grinding Energy Assessment of Nickel Oxide Ore: Correlation of Grinding-Metallurgy Efficiency for Target Particle Size
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초록
니켈 산화광 처리에서 분쇄는 필수 공정이나 분쇄 에너지 기반의 정량적 평가 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 목표 입도를 45, 75, 106, 150 µm로 설정하여 분쇄일지수를 산출하고 분쇄/분급 공정 시뮬레이션을 통해 입도별 분쇄 에너지를 평가하였다. 분쇄일지수는 150 µm에서 6.35 kWh/t, 45 µm에서 11.59 kWh/t로 측정되어 입도 감소에 따라 급격히 증가하는 경향을 보였다. 공정 시뮬레이션에서도 목표 입도 45 µm의 분쇄 에너지가 150 µm 대비 4.2배 높게 나타났으며, 특히106 µm 이하에서 분쇄 에너지 소모가 급증하는 것을 확인하였다. 산출된 분쇄 에너지와 후속 제련공정의 효율을 종합적으로 고려하여 적정 분쇄 입도로 106 µm를 도출하였다. 이러한 결과는 니켈산화광 처리 공정 설계 시 최적 분쇄 조건 설정을 위한 기초 자료로 활용 가능하다.
Abstract
Although grinding is essential in the treatment of nickel oxide ore, relatively few studies have quantitatively evaluated the energy applied in the process. In this study, we evaluated the work index and grinding energy for target particle sizes of 45, 75, 106, and 150 µm using a process simulation. The work index increased rapidly with decreasing particle size and was recorded as 6.35 kWh/t at 150 µm and 11.59 kWh/t at 45 µm. The simulation of the grinding process also revealed that the grinding energy for the 45 µm target particle size was greater than that for particles with a diameter of 150 µm by a factor of approximately 4.2, and energy consumption increased sharply below 106 µm. The optimal size of the grinding particles was determined to be 106 µm by considering the grinding energy as well as the efficiency of subsequent metallurgical processes. These results can be utilized as a fundamental guideline to establish optimal grinding conditions in the design of a nickel oxide ore processing plant.