반응표면법을 이용한 하동 티탄철석의 건식자력선별설계 최적화에 관한 연구
A Study on Design Optimization of Dry Magnetic Separation on Ha-dong Ilmenite Applying Response Surface Methodologies
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초록
본 연구에서는 중심합성계획법을 이용하여 티탄철광의 건식 자력선별에서 2인자 3수준의 실험설계를통해 변수의 최적화 및 수학적 모델을 구축하였다. 자계강도(x1)와 급광량(x2)을 독립변수로 선정하였으며, 종속변수인 TiO2의 품위(y1)와 회수율(y2)을 수학적 모델로 도출하였다. y1 및 y2에 가장 크게 영향을 미치는 인자는자계강도(x1) 이었으며, 급광량(x2)은 큰 영향을 미치지 않았다. 생성된 반응모델의 결정계수(R 2 , coefficient of determination)는 0.99%, prob>F는 0.0001로 매우 높은 신뢰도를 보였다. 최적의 선별조건을 찾기 위해 Minitab 17을 이용하여 최적화 시킨 결과 (x1 : 4,360 gauss, x2 : 10.85 g/min.)의 조건에서 TiO2의 품위와 회수율이 각각49.09% TiO2와 98.16%인 결과를 얻었다.
Abstract
In this study, a two factor - three level Central Composite Design (CCD) combined with response surface methodology was applied for modeling and optimization of process parameters of cross belt magnetic separation on the Ha-dong ilmenite. The magnetic intensity (x1) and feed rate (x2) were determined as independent variables, but the dependant variables of y1 : grade of TiO2 and recovery were obtained by mathmatical model. It results that x1 gives great influence on the response surface model (y1, y2), but the x2 does little. And it appears that the predicted values of grade and recovery applying the model equations are highly consisted with the experimental values of grade and recovery (R 2 : 0.99, prob>F 0.0001). As a result, it was confirmed that the ilmenite could be concentrated to 49.09% with the recovery of 98.16%, at optimum condition as follow ; (x1 : 4,360 gauss, x2 : 10.85 g/min.) applying Minitab 17.
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