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고전압 방전 충격펄스를 이용한 유용광물 회수에 관한 실험적 연구

Experimental Study on the Recovery of Useful Minerals Using High Voltage Discharge Shock Pulse

조상호 ( Sangho Cho ) , 정상선 ( Sangsun Jeong )
  • : 대한화약발파공학회
  • : 화약발파 40권1호
  • : 연속간행물
  • : 2022년 03월
  • : 17-28(12pages)
화약발파

DOI


목차

1. Introduction
2. Electrical Pulse Disintegration(ED)
3. Experiments
4. Liberation analyses of ore fragments
5. Conclusions
참고문헌

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초록 보기

고전압 방전에 의한 파분쇄기술 중 ED(Electrical pulse Disintegration)는 고체 내 절연파괴를 유도하여 고체 내 취약한 경계면을 분리하여 유가자원을 분리·회수하는 고효율 자원처리 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 고전압 방전에 의하여 고체 내 발생한 충격파가 황화광물 내 존재하는 아연광물의 단체분리특성을 분석하기 위하여, ED분쇄실험과 기계식 분쇄실험을 수행하고 분쇄산물에 대한 SEM-BSE 분석과 Microfocus X-Ray CT 분석을 수행하여 단체분리도를 비교하였다.
Electrical pulse disintegration(ED) is known as an efficient technology for recovering valuable resources by inducing dielectric breakdown in solids to separate mineral interfaces in ores among the crushing technologies by high voltage discharge. In this study, ED crushing experiment and mechanical crushing experiment of sulfide minerals were performed, and SEM analysis and Microfocus X-Ray CT of the crushed product were performed in order to analyze the disintegration characteristics of zinc minerals exist in the sulfide minerals by the shock wave generated in the solid by high voltage discharge.

UCI(KEPA)

간행물정보

  • : 공학분야  > 화학공학
  • : KCI후보
  • :
  • : 계간
  • : 1229-9073
  • : 2799-4406
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1974-2022
  • : 829


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40권2호(2022년 06월) 수록논문
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1수치해석 기법을 이용한 발파전색재료 및 플러그 장치의 폭발압 저항 효과에 관한 연구

저자 : 고영훈 ( Younghun Ko ) , 곽기석 ( Kiseok Kwak ) , 서승환 ( Seunghwan Seo ) , 정영준 ( Youngjun Jeong ) , 김식 ( Sik Kim ) , 정문경 ( Moonkyung Chung )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 40권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 1-14 (14 pages)

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본 연구에서는 발파전색재료와 밀폐용 플러그 장치의 압력 구속 효과를 평가하기 위하여 충격챔버 모델을 구성하여 발파 수치해석을 수행하였다. 현재 개발 중인 전단농화유체 기반의 전색물질과 일반적으로 사용되고 있는 전색재료인 모래의 전색효과를 서로 비교하였다. 또한 발파공 내부압력의 구속효과 강화를 위한 세 가지 형태의 플러그 장치를 시뮬레이션에 적용하였다. 그 결과로서 전단농화유체 기반의 전색재료가 모래전색보다 전색효과가 더 우수한 것으로 나타났다. 또한 전단농화유체 기반의 전색물질과 플러그 장치를 복합적으로 사용하였을 때 발파공 내의 폭발가스의 작용 시간과 영향범위를 효과적으로 향상할 수 있을 것으로 분석되었다.


Numerical simulation is the most widely used methods for evaluating blasting performance. This study, conducted the numerical analysis of shock chamber model to evaluate the pressure confine effect of the stemming material and plug device. The stemming effect was compared and evaluated with that of the STF-based stemming material currently under development and sand, which is a commonly used blast stemming material. Furthermore, to verify of enhancement the confine effect inside blast hole pressure, three types of stemming plugs were adopted for the numerical analysis. The numerical simulation results revealed that the STF-based stemming materials were superior to the general stemming material. Also, It is evaluated that the STF-based stemming and Plug system can not only prevent detonation gas from overflowing the borehole prematurely, but also prolong the action time and scope of detonation gas in the borehole effective.

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2산업용 연돌 발파해체 시공사례

저자 : 박훈 ( Hoon Park ) , 남성우 ( Sung-woo Nam ) , 노유송 ( You-song Noh ) , 김석원 ( Suk-weon Kim ) , 석철기 ( Chul-gi Suk )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 40권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 15-24 (10 pages)

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최근 노후화로 불용되는 산업구조물의 해체 수요가 증가하면서 산업구조물 해체에 대한 관심이 부각되고 있으며, 해체된 산업부지를 원래 자연의 모습으로 복원하는 공사가 주요 이슈로 부상하고 있다. 본 시공사례는 구조적 노후화와 기능적 요건을 만족하지 못하는 산업용 연돌 해체에 발파해체공법 중 전도공법을 적용하였다. 해당 연돌은 높이 150.0m이고, 연돌 외벽이 철근콘크리트 셸 구조물이며, 내부 연통은 스틸 셸 구조물인 복합구조물이다. 발파해체결과, 연돌은 예측된 방향으로 정확히 전도하였고, 주변 시설물에 피해 없이 발파해체를 완료하였다.


Recently, the demand of demolition for the unnecessary industrial structure is increasing due to deterioration tendency and the issue of demolition is becoming a major highlight. The restoration of the dismantled industrial site to its original natural state was currently underway. This execution case was intented to describe an application of the felling method one of the explosive demolition method to the demolition of the industrial stack. This stack was 150m high, a composite structure in which the outer wall of the stack was a reinforced concrete shell structure and internal stovepipe was a steel shell structure. As as result of the explosive demolition, the stack had collapsed precisely according to estimated direction. And the explosive demolition was completed without causing any damage to surrounding facilities.

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3지하철역 인접구간에서의 터널 발파굴착 사례

저자 : 이효 ( Hyo Lee ) , 김정환 ( Jeoung-hwan Kim ) , 황남순 ( Nam-sun Hwang )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 40권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 25-34 (10 pages)

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Recently, there has been an increasing number of cases of improving constructability by using electronic detonators with precise delay time in tunnel blasting sites. This case is a case of conducting test blasting using with non-electric detonator and electronic detonator at the site of 『Seoul Metropolitan Area Express Railroad Route A Private Investment Project Section 00』 that requires careful management of vibration and noise. Although this site was designed with a non-electric detonator, it was attempted to improve the advance rate and control vibration and noise by mixing the non-electric detonator and the electronic detonator due to the decrease in the advance rate. As a result of the blasting, the target value was achieved with an advance rate of about 85% and a maximum measured value of vibration and noise is 0.215cm/sec and 73.22dB(A) which were measured below regulatory standards. As blasting works in downtown areas, it is necessary to designate measurement and management objects to continuously manage vibration and noise.

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1동시출현 핵심단어 분석을 활용한 암반발파 분야의 연구 동향 분석

저자 : 김민주 ( Minju Kim ) , 권상기 ( Sangki Kwon )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 40권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 1-16 (16 pages)

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효과적이며 안전한 발파 기술을 개발하거나 국내에 도입하기 위해서는 세계 각국에서의 발파 분야 연구 동향을 파악하는 것이 필요하다. 국내외 발파 관련 연구 동향 분석은 일부 연구 논문들을 대상으로 제한적인 범위에서 수행되는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 국제학술지에 게제된 전체 논문들을 대상으로 VOSviewer를 이용한 계량서지분석을 실시하여 발파 분야의 연구 동향 변화를 파악하고자 하였다. 시기별 핵심단어 분석 결과, 2000년대는 대체적으로 게재 논문의 수가 적고 전체적인 핵심단어 수도 적었지만, 2010년 이후 게재 논문 개수의 급격한 증가와 핵심단어의 다양화, 특히 인공지능과 관련된 핵심단어들이 등장하였다. 2017∼2021년의 핵심단어 분석 결과, 다양한 하이브리드 인공지능 기법들이 발파 영향 평가에 활발하게 활용되고 있음을 알 수 있었다.

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2고전압 방전 충격펄스를 이용한 유용광물 회수에 관한 실험적 연구

저자 : 조상호 ( Sangho Cho ) , 정상선 ( Sangsun Jeong )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 40권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 17-28 (12 pages)

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고전압 방전에 의한 파분쇄기술 중 ED(Electrical pulse Disintegration)는 고체 내 절연파괴를 유도하여 고체 내 취약한 경계면을 분리하여 유가자원을 분리·회수하는 고효율 자원처리 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 고전압 방전에 의하여 고체 내 발생한 충격파가 황화광물 내 존재하는 아연광물의 단체분리특성을 분석하기 위하여, ED분쇄실험과 기계식 분쇄실험을 수행하고 분쇄산물에 대한 SEM-BSE 분석과 Microfocus X-Ray CT 분석을 수행하여 단체분리도를 비교하였다.

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3도심지 터널에 대한 전자뇌관 적용 시공 사례

저자 : 황남순 ( Nam-sun Hwang ) , 허의행 ( Eui-haeng Heo ) , 김경현 ( Kyung-hyun Kim ) , 김정환 ( Jeoung-hwan Kim ) , 성유현 ( Yoo-hyeon Seong ) , 김남수 ( Nam-su Kim )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 40권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 29-38 (10 pages)

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최근 전자뇌관은 다양한 건설현장과 석산에서 폭넓게 사용되고 있다. 보안물건이 근접한 지역을 비롯하여 발파작업에 의한 파쇄도 개선과 2차 소할 비용 절감을 통한 작업효율성을 극대화하거나 공사기간을 단축시켜 비용을 절감하기 위해 전자뇌관을 이용하는 경우가 점차 늘어나고 있는 추세이다.
본 사례는 도심지에서 시공 중인 수도권 광역급행철도 A노선 민간투자사업 건설공사 00공구 현장에서 전자뇌관을 적용한 사례이다. 당 현장은 설계에 비전기뇌관을 이용하여 시공하도록 되어 있었으나, 발파작업을 진행하던 중 인근에 위치한 보안물건에 대한 피해와 민원을 최소화하면서 안전하고 빠른 굴착작업을 위해 전자뇌관을 이용한 발파공법을 검토하였다. 전자뇌관을 적용하여 발파소음과 진동에 대한 환경규제기준을 충족시켰으며 인근의 보안물건에 대한 손상을 방지할 수 있었다.

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자료제공: 네이버학술정보
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