(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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（１７０）が装着された第１貯蔵槽（１１０）；
前記第１貯蔵槽（１１０）の下側に備えられ、前記第１貯蔵槽（１１０）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（１２０）；
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（１１０）の底面を貫いて前記第２貯蔵槽（１２０）の上部に連結され、他端が前記第１貯蔵槽（１１０）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（１４０）；
前記第１貯蔵槽（１１０）の一側面に貫通して連結され、前記第１貯蔵槽（１１０）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（１９０）が備えられた第２排出管（１５０）；
前記第２排出管（１５０）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（２２０）に受け、前記選別容器（２２０）の勾配を可変させることにより、前記選別容器（２２０）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（２００）；及び
前記流量調節モジュール（１９０）及び前記比重選別装置（２００）の駆動を制御する制御部（３００）；を含むことを特徴とする、簡易有用鉱物分離装置。
【請求項２】
前記比重選別装置（２００）は、
断面逆台形のハウジング（２１０）；
前記ハウジング（２１０）の上部に備えられ、前記第２排出管（１５０）を通じて排出された前記混合液を受ける前記選別容器（２２０）；及び
前記ハウジング（２１０）内に備えられ、前記制御部（３００）の制御信号によって前記選別容器（２２０）の勾配を調節する勾配調節部（２３０）；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の簡易有用鉱物分離装置。
【請求項３】
前記勾配調節部（２３０）は、
前記選別容器（２２０）の下面と接触し、一端が前記ハウジング（２１０）の内側に連結され、他側に回転ギアが形成された回転軸（２３１）；
前記制御部（３００）の制御信号によって前記回転軸（２３１）を回転させる回転軸制御モジュール（２３２）；及び
前記回転軸制御モジュール（２３２）に連結され、前記制御部（３００）と通信可能な通信モジュール（２３３）；を含み、
前記制御部（３００）の制御信号によって前記選別容器（２２０）の勾配が０〜１５°となるように前記回転軸（２３１）を回転させることを特徴とする、請求項２に記載の簡易有用鉱物分離装置。
【請求項４】
前記第２排出管（１５０）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流量調節モジュール（１９０）を備え、
前記流量調節モジュール（１９０）は、
内部に流量に関する限界値が設定され、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（１９１）；
前記制御部（３００）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（１９２）；及び
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する通信モジュール（１９３）；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の簡易有用鉱物分離装置。
【請求項５】
前記比重測定モジュール（１７０）は、前記第１貯蔵槽（１１０）の前記第２排出管（１５０）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を特徴とする、請求項１に記載の簡易有用鉱物分離装置。
【請求項６】
前記比重測定モジュール（１７０）は、
第１貯蔵槽（１１０）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（１７１）；及び
前記測定された比重値を前記制御部（３００）に出力する通信モジュール（１７２）；を含むことを特徴とする、請求項５に記載の簡易有用鉱物分離装置。
【請求項７】
前記第１貯蔵槽（１１０）及び前記第２貯蔵槽（１２０）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を特徴とする、請求項１に記載の簡易有用鉱物分離装置。
【請求項８】
前記第１貯蔵槽（１１０）と前記第２貯蔵槽（１２０）の位置を保持する支持部（１３０）をさらに含み、
前記支持部（１３０）は、前記第１貯蔵槽（１１０）と前記第２貯蔵槽（１２０）の一側面と接触する面に着脱可能な内向フランジ（１３１）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の簡易有用鉱物分離装置。
【請求項９】
一端が前記第２貯蔵槽（１２０）に連結され、他端が前記第１貯蔵槽（１１０）に連結され、揚水ポンプ（Ｐ）によって前記第２貯蔵槽（１２０）内の混合液を前記第１貯蔵槽（１１０）内に流入させる流路管（１６０）をさらに含み、
前記流路管（１６０）は、前記第１貯蔵槽（１１０）及び前記第２貯蔵槽（１２０）に着脱されるように、両端に着脱キャップ（１６１、１６２）が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の簡易有用鉱物分離装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載された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（１１０）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（Ｓ１１０）；
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）の砕屑性資源を注入する砕屑性資源収容段階（Ｓ１１５）；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（２２０）の勾配を調節することにより、前記選別容器（２２０）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（Ｓ１２０）；を含むことを特徴とする、有用鉱物分離方法。
【請求項１１】
前記第１貯蔵槽（１１０）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（１２０）に供給した後、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を特徴とする、請求項１０に記載の有用鉱物分離方法。
【請求項１２】
前記選別段階（Ｓ１２０）は、
前記第１貯蔵槽（１１０）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（Ｓ１２１）；
前記混合液が排出される流量を測定する第２段階（Ｓ１２２）；
前記混合液の流量を調節する第３段階（Ｓ１２３）；及び
選別容器（２２０）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（Ｓ１２４）；を含み、
前記第１段階（Ｓ１２１）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（１１０）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；をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の有用鉱物分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−１２４１７８９号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１２４１７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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２】図１に示した支持部の拡大図である。
【図３】図１に示した第１貯蔵槽の斜視図である。
【図４】図１に示した第２貯蔵槽の斜視図である。
【図５】図１に示した流路管を示す斜視図である。
【図６】図１に示した第２排出管の斜視図である。
【図７】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８】図１に示した比重選別装置の斜視図である。
【図９】図８の分解斜視図である。
【図１０】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１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
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。
【符号の説明】
【００９０】
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
【図１】
0005848809.tif 000002
【図２】
0005848809.tif 000003
【図３】
0005848809.tif 000004
【図４】
0005848809.tif 000005
【図５】
0005848809.tif 000006
【図６】
0005848809.tif 000007
【図７】
0005848809.tif 000008
【図８】
0005848809.tif 000009
【図９】
0005848809.tif 000010
【図１０】
0005848809.tif 000011
【図１１】
0005848809.tif 000012