CN104736249A - 磁力分选装置、磁力分选方法及铁源的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁力分选装置及磁力分选方法，能够从包含强磁性体粒子的粉粒体中高效地分离出强磁性体粒子，且不需要复杂的工序或废液处理等而低成本地进行磁力分选。本发明的磁力分选装置具有搬运包含强磁性体粒子的粉粒体的传送带、在外周的一部分卷绕有传送带且能够旋转的中空的传送带引导辊、及设置在传送带引导辊的内侧的磁场施加单元，磁场施加单元在传送带引导辊的内侧具有多个磁铁，在磁场施加单元产生的磁场内进行强磁性体粒子的分离。磁铁以在传送带引导辊的周向上相邻的磁极具有不同磁性的方式配置，且以在传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极具有相同极性的方式配置。

Description

磁力分选装置、磁力分选方法及铁源的制造方法

技术领域

本发明涉及用于从包含强磁性体粒子(ferromagnetic particles)的粉粒体磁力分选(分离)出强磁性体粒子的技术，例如，涉及适合于从作为制铁工艺的副产物的炉渣(slag)中分离出铁成分的磁力分选装置(magnetic separator)及磁力分选方法(magnetic separate method)及铁源的制造方法。

背景技术

在制铁工艺中，在铁液预备处理或转炉脱碳工序产生炉渣(制钢炉渣)作为副产物。炉渣是为了除去铁液或钢液中的杂质或不要元素而添加的钙系添加剂与这些杂质或不要元素发生反应而生成的物质。在炉渣中，除了含有被除去的杂质或不要元素以外，还含有较多的铁成分。

为了炉渣中的铁成分的再资源化，而对铁成分进行分离·回收。通常，利用如下那样的工序进行铁成分的分离·回收。首先，对炉渣进行筛分(sieve)，将炉渣中含有的大型(几百mm)的块去除。通过了筛子的小型的块中，铁成分与炉渣成分粘合，因此利用锤式破碎机(hammer crusher)或棒磨机(rod mill)等进行粗破碎(rough crushing)而形成为几十μm～几十mm的大小，促进单体分离(liberation)(炉渣成分与铁成分的分离)。然后，利用磁力分选装置(magnetic separator)分离出铁成分。作为磁力分选装置，通常使用悬吊型(suspended electromagnets)、圆筒型(magnetic drum separators)、滑轮型(magnetic pulleys)等的装置。

另外，为了使铁成分单体分离而将炉渣加热，有时在进行适当时间的冷却之后进行破碎。通过冷却时间的不同，能够不将铁块破碎而仅使粘合的炉渣成分分离，或者将炉渣微粉化成几十μm左右。

无论何种方法，推进炉渣的微粉化的话，就能推进单体分离化，这是不言自明的。

通常，为了提高铁成分的回收率而需要推进单体分离化，因此反复进行机械的破碎，减小炉渣的粒径。或者存在通过热处理来使其小径化的情况。

在为了铁成分的回收而进行磁力分选的情况下，以往使用例如图8所示那样的磁力分选装置(例如，非专利文献1)。该装置是滑轮型(带式输送机式)的磁力分选装置，将包含强磁性体粒子的粉粒体a从供给装置23向传送带20上供给，将粉粒体a从输送机终端部27排出时，将强磁性体粒子与非磁性体粒子分离。在输送机终端部27侧的传送带引导辊21中，在内侧的周向的一部分配置磁铁22。磁铁22以在传送带引导辊21的周向上相邻的磁极具有不同磁性的方式配置。磁铁22是从传送带引导辊21独立设置的固定磁铁。

在该磁力分选装置中，在输送机终端部27，传送带引导辊21的内侧的磁铁22的磁力作用于传送带20上的粉粒体a，未被磁铁22吸附的非磁性体粒子先落下而向非磁化物回收部24y回收，被磁铁22吸附的强磁性体粒子通过在传送带引导辊21的下方设置的分隔板25，在磁力减弱的位置落下而由磁化物回收部24x回收。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-142136号公报

专利文献2：日本特开平10-130041号公报

非专利文献

非专利文献1：J.Svoboda,Magnetic Techniques for the Treatment ofMaterials,pp.70-72,Kluwer Academic Publishers,2004

发明内容

发明要解决的课题

然而，如图8所示，向以往的磁力分选装置供给大量的粉粒体a，在粉粒体a的层厚变大的情况下，产生如下的问题。在微粒化的粉粒体a中，强磁性体粒子处于将非磁性体粒子抱住的状态，向磁铁22同时拉近强磁性体粒子和非磁性体粒子，因此强磁性体粒子与非磁性体粒子难以分离。这在粉粒体a的粒径越小时越显著。而且还有基于微粒化的凝集现象，在传送带20上的粉粒体a的层厚增大的情况下，如图8所示，非磁性体粒子向磁化物回收部24x混入，无法对强磁性体粒子适当地进行分选。

针对这样的问题，通常，需要如下等应对措施：如图9所示利用振动供料器26等来减少粉粒体a的供给量，将传送带20上的粉粒体层的厚度减薄至例如1个～2个粒子程度的厚度。然而，若减少粉粒体a的供给量，则虽然能确保对强磁性体粒子进行分选的性能，但是处理速度变慢。在炉渣的磁力分选的情况下，每小时需要处理几吨～几十吨，因此必须在短时间内进行大量的磁力分选。因此，在上述那样的以往的磁力分选装置中，难以在短时间内对大量的粉粒体a进行磁力分选。

另一方面，在专利文献1中，提出了经由特定的多个工序，不对炉渣进行过度破碎而将异物分离的方法，但是成为复杂的分离流程，存在处理成本升高的问题。而且，如专利文献2所示，为了避免凝集而通常适用湿式工艺，但存在废液处理费用巨大的问题。

本发明的目的在于解决上述那样的现有技术的课题，提供一种磁力分选装置及磁力分选方法，即使在对包含强磁性体粒子的粉粒体进行大量处理的情况或供给的粉粒体的层较厚的情况下，也能够从粉粒体高效地将强磁性体粒子分离，且不需要复杂的工序或废液处理等而能够以低成本进行磁力分选。

用于解决课题的方案

本发明者们关于磁力分选，得到了如下的见解。

从混合有强磁性体粒子和非磁性体粒子的粉粒体中，使用移动的磁铁对强磁性体粒子进行分选的情况下，观察各粒子的动作时，首先强磁性体粒子以被向磁铁拉近的方式移动。由于伴随着磁铁的移动的磁场的强度的变化，而作用于强磁性体粒子的引力发生变化。在磁场强时，强磁性体粒子通过引力而相互集合，相反在磁场弱时，成为分散的倾向。

该引力的变化给粉粒体带来类似于振动的效果，磁场的强度的变化反复进行，由此基于强磁性体粒子的非磁性体粒子的夹入·抱入状态被消除。其结果是，促进强磁性体粒子与非磁性体粒子的分离。而且，由于磁场的方向的变化而也向强磁性体粒子施加旋转力，因此强磁性体粒子在非磁性体粒子之间一边旋转一边向磁铁侧移动。通过这2个效果，强磁性体粒子逐渐向磁铁附近较多地聚集，非磁性体粒子相反地从磁铁向较远的一侧移动。这样，通过利用磁场的大小及方向的变化，能够将强磁性体粒子与非磁性体粒子分离。

示意性地示出以上的作用的是图1(A)～(D)。在图1(A)～(D)中，将与粉粒体相对的部分的磁铁的磁极表示为N极、S极。从如图1(A)那样通过N极将传送带2上的强磁性体粒子拉近的状态开始，磁铁移动而如图1(B)那样N极-S极间的间隙部成为与粉粒体相对的状态时，由于磁场的大小的变化，而作用于强磁性体粒子的引力的大小发生变化。而且，由于磁极的从N极向S极的变化，而强磁性体粒子被向箭头方向吸引，一边滚动一边向磁铁侧移动。然后，如图1(C)那样强磁性体粒子被向S极拉近，进而向磁铁侧移动。通过反复进行以上的作用，最初分布于粉粒体层整体的强磁性体粒子如图1(D)所示向粉粒体层的最接近磁铁的一侧聚集。

该现象只要磁铁和粉粒体a中的至少一方移动就必然发生，即使在磁铁固定而仅粉粒体a移动的情况下也同样。

在相同磁极的磁铁并排移动的情况下，虽然存在磁场的大小的变化引起的强磁性体粒子的移动，但是未向强磁性体粒子施加磁场的方向的变化产生的旋转力，因此强磁性体粒子的移动量减少，结果是分选效率降低。

需要说明的是，虽然图1(A)～(D)表示磁铁从图的右侧向左侧移动的情况，但是在磁铁从图的左侧向右侧移动的情况下，原理上也相同。

本发明者们将上述的机理适用于带式输送机式的磁力分选装置，发现了如下情况：在输送机终端部侧的传送带引导辊的内侧，沿着传送带引导辊的周向设置磁铁，所述磁铁以与粉粒体相对的部分的相邻的磁极互不相同的方式配置，且以在传送带引导辊的宽度方向上与粉粒体相对的部分的相邻的磁极相同的方式配置，使粉粒体在由该磁铁形成的磁场中移动，由此能够高效地磁力分选出强磁性体粒子。若通过使磁铁旋转而使作用于强磁性体粒子的磁场的大小及方向高速地变化，则效果进一步提高。

本发明基于这样的见解而作出，以下示出其主旨。

[1]一种磁力分选装置，具有：

传送带，搬运包含强磁性体粒子的粉粒体；

中空的传送带引导辊，在外周的一部分卷绕有传送带且能够旋转；及

磁场施加单元，设置在所述传送带引导辊的内侧，

所述磁场施加单元在所述传送带引导辊的内侧具有多个磁铁，

所述磁铁以在所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极不同的方式配置，且以在所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

[2]根据技术方案1所述的磁力分选装置，其中，

由下述(1)式定义的表示从所述磁场施加单元作用于粉粒体的磁场的变化的磁场变化频率F(Hz)为170Hz以上，

F＝(x·P)/60…(1)

在此，

x：磁铁辊的转速(rpm)

P：磁铁辊具备的磁极数(其中，磁极数以与磁铁辊4r的粉粒体(a)相对的面的周向上相邻的N极-S极的配对作为1个磁极进行计数)。

[3]根据[1]或[2]所述的磁力分选装置，其中，

所述磁力分选装置具备：

第一带式输送机(A)，搬运包含强磁性体粒子的粉粒体；

第二带式输送机(B)，位于带式输送机的上方；及

磁场施加单元，在所述带式输送机(B)的输送机始端部侧的传送带引导辊的内侧具备沿传送带引导辊周向配置的多个磁铁，

所述带式输送机(B)的输送机始端部位于接近所述带式输送机(A)的输送机终端部的上方的位置，

所述磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极不同的方式配置，且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

[4]根据[1]或[2]所述的磁力分选装置，其中，

所述磁力分选装置具备：

第一带式输送机(A)，搬运包含强磁性体粒子的粉粒体；及

第二带式输送机(B)，位于所述带式输送机(A)的上方，

所述带式输送机(B)的输送机始端部位于接近所述带式输送机(A)的输送机终端部的上方的位置，

在所述带式输送机(A)的输送机终端部及所述带式输送机(B)的输送机始端部，所述带式输送机(A)及(B)的传送带向相同方向移动，

所述磁场施加单元在所述带式输送机(B)的输送机始端部侧的传送带引导辊的内侧具备沿着传送带引导辊周向及宽度方向配置的多个磁铁，并且

所述磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊周向上相邻的磁极互不相同的方式配置，

且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

[5]根据[1]或[2]所述的磁力分选装置，其中，

所述磁力分选装置具备：

第一带式输送机(A)，搬运包含强磁性体粒子的粉粒体；

第二带式输送机(B)，位于带式输送机(A)的上方；及

磁场施加单元，在所述带式输送机(B)的输送机始端部侧的传送带引导辊的内侧具有多个磁铁，

所述带式输送机(B)的输送机始端部位于接近所述带式输送机(A)的传送带的上方且带式输送机(A)的输送机终端部与粉粒体供给装置之间的位置，

在所述带式输送机(A)的输送机终端部及所述带式输送机(B)的输送机始端部，所述带式输送机(A)及(B)的传送带向相反方向移动，

所述磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极为不同的磁极的方式配置，且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

[6]根据[3]～[5]中任一项所述的磁力分选装置，其中，

所述带式输送机(B)的所述磁场施加单元由配置在所述传送带引导辊的内侧的能够旋转的磁铁辊构成，

所述磁铁辊中，沿所述磁铁辊的外周配置的磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极为不同磁极的方式配置，且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

[7]根据[3]～[6]中任一项所述的磁力分选装置，其中，

在所述带式输送机(B)的输送机终端部的下方设置磁化物回收部，在所述带式输送机(B)的输送机始端部的下方设置非磁化物回收部。

[8]一种磁力分选方法，其中，

使用[3]～[7]中任一项所述的磁力分选装置，

从供给装置向所述带式输送机(A)上以比粉粒体包含的最小粒子的直径大的层厚供给粉粒体。

[9]根据[1]或[2]所述的磁力分选装置，其中，

所述磁力分选装置具有搬运包含强磁性体粒子的粉粒体的传送带及传送带引导辊，

在所述传送带引导辊的内侧配置向与所述传送带引导辊相反的方向旋转的磁铁辊，

磁铁辊具有磁铁，该磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极不同的方式配置，且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

[10]根据[9]所述的磁力分选装置，其中，

在所述传送带引导辊的下方配置沿着所述传送带宽度方向的分隔板，并且在所述分隔板的上端部与所述传送带之间设置用于使粉粒体的一部分通过的间隙，

在传送带移动方向上隔着所述分隔板的位置设置磁化物回收部和非磁化物回收部。

[11]一种磁力分选方法，其中，

使用[9]或[10]所述的磁力分选装置，

从供给装置向传送带上以比粉粒体包含的最小粒子的直径大的层厚供给粉粒体。

[12]根据[11]所述的磁力分选方法，其中，

使所述分隔板的上端部与传送带之间的间隙比从所述供给装置向所述传送带上供给的粉粒体的层厚小。

[13]一种磁力分选装置，是从包含强磁性体粒子的粉粒体(a)中磁力分选出强磁性体粒子的装置，其中，

所述磁力分选装置具备：第一带式输送机(A)，搬运粉粒体(a)；及第二带式输送机(B)，位于该带式输送机(A)的上方且从由带式输送机(A)搬运来的粉粒体(a)中通过磁力来吸引并分离强磁性体粒子，

带式输送机(A)和带式输送机(B)的传送带(1)、(2)的移动方向相反，

带式输送机(B)的输送机始端部(11)位于接近带式输送机(A)的输送机终端部(10)的上方的位置，

在带式输送机(B)的输送机始端部(11)侧的传送带引导辊(3)的内侧设有磁场施加单元(4)，该磁场施加单元(4)具备沿着辊周向隔开规定的间隔配置的多个磁极(5)并且在辊周向上相邻的磁极(5)具有不同的极性。

[14]根据[13]所述的磁力分选装置，其中，

带式输送机(B)的磁场施加单元(4)由在传送带引导辊(3)的内侧配置的旋转驱动式的磁铁辊(4r)构成，该磁铁辊(4r)具备沿着该磁铁辊(4r)的外周隔开规定的间隔配置的多个磁极(5)，并且在辊周向上相邻的磁极(5)具有不同的极性，

带式输送机(B)的传送带(2)和传送带引导辊(3)由非金属制成，并且将传送带引导辊(3)设为非驱动辊。

[15]根据[13]或[14]所述的磁力分选装置，其中，

在带式输送机(B)的输送机终端部(12)的下方设置磁化物回收部(7x)，在带式输送机(B)的输送机始端部(11)的下方设置非磁化物回收部(7y)。

[16]一种磁力分选方法，是使用[13]～[15]中任一项所述的磁力分选装置，从包含强磁性体粒子的粉粒体(a)中磁力分选出强磁性体粒子的方法，其中，

从供给装置(6)向带式输送机(A)上以比粉粒体(a)包含的最小粒子的直径大的层厚供给粉粒体(a)。

[17]根据技术方案4所述的磁力分选方法，其中，

使用[14]或[15]所述的磁力分选装置，将由下述(1)式定义的磁铁辊(4r)的磁场变化频率F(Hz)设为170Hz以上，

F＝(x·P)/60…(1)

在此，

x：磁铁辊(4r)的转速(rpm)

P：磁铁辊(4r)具备的磁极数(其中，以N极-S极的配对为1个磁极)。

[18]一种磁力分选装置，是将包含强磁性体粒子的粉粒体(a)从供给装置(204)向传送带(201)上供给，在将粉粒体(a)从输送机终端部(2010)排出时，通过磁力吸引强磁性体粒子而将强磁性体粒子从非磁性体粒子分离的带式输送机式的磁力分选装置，其中，

传送带(201)和输送机终端部(2010)侧的传送带引导辊(202)由非金属制成，并且将传送带引导辊(202)设为非驱动辊，

在传送带引导辊(202)的内侧配置向与传送带引导辊(202)相反的方向进行旋转驱动的磁铁辊(203)，该磁铁辊(203)具备沿着该磁铁辊(203)的外周隔开规定的间隔配置的多个磁极(205)，并且在辊周向上相邻的磁极(205)具有不同的极性。

[19]根据[18]所述的磁力分选装置，其中，

在传送带引导辊(202)的下方配置沿着传送带宽度方向的分隔板(206)，并且在该分隔板(206)的上端部与传送带(201)之间设置用于使粉粒体的一部分通过的间隙(S)，

在传送带移动方向上隔着分隔板(206)的位置设置磁化物回收部(207x)和非磁化物回收部(207y)。

[20]一种磁力分选方法，是使用[18]或[19]所述的磁力分选装置，从包含强磁性体粒子的粉粒体(a)中磁力分选出强磁性体粒子的方法，其中，

从供给装置(204)向传送带(201)上以比粉粒体(a)包含的最小粒子的直径大的层厚供给粉粒体(a)。

[21]根据[20]所述的磁力分选方法，其中，

使分隔板(206)的上端部与传送带(201)之间的间隙(S)比从供给装置(204)向传送带(201)上供给的粉粒体的层厚小。

[22]根据[20]或[21]所述的磁力分选方法，其中，

将由下述(1)式定义的磁铁辊的磁场变化频率F(Hz)设为170Hz以上，

F＝(x·P)/60…(1)

在此，

x：磁铁辊(203)的转速(rpm)

P：磁铁辊(203)具备的磁极数(其中，以N极-S极的配对为1个磁极)。

[23]一种铁源的制造方法，使用[1]～[22]中任一项所述的磁力分选装置及磁力分选方法，从制铁工艺的副产物来制造铁源。

发明效果

根据本发明，即使在对包含强磁性体粒子的粉粒体进行大量处理的情况或供给的粉粒体的层较厚的情况下，也能够通过一次的分离工序高效地从包含强磁性体粒子的粉粒体中将强磁性体粒子分离，且不需要复杂的工序或废液处理等而能够低成本地进行磁力分选。

附图说明

图1(A)～(D)是示意性地表示本发明的磁力分选装置的作用的说明图。

图2是表示本发明的实施方式1的磁力分选装置和使用了该装置的磁力分选方法的一实施方式的说明图。

图3是表示图2的实施方式1的磁力分选装置的传送带引导辊的构造的立体图。

图4是表示本发明的实施方式1的磁力分选装置的变形例1及使用了该装置的磁力分选方法的说明图。

图5是表示本发明的实施方式1的磁力分选装置的变形例2和使用了该装置的磁力分选方法的说明图。

图6是表示图2的实施方式1的磁力分选装置的变形例3的传送带引导辊的构造的立体图。

图7是表示本发明的实施方式2的磁力分选装置和使用了该装置的磁力分选方法的一实施方式的说明图。

图8是表示以往的磁力分选装置和使用该装置对粉粒体进行大量处理时的使用状态的说明图。

图9是表示以往的磁力分选装置和使用该装置对粉粒体进行少量处理时的使用状态的说明图。

具体实施方式

本发明的磁力分选装置及磁力分选方法是通过磁力从包含强磁性体粒子的粉粒体中将强磁性体粒子分离的技术。本发明的磁力分选装置具有搬运粉粒体的带、在外周的一部分卷绕有带且能够旋转的传送带引导辊、及具备在引导辊的内侧设置的多个磁铁的磁场施加单元。磁铁沿着传送带引导辊的周向，以与粉粒体相对的部分的磁极交替的方式配置，且以在传送带引导辊的宽度方向上与粉粒体相对的部分的磁极相同的方式配置。在宽度方向上相同磁极的情况下，形成均匀的磁场，作用于强磁性体粒子的力也均匀，能够提高强磁性体粒子的分离效率。

本发明的磁力分选方法使用如上述那样构成的磁力分选装置，通过磁力从包含强磁性体粒子的粉粒体中将强磁性体粒子分离。

在本发明的磁力分选装置及磁力分选方法中，将下述(1)式所定义的表示从磁场施加单元作用于粉粒体的磁场的大小的变化的磁场变化频率F(Hz)设为170Hz以上。更优选的是，磁场变化频率F为200Hz以上，

F＝(x·P)/60…(1)

在此，x：磁铁辊的转速(rpm)

P：磁铁辊具备的磁铁辊的周向上设置的磁极数

(其中，磁极数以磁铁辊4r的与粉粒体(a)相对的面的周向上相邻的N极-S极的配对作为1个磁极进行计数。例如，在N极(a)、S极(b)、N极(c)沿周向排列的情况下，将N极(a)和S极(b)的配对计数为1个磁极，将S极(b)和N极(c)的配对计数为1个磁极)。

通过使磁场施加单元的磁场变化频率F(Hz)为170Hz以上，优选为200Hz以上，由此能够产生作用于粉粒体的磁场的大小及方向的高速变化，能够高精度地使包含于粉粒体的强磁性体粒子分离。

[实施方式1]

图2是表示本发明的实施方式1的磁力分选装置和使用了该装置的磁力分选方法的一实施方式的说明图。

实施方式1的装置具备：搬运粉粒体a的第一带式输送机A；及第二带式输送机B，位于该带式输送机A的上方，通过磁铁从由带式输送机A搬运来的粉粒体a中吸附并分离强磁性体粒子。

在第一带式输送机A中，1是传送带，8是输送机始端部14侧的传送带引导辊，9是输送机终端部10侧的传送带引导辊。传送带1设置在传送带引导辊8、9之间，由此构成带式输送机A。

在第二带式输送机B中，2是传送带，3是输送机始端部11侧的传送带引导辊，13是输送机终端部12侧的传送带引导辊，传送带2设置在传送带引导辊3、13间，由此构成带式输送机B。在本实施方式1中，传送带引导辊3构成得比传送带引导辊13大径，传送带引导辊13的旋转轴位于比传送带引导辊3的旋转轴靠上方的位置，由此传送带2的上表面(传送带引导辊3、13之间的上部带部分)成为大致水平状。但是，传送带2的上表面也可以朝向传送带引导辊13而下降。

在带式输送机A的靠近输送机始端部14的位置配置有向传送带1上供给包含强磁性体粒子的粉粒体a的供给装置6。

吸附保持在带式输送机B侧的强磁性体粒子在由带式输送机B搬运之后，从输送机终端部12排出，因此在带式输送机B的输送机终端部12的下方设置磁化物回收部7x。而且，非磁性体粒子向带式输送机B的输送机始端部11的下方落下，因此在该位置设置非磁化物回收部7y。

在图2的实施方式1中，带式输送机B的输送机始端部11位于接近带式输送机A的输送机终端部10的上方的位置。而且，带式输送机A的传送带引导辊8、9与带式输送机B的传送带引导辊3、13相互反向旋转，在带式输送机A的输送机终端部10及带式输送机B的输送机始端部11，传送带1、2向相同方向移动。

带式输送机B中，传送带引导辊3、13中的任一个可以是由马达等驱动单元驱动的驱动辊，但是通常传送带引导辊13为驱动辊，传送带引导辊3为非驱动辊。传送带引导辊3其内部由中空的套筒体构成，被支承为能够旋转。

在实施方式1中，在传送带引导辊3的内侧设置磁铁辊4r作为具备多个磁铁5的磁场施加单元。磁铁辊4r构成为能够从传送带引导辊3独立旋转。

在实施方式1中，如后述的图3所示，在磁铁辊4r上，在传送带引导辊3的周向及宽度方向上，隔开规定的间隔而配置多个磁铁5。在磁铁辊4r的辊周向360°上，以相邻的磁极成为N极、S极交替的方式配置多个磁铁5。而且，在磁铁辊4r的宽度方向上，多个磁铁5以成为同一磁极的方式配置。

在辊周向上配置的磁铁5的个数或磁铁5的间隔等没有特别的限制，但是若增多磁铁5的个数或减小磁铁5的间隔，则能得到更快的磁场的大小及方向的变化。换言之，即使磁铁辊4r的转速变慢，也能得到高速的磁场变化。

磁铁5产生的磁场的强度没有特别的限制，但是通常优选以对应于对象物在与传送带引导辊3相接的传送带部分成为0.01～0.5T程度的方式选择磁铁5。若磁场过弱，则无法充分得到磁铁辊4r产生的效果，另一方面，若磁场过强，则作用于强磁性体粒子的吸引力过强，反而可能会阻碍强磁性体粒子的分离。

另外，在本实施方式1的装置中，通过以规定的间隔配置的多个磁铁5和相邻的磁铁5之间的间隙部，磁场切换为强→弱→强→弱→···，对于粉粒体层中的强磁性体粒子，集合→分散→集合→分散→···的效果反复出现。在辊周向上相邻的磁铁5之间的间隙部的宽度没有特别限制，但为了得到上述的效果而设为1～50mm程度比较适当。

图3是表示图2的实施方式1的磁力分选装置的传送带引导辊的构造的立体图。在传送带引导辊3的内侧配置具有多个磁铁的磁铁辊4r。40是磁铁辊4r的辊轴。传送带引导辊3的两端的辊轴30外装于在传送带引导辊3的内侧配置的磁铁辊4r的辊轴40上，经由轴承15(例如，金属轴承、支承轴承等)而安装于辊轴40。但是，传送带引导辊3和磁铁辊4r能够分别独立旋转，辊轴30和辊轴40的方式可采取多种方式。

磁铁辊4r是借助马达等单元而旋转的辊，其旋转方向可以是与传送带引导辊3相同的方向、相反的方向中的任一个，但是通常向与传送带引导辊3相反的方向旋转。而且，磁铁辊4r以比传送带引导辊3高的速度旋转。

在本实施方式1中，优选产生尽量高的速度的磁场变化(磁场的强度及方向的高速变化)，具体而言，如上所述，由下述(1)式定义的磁铁辊4r的磁场变化频率F(Hz)优选为170Hz以上。更优选的是，磁场变化频率为200Hz以上，

F＝(x·P)/60…(1)

在此，x：磁铁辊4r的转速(rpm)

P：磁铁辊4r具备的磁极数(其中，磁极数以磁铁辊4r的与粉粒体(a)相对的面的周向上相邻的N极-S极的配对作为1个磁极计数。例如，在N极(a)、S极(b)、N极(c)沿周向排列的情况下，将N极(a)与S极(b)的配对计数为1个磁极，将S极(b)与N极(c)的配对计数为1个磁极。例如，在周向上配置有12极(N极-S极的配对计数为1个磁极)的磁铁(例如，钕磁铁)的情况下，当设磁铁辊4r的转速为1000rpm时，磁场变化频率成为200Hz。而且，在周向上配置有24极(N极-S极的配对计数为1个磁极)的磁铁而同样设磁场变化频率为200Hz的情况下，磁铁辊4r的转速可以为500rpm。

由于磁铁辊4r的转速存在机械性的上限，或者即使提升频率而磁场变化的效果也饱和，因此磁场变化频率的上限成为1000Hz左右。

磁铁5的大小也没有特别限制，只要是能够配置规定的数目的磁铁5的大小即可。而且，在图2中，以1个磁铁5的磁极在磁铁辊4r的内周侧和外周侧成为不同磁极的方式配置，但是当然，也可以是以1个磁铁5的不同磁极沿磁铁辊4r的周向排列的方式设置磁铁5。这种情况下，由于也是N极、S极交替设置，因此能高效地进行强磁性体粒子的分离。可以隔着间隙部地设置N极和S极，而且也可以隔着间隙部地设置N极同类、S极同类。

此外，磁铁5间的间隙部可以由树脂等填埋，也可以在磁铁辊4r的外周带有罩。

磁铁辊4r的旋转方向可以是(i)与传送带2的行进方向(传送带引导辊3的旋转方向)相反的方向、(ii)与传送带2的行进方向(传送带引导辊3的旋转方向)相同的方向中的任一个。在旋转的磁铁辊4r的磁场的作用下，要向磁铁辊4r的旋转方向的相反方向移动的搬运力作用于强磁性体粒子。在上述(i)的情况下，磁场产生的向强磁性体粒子的搬运力与传送带2和强磁性体粒子的摩擦力成为同一方向。另一方面，在上述(ii)的情况下，所述搬运力与摩擦力成为相反方向。但是，这种情况下，摩擦力较大，因此强磁性体粒子被向传送带2的行进方向搬运。

(i)与(ii)相比，在(ii)的情况下，磁场对强磁性体粒子的搬运力与传送带2和强磁性体粒子的摩擦力成为相反方向，因此强磁性体粒子有时会滞留在传送带2上，但是能够更高效地使强磁性体粒子分离。另一方面，在(i)的情况下，强磁性体粒子的分离效率比(ii)的情况稍差，但是强磁性体粒子不会滞留在传送带2上，具有能够顺畅地搬运粒子的优点。

以下，说明本实施方式1的磁力分选装置的功能·作用、及使用了该装置的磁力分选方法。

在本实施方式1的磁力分选装置中，带式输送机A、B的传送带1、2的带进给速度只要设为该处理工艺所需的速度即可。并且，在图2的磁力分选装置的情况下，以相对于该带进给速度而磁场的变化成为充分的高速的方式决定磁铁辊4r的转速。尤其是该磁铁辊4r的转速优选以满足前述的(1)式的条件的方式设定。

在带式输送机A、B运转的状态下，包含强磁性体粒子的粉粒体a以充分的厚度从供给装置6向带式输送机A的移动中的传送带1上供给，该粉粒体a被搬运至输送机终端部10。由传送带1搬运的粉粒体a的上表面在输送机终端部10附近与带式输送机B的输送机始端部11的下表面接触，粉粒体a钻入带式输送机A的输送机终端部10与带式输送机B的输送机始端部11之间。此时，向粉粒体a施加带式输送机B的磁场施加单元4的磁场。

在此，在图2的磁力分选装置的情况下，通过作为磁场施加单元4的磁铁辊4r的磁力而粉粒体a内的强磁性体粒子以抱住非磁性体粒子的方式附着于带式输送机B的下表面侧，并由传送带2搬运。粉粒体a中的强磁性体粒子受到磁铁辊4r具备的磁铁5的磁场的作用，但是通过磁铁辊4r的旋转，磁场的强度瞬间地切换为强→弱→强→弱→···。对于粉粒体层中的强磁性体粒子，集合→分散→集合→分散→···的效果反复出现。

另外，如图2的实施方式那样磁场施加单元由从传送带引导辊3独立旋转的磁铁辊4r构成的情况下，由于如下作用：(1)通过使磁铁辊4r旋转而机械性地产生高速的磁场变化；(2)以充分的层厚向该变化的磁场内供给粉粒体a；(3)通过磁场变化消除强磁性体粒子对非磁性体粒子的卷入·抱入，同时强磁性体粒子向磁铁辊4r侧移动，非磁性体粒子被向距磁铁辊4r远的一侧排除；(4)非磁性体粒子在带式输送机B的输送机始端部11因重力而落下，强磁性体粒子在由带式输送机B吸附保持的状态下被搬运，由带式输送机B的输送机终端部12排出；而如图2所示，即使充分增厚向传送带1供给的粉粒体a，也能够高效地对强磁性体粒子进行磁力分选。即，能够从粉粒体a高效且迅速地对强磁性体粒子进行磁力分选。

需要说明的是，在图2的实施方式1的装置中，磁铁辊4r旋转，因此在粉粒体a沿着带式输送机B的传送带引导辊3被搬运的期间，容易被施加100次以上的磁场的强度及方向的变化。而且，强磁性体粒子的在磁场中的行为根据作为对象的粉粒体a而变化，因此能够以得到适当的性能的方式调整磁铁辊4r的转速。

在图8所示的现有装置中，也存在磁铁的个数所对应的磁场的强度及方向的变化，因而产生粉粒体a的强磁性体粒子的分离效果，但是由于是固定式的磁铁，因此磁场的变化的次数受限(几次～十几次)，强磁性体粒子的分离效果小。相对于此，在本实施方式1的装置中，由于磁铁辊4r旋转，因此在沿着传送带2搬运粉粒体的期间，容易被施加100次以上的磁场的变化。

本实施方式1的磁力分选装置如上述那样能够从粉粒体a中高效地对强磁性体粒子进行磁力分选，因此在使用了该装置的粉粒体a的磁力分选中，如图2所示，优选以比粉粒体a包含的最小粒子的直径大的层厚且磁力充分作用的层厚从供给装置6向带式输送机A的传送带1上供给粉粒体。具体而言，粉粒体的厚度可以为20～30mm。

作为本实施方式1的装置的磁力分选的对象的粉粒体没有特别限制，但是可列举制铁炉渣等炉渣、铁矿石尾矿(tailing ore)等。其中特别适合于炉渣的磁力分选。

在从炉渣的铁成分回收中，首先，对制铁炉渣进行微粒化。当微粒化不充分时，铁成分的回收率无法提高。在产生制铁炉渣的制铁·制钢工艺中存在各种各样的工序，因此产生的炉渣也多样。微粒化后的炉渣粒径根据炉渣来决定，但是根据含有的铁的方式而大多需要微粒化至几十μm～1mm程度。作为微粒化的方法，通常是粉碎。作为粗粉碎，在利用颚式破碎机(jaw crusher)或锤式破碎机(hammer crusher)粉碎之后，为了进一步的微粉化而使用球磨机(ball mill)、棒磨机(rodmill)、喷气式磨机(jet mill)、针式磨机(pin mill)、冲击式磨机(impactmill)等进行粉碎。作为其他的方法，也存在加热成1000～1300℃程度之后进行缓冷的方法。

并且，以微粒化的炉渣为对象，进行基于本发明的磁力分选装置的磁力分选。通过本发明能够从炉渣中高效地分离·回收铁成分。

在图2所示的实施方式1中，在传送带引导辊3(磁铁辊4r)的宽度方向上，以与粉粒体a相对的部分的磁极成为相同的方式配置磁铁5。在宽度方向上配置相同磁极的情况下，形成均匀的磁场，作用于强磁性体粒子的力也变得均匀，但是以在宽度方向上成为不同磁极的方式配置磁铁5时，磁场变得不均匀，局部性地产生未进行强磁性体粒子的分离的部分，使分离效率下降。

旋转的磁铁辊周边的构件受到变化的磁场产生的涡电流效果的影响，金属构件即使是非磁性物也被涡电流加热。因此，本方实施方式的带式输送机B的传送带2和传送带引导辊3由树脂、陶瓷等非金属构成。

本实施方式1的装置使在带式输送机B的输送机始端部11侧的传送带引导辊3的内侧设置的磁铁辊4r的磁场作用于由带式输送机A搬运来的粉粒体a(粉粒体层)，吸引粉粒体a中的强磁性体粒子而使其向带式输送机B的下表面侧移动，将强磁性体粒子分离。因此，带式输送机A的输送机终端部10与带式输送机B的输送机始端部11的间隔只要是磁铁辊4r的磁力充分作用于粉粒体a中的强磁性体粒子的大小即可，但是通常优选能够使由带式输送机A的传送带1搬运的粉粒体a的层的上表面与带式输送机B的输送机始端部11接触、即粉粒体层能够钻入带式输送机A的输送机终端部10与带式输送机B的输送机始端部11之间的大小。

接着，说明本发明的实施方式1的变形例1。图4是表示本发明的实施方式1的变形例1的磁力分选装置的图。

变形例1将带式输送机A与带式输送机B的位置关系设为不同于图1的方式。即，带式输送机B的输送机始端部11位于接近带式输送机A的输送机终端部10的上方的位置，带式输送机A的传送带引导辊8、9和带式输送机B的传送带引导辊3、13向相同方向旋转。而且，在带式输送机A的输送机终端部10及带式输送机B的输送机始端部11，传送带1、2向相反方向移动。

即使是这样的配置，也能进行强磁性体粒子的分离，这是不言自明的。需要说明的是，除了带式输送机A与B的位置关系以外，与图2及3的实施方式1的结构为大致同一结构，因此省略其说明。

接着，说明本发明的实施方式1的变形例2。图5是表示本发明的实施方式1的磁力分选装置的变形例2和使用了该装置的磁力分选方法的说明图。

在该实施方式1的变形例2中，传送带引导辊3由内部中空的套筒体构成，且被支承为能够旋转。在传送带引导辊3的内侧设有磁场施加单元4，该磁场施加单元4具备沿着辊周向隔开规定的间隔地配置的多个磁铁5。

变形例2的磁场施加单元4与实施方式1的磁铁辊4r不同，不旋转。换言之，磁场施加单元4的磁铁5是从传送带引导辊3独立地设置且不旋转的固定磁铁。需要说明的是，磁场施加单元4的磁铁5如图3所示，以在辊周向上相邻的磁极不同的方式配置，且以在辊宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

如图5所示，在实施方式1的变形例2中，配置磁铁5的辊周向的范围至少是从传送带引导辊3的下端位置(与带式输送机A的输送机终端部10相对的位置)到传送带引导辊3的顶部位置为止的约180°(传送带引导辊3的半周)的范围。如实施例2那样，若将磁铁5以不旋转的方式固定设置，则能够减小设置磁铁5的范围。

实施方式2的磁力分选装置通过具备固定磁铁5的磁场施加单元4来吸引粉粒体a中的强磁性体粒子，以该强磁性体粒子抱住非磁性体粒子的方式而粉粒体a(或其一部分)附着(保持)于带式输送机B的下表面侧而由传送带2搬运。在该装置的情况下，与图2的磁铁辊4r相比，效果较小，但是粉粒体a中的强磁性体粒子受到磁场施加单元4具备的磁铁5的磁力的作用，在由传送带2搬运的过程中，磁场切换为强→弱→强→弱→···地进行，因此对于粉粒体a中的强磁性体粒子，也是集合→分散→集合→分散→···反复进行，能得到与图2的实施方式1的情况同质的效果。但是，由于不是如图2的磁铁辊4r那样磁场高速变化，因此磁力分选性能或处理速度比图2的实施方式1小。

变形例2的磁力分选装置能得到如下作用效果：(i)由于采用使第二带式输送机B具备的磁场施加单元4产生的磁场从上方作用于从第一带式输送机A排出的粉粒体a，吸附粉粒体a中包含的强磁性体，并使强磁性体向带式输送机B侧移动的基本方式，因此与现有装置相比，能够减少强磁性体粒子产生的非磁性体粒子的抱入·卷入，(ii)而且，通过基于磁场施加单元4的磁场变化来消除强磁性体粒子对非磁性体粒子的卷入·抱入。

图6是表示图2的实施方式1的磁力分选装置的变形例3的传送带引导辊的构造的立体图。如图6所示，在实施方式1的实施例3中，设置于磁铁辊4r的磁铁5沿着传送带引导辊3(磁铁辊4r)的周向设置多个，并且在传送带引导辊3(磁铁辊4r)的宽度方向上仅设置1个。磁铁5沿着周向以与粉粒体a相对的磁极交替的方式配置。也可以这样构成磁铁5。

[实施方式2]

图7是表示本实施方式2的磁力分选装置和使用了该装置的磁力分选方法的一实施方式的说明图。

本实施方式2的磁力分选装置与实施方式1同样是带式输送机式的磁力分选装置。本实施方式2的磁力分选装置将包含强磁性体粒子的粉粒体a从供给装置向传送带201上供给，在将粉粒体a从输送机终端部2010排出时，通过磁力吸引强磁性体粒子而使其从非磁性体粒子分离。

在图7中，201是传送带，202是输送机终端部2010侧的传送带引导辊，208是输送机始端部2011侧的传送带引导辊。传送带201设置在传送带引导辊202、208之间，由此构成带式输送机。带式输送机通过传送带引导辊208由马达等驱动单元驱动，而使传送带201旋转。传送带引导辊202为非驱动辊，内部由中空的套筒体构成。

在传送带引导辊202的内侧配置磁铁辊203。磁铁辊203的结构与图3所示的结构大致相同。具体而言，磁铁辊203具备在其周向及宽度方向上隔开规定的间隔而配置的多个磁铁205，并且在辊周向上相邻的磁铁205的磁极成为不同的磁极(N极、S极)。即，磁铁205以在辊周向上N极和S极交替的方式配置。多个磁铁205以相对于辊的宽度方向成为相同磁极的方式配置。

磁铁辊203是借助马达等而旋转的辊，向与传送带引导辊202相反的方向旋转。而且，如后述那样，该磁铁辊203与传送带引导辊202相比以高速旋转。

旋转的磁铁辊周边的构件受到变化的磁场产生的涡电流效果的影响，金属构件即使为非磁性物也会由涡电流加热。因此，传送带201和传送带引导辊202由树脂、陶瓷等非金属构成。

磁铁205在磁铁辊203的宽度方向上以成为相同磁极的方式配置。在宽度方向上为相同磁极的情况下，形成均匀的磁场，作用于强磁性体粒子的力也变得均匀，但是配置在宽度方向上不同的磁极的磁铁205时，磁场变得不均匀，局部性地产生未进行强磁性体粒子的分离的部分，使分离效率下降。但是，磁铁205可以如图6所示在宽度方向上配置一个磁铁，也可以如图3所示配置适当分割后的磁铁。

沿着磁铁辊203的外周设置的磁铁205的个数或配置间隔等没有特别的限制，但是若增多磁铁205的个数或减小配置间隔，则即使转速变慢也能得到高速的磁场变化。

在实施方式2中，与实施方式1同样，优选以尽量高的速度产生磁场的强度及方向的变化，具体而言，由下述(1)式定义的磁铁辊203的磁场变化频率F(Hz)优选为170Hz以上。更优选的是，磁场变化频率为200Hz以上，

F＝(x·P)/60…(1)

在此，x：磁铁辊的转速(rpm)

P：磁铁辊具备的磁极数(其中，磁极数以磁铁辊4r的与粉粒体(a)相对的面的周向上相邻的N极-S极的配对为1个磁极计数。例如，在N极(a)、S极(b)、N极(c)沿周向排列的情况下，将N极(a)和S极(b)的配对计数为1个磁极，将S极(b)和N极(c)的配对计数为1个磁极)。

例如，在周向上配置有12极(将N极-S极的配对计数为1个磁极)的磁铁(例如，钕磁铁)的情况下，设磁铁辊203的转速为1000rpm时，磁场变化频率成为200Hz。在周向上配置24极(将N极-S极的配对计数为1个磁极)的磁铁而同样设磁场变化频率为200Hz的情况下，磁铁辊203的转速可以为500rpm。

由于磁铁辊203的转速存在机械性的上限的情况、及即使增大频率而磁场变化的效果也饱和的情况，磁场变化频率的上限成为1000Hz左右。

磁铁205的大小也没有特别限制，只要是能够配置规定的数目的磁铁的大小即可。磁铁205产生的磁场的强度没有特别的限制，但是通常优选对应于对象物以与传送带引导辊202相接的传送带部分处成为0.01～0.5T程度的方式选择磁铁205。当磁场过弱时，无法充分得到基于磁铁辊203的效果。另一方面，当磁场过强时，作用于强磁性体粒子的吸引力过强，前述的原理(图1(A)～(D))产生的强磁性体粒子的分离反而可能成为阻碍。

在本实施方式2的装置中，将强磁性体粒子分离的基本的作用也正如图1中说明那样。

通过以规定的间隔配置的多个磁铁205与相邻的磁铁205之间的间隙部，在磁铁辊203的旋转时，磁场的强度瞬时地切换为强→弱→强→弱→···，对于粉粒体层中的强磁性体粒子而反复得到集合→分散→集合→分散→···的效果，在这一点上具有特征。在辊周向上相邻的磁铁205间的间隙部的宽度没有特别的限制，但是为了适当产生粉粒体层中的强磁性体粒子被从磁场释放那样的状态，另一方面，为了避免磁场减弱的状态过长地持续，通常1～50mm程度比较适当。

在传送带引导辊202的下方(正下方)配置有沿着传送带宽度方向的分隔板6，并且在该分隔板206的上端部与传送带201(传送带引导辊202处移动方向反转的传送带部分)之间，设有用于使强磁性体粒子通过的间隙S。以这样的方式设置分隔板206是由于非磁性体粒子的落下区域与强磁性体粒子的落下区域相邻，因此要避免两粒子在落下中发生混合。

另外，在传送带移动方向上隔着分隔板206的位置设有磁化物回收部207x和非磁化物回收部207y。即，隔着分隔板206而在输送机始端部2011侧的位置(强磁性体粒子的落下区域)设置磁化物回收部207x，在输送机终端部2010侧的位置(非磁性体粒子的落下区域)设置非磁化物回收部207y。

以下，说明本实施方式2的磁力分选装置的功能·作用、及使用了该装置的磁力分选方法。

在本实施方式2的磁力分选装置中，传送带201的带进给速度(传送带引导辊202、208的转速)只要是其处理工艺所需的速度即可。对于该带进给速度，以磁场的变化成为充分高速的方式决定磁铁辊203的转速。尤其是该磁铁辊203的转速优选以满足前述的(1)式的条件的方式设定。

包含强磁性体粒子的粉粒体a从供给装置204向运转中的传送带201上以充分的厚度供给，被搬运至输送机终端部2010(传送带引导辊202及磁铁辊203的位置)。并且，在传送带201上的粉粒体a从输送机终端部2010排出时，粉粒体a内的强磁性体粒子受到磁铁辊203具备的磁铁205的磁场的作用，但是由于磁铁辊203的旋转，而磁场的强度瞬时地切换成强→弱→强→弱→···，对于粉粒体a中的强磁性体粒子也能反复得到集合→分散→集合→分散→···的效果。

在输送机终端部2010中，粉粒体a伴随着传送带201的移动而沿着传送带引导辊202的圆弧被输送，但是在1/4旋转～1/2旋转的区域，非磁性体粒子因重力而自由落下。另一方面，强磁性体粒子由于微粒化而质量减小，而且，磁场的强度充分大，因此即使从传送带201落下也直接由磁铁吸附。这样强磁性体粒子被向传送带201的行进方向传送，进行1/2旋转以上而从磁场区域脱落时，自由落下。并且，先落下的非磁性体粒子由非磁化物回收部207y回收，然后落下的强磁性体粒子由磁化物回收部207x回收。此时，通过分隔板206能防止非磁性体粒子与强磁性体粒子混合。需要说明的是，可以根据传送带201的进给速度或粉粒体a的落下行为，来调整分隔板206的位置。

在实施方式2的磁力分选装置中，在传送带引导辊3(磁铁辊4r)的宽度方向上，以与粉粒体a相对的磁极相同的方式配置磁铁5。由此，起到在宽度方向上形成均匀的磁场，而作用于强磁性体粒子的磁力也均匀的效果。

另外，在本实施方式2的磁力分选装置中，由于如下作用：(i)通过使磁铁辊203旋转而机械性地产生高速的磁场变化；(ii)向该变化的磁场内以充分的层厚供给粉粒体a；(iii)通过磁场变化消除强磁性体粒子产生的非磁性体粒子的卷入·抱入，同时强磁性体粒子向磁铁辊203侧移动，非磁性体粒子被向距磁铁辊203远的一侧排除；(iv)在传送带引导辊202的下部，由于重力而非磁性体粒子落下，强磁性体粒子以被向传送带201侧吸附保持的状态被搬运，在磁场的影响消失之处落下；从而如图7所示，即使充分增厚向传送带201供给的粉粒体a的层厚，也能够高效地对强磁性体粒子进行磁力分选。即，能够从粉粒体a高效且迅速地对强磁性体粒子进行磁力分选。

在图8所示那样的现有装置中，也存在磁铁的个数所对应的磁场的强度及方向的变化，因此产生粉粒体a的强磁性体粒子的分离效果，但是由于是固定式的磁铁，因此磁场的变化的次数受限(几次～十几次)，强磁性体粒子的分离效果小。相对于此，在本实施方式2中，由于磁铁辊203旋转，因此在沿着传送带引导辊202搬运粉粒体a的期间，容易施加100次以上的磁场的变化。

另外，搅拌行为根据成为对象的粉粒体a而变化，因此能够以得到适当的性能的方式调整磁铁辊203的转速。

本实施方式2的磁力分选装置如上述那样能够从粉粒体a高效地对强磁性体粒子进行磁力分选，因此在使用了该装置的粉粒体a的磁力分选中，优选如图7所示从供给装置204向传送带201上以比粉粒体a含有的最小粒子的直径大的层厚，且以磁场充分作用的层厚供给粉粒体。具体而言，粉粒体的厚度可以为20～30mm。

另外，优选使分隔板206的上端部与传送带201的间隙S小于从供给装置204向传送带201上供给的粉粒体a的层厚。设置分隔板206的目的正如前述那样，但是为了防止在输送机终端部2010从传送带201落下的强磁性体粒子与非磁性体粒子混合，优选使分隔板206的上端部尽量接近传送带201。具体而言，若使间隙S小于粉粒体a的层厚，则能够防止强磁性体粒子与非磁性体粒子的混合。

作为本实施方式2的装置的磁力分选的对象的粉粒体没有特别的限制，但是可列举制铁炉渣等的炉渣、铁矿石尾矿等。其中也特别优选炉渣的磁力分选。

在从炉渣的铁成分回收中，首先，对制铁炉渣进行微粒化。若微粒化不充分，则铁成分的回收率无法提高。产生制铁炉渣的制铁·制钢工艺中包括各种各样的工序，因此产生的炉渣也多样。微粒化后的炉渣粒径根据炉渣来决定，但是根据含有的铁的方式，大多需要微粒化至几十μm～1mm程度。作为微粒化的方法，通常为粉碎。作为粗粉碎，利用颚式破碎机或锤式破碎机进行粉碎之后，为了进一步微粉化而使用球磨机、棒磨机、喷气式磨机、针式磨机、冲击式磨机等进行粉碎。作为其他的方法，有在加热成1000～1300℃程度之后进行缓冷的方法。并且，以微粒化的炉渣为对象，进行基于本发明的磁力分选装置的磁力分选。由此，能够从炉渣高效地分离·回收铁成分，能够提高炉渣的处理生产线的生产率。

需要说明的是，作为强磁性体的分选装置，已知具有看上去类似的构造的涡流式分选装置，但是除了金属粒子的分选原理不同之外，由于粒子因斥力而飞散，因此需要对应于回收的金属粒子的大小来调整回收壳体的位置的机构，因此也需要空间。相对于此，在本发明中，不需要这样的回收壳体的位置调整，因此，也不需要用于此目的的复杂的机构。

需要说明的是，本发明并不局限于上述那样的实施方式1及2的分选装置或分选方法，可以实施各种设计变更。而且，也可以使用实施方式1及2的磁力分选方法，作为从制铁工艺的副产物制造铁源的铁源的制造方法来实施。

实施例1

使用图2所示的本发明的实施方式1的磁力分选装置，进行制钢炉渣的磁力分选。

在对制钢炉渣的粉碎物进行了400μm的筛选之后，将通过了筛眼的炉渣作为磁力分选的对象粉粒体。该粉粒体的铁浓度为54mass％。向带式输送机A的传送带1上的粉粒体的供给层厚为7mm。带式输送机B的传送带引导辊3的外径为300mm，磁铁辊4r的磁极数为12极(其中，以N极-S极的配对为1个磁极)，带式输送机A、B的传送带1、2的进给速度为0.5m/s，传送带引导辊3的转速为31.9rpm，与传送带引导辊3相接的传送带部分处的磁场强度为0.2T。而且，为了研究带式输送机B的磁铁辊4r的转速的效果，使磁铁辊4r的转速为500rpm(磁场变化频率F＝100Hz)、850rpm(磁场变化频率F＝170Hz)、1200rpm(磁场变化频率F＝240Hz)。

为了比较，使用以往通常使用的圆筒磁选机A(圆筒面上的磁场强度：0.16T)、滑轮磁选机B(与传送带引导辊相接的传送带部分处的磁场强度：0.2T)，以进给速度0.5m/s对相同的制钢炉渣的粉粒体进行磁力分选。

在上述各实施例中，研究了磁化回收物的铁浓度和从炉渣的铁回收率。其结果如表1所示。

首先，使用了圆筒磁选机A的比较例1的磁化回收物由于卷入非铁成分，因此铁浓度低，而且铁向非磁化侧逃散，因此铁回收率也低。而且，使用了滑轮磁选机B的比较例2中，卷入粉粒体的大致全部的量，因此铁回收率确实良好，但是关键的磁化回收物的铁浓度与磁力分选前的粉粒体相比几乎未改变。相对于此，在本发明例中，若将磁铁辊3的磁场变化频率设为170Hz以上，则磁化回收物的铁浓度、炉渣的铁回收率都能得到高的值，而且，磁铁辊3的磁场变化频率若为200Hz以上，则磁化回收物的铁浓度、炉渣的铁回收率都能得到更高的值。

[表1]

实施例2

使用图7所示那样的实施方式2的磁力分选装置，进行了制钢炉渣的磁力分选。

在对制钢炉渣的粉碎物进行了400μm的筛选之后，将通过了筛眼的炉渣作为磁力分选的对象粉粒体。该粉粒体的铁浓度为54mass％。向传送带201上的粉粒体的供给层厚为7mm。传送带引导辊202的外径为300mm，磁铁辊203的磁极数为12极(其中，以N极-S极的配对为1个磁极)，传送带201的进给速度为0.5m/s，传送带引导辊202的转速为31.9rpm，与传送带引导辊202相接的传送带部分处的磁场强度为0.2T。而且，为了研究带式输送机的磁铁辊203的转速的效果，将磁铁辊203的转速设为500rpm(磁场变化频率F＝100Hz)、850rpm(磁场变化频率F＝170Hz)、1200rpm(磁场变化频率F＝240Hz)。

为了比较，使用以往通常使用的圆筒磁选机A(圆筒面上的磁场强度：0.16T)和滑轮磁选机B(与传送带引导辊202相接的传送带部分处的磁场强度：0.2T)，以进给速度0.5m/s对同样的制钢炉渣的粉粒体进行了磁力分选。

在上述各实施例中，研究了磁化回收物的铁浓度和从炉渣的铁回收率。其结果如表2所示。

首先，使用了圆筒磁选机A的比较例1的磁化回收物由于卷入非铁成分，因此铁浓度低，而且铁向非磁化侧逃散，因此铁回收率也低。而且，使用了滑轮磁选机B的比较例2由于卷入粉粒体的大致全部的量，因此回收率确实良好，但是关键的磁化回收物的铁浓度与磁力分选前的粉粒体相比几乎没有变化。相对于此，在本发明例中，若磁铁辊203的磁场变化频率为170Hz以上，则磁化回收物的铁浓度、炉渣的铁回收率都能得到高的值，而且，若磁铁辊203的磁场变化频率为200Hz以上，则磁化回收物的铁浓度、炉渣的铁回收率都能得到更高的值。

[表2]

标号说明

1、2、20 传送带

3、8、9、13 传送带引导辊

4 磁场施加单元

4r 磁铁辊

5 磁极

6 供给装置

7x 磁化物回收部

7y 非磁化物回收部

10、12 输送机终端部

11、14 输送机始端部

15 轴承

30、40 辊轴

A、B 带式输送机

a 粉粒体

201 传送带

202 传送带引导辊

203 磁铁辊

204 供给装置

205 磁极

206 分隔板

207x 磁化物回收部

207y 非磁化物回收部

208 传送带引导辊

209 轴承

2010 输送机终端部

2011 输送机始端部

S 间隙

Claims (23)

1.一种磁力分选装置，具有：

传送带，搬运包含强磁性体粒子的粉粒体；

中空的传送带引导辊，在外周的一部分卷绕有传送带且能够旋转；及

磁场施加单元，设置在所述传送带引导辊的内侧，

所述磁场施加单元在所述传送带引导辊的内侧具有多个磁铁，

所述磁铁以在所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极不同的方式配置，且以在所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

2.根据权利要求1所述的磁力分选装置，其中，

由下述(1)式定义的表示从所述磁场施加单元作用于粉粒体的磁场的变化的磁场变化频率F(Hz)为170Hz以上，

F＝(x·P)/60   …(1)

在此，

x：磁铁辊的转速(rpm)

P：磁铁辊具备的磁极数(其中，磁极数以磁铁辊4r的与粉粒体(a)相对的面的周向上相邻的N极-S极的配对作为1个磁极进行计数)。

3.根据权利要求1或2所述的磁力分选装置，其中，

所述磁力分选装置具备：

第一带式输送机(A)，搬运包含强磁性体粒子的粉粒体；

第二带式输送机(B)，位于带式输送机的上方；及

磁场施加单元，在所述带式输送机(B)的输送机始端部侧的传送带引导辊的内侧具备沿传送带引导辊周向配置的多个磁铁，

所述带式输送机(B)的输送机始端部位于接近所述带式输送机(A)的输送机终端部的上方的位置，

所述磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极不同的方式配置，且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

4.根据权利要求1或2所述的磁力分选装置，其中，

所述磁力分选装置具备：

第一带式输送机(A)，搬运包含强磁性体粒子的粉粒体；及

第二带式输送机(B)，位于所述带式输送机(A)的上方，

所述带式输送机(B)的输送机始端部位于接近所述带式输送机(A)的输送机终端部的上方的位置，

在所述带式输送机(A)的输送机终端部及所述带式输送机(B)的输送机始端部，所述带式输送机(A)及(B)的传送带向相同方向移动，

所述磁场施加单元在所述带式输送机(B)的输送机始端部侧的传送带引导辊的内侧具备沿着传送带引导辊周向及宽度方向配置的多个磁铁，并且，

所述磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊周向上相邻的磁极互不相同的方式配置，

且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

5.根据权利要求1或2所述的磁力分选装置，其中，

所述磁力分选装置具备：

第一带式输送机(A)，搬运包含强磁性体粒子的粉粒体；

第二带式输送机(B)，位于带式输送机(A)的上方；及

磁场施加单元，在所述带式输送机(B)的输送机始端部侧的传送带引导辊的内侧具有多个磁铁，

所述带式输送机(B)的输送机始端部位于接近所述带式输送机(A)的传送带的上方且带式输送机(A)的输送机终端部与粉粒体供给装置之间的位置，

在所述带式输送机(A)的输送机终端部及所述带式输送机(B)的输送机始端部，所述带式输送机(A)及(B)的传送带向相反方向移动，

所述磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极为不同的磁极的方式配置，且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的磁力分选装置，其中，

所述带式输送机(B)的所述磁场施加单元由配置在所述传送带引导辊的内侧的能够旋转的磁铁辊构成，

所述磁铁辊中，沿所述磁铁辊的外周配置的磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极为不同磁极的方式配置，且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的磁力分选装置，其中，

在所述带式输送机(B)的输送机终端部的下方设置磁化物回收部，在所述带式输送机(B)的输送机始端部的下方设置非磁化物回收部。

8.一种磁力分选方法，其中，

使用权利要求3～7中任一项所述的磁力分选装置，

从供给装置向所述带式输送机(A)上以比粉粒体包含的最小粒子的直径大的层厚供给粉粒体。

9.根据权利要求1或2所述的磁力分选装置，其中，

所述磁力分选装置具有搬运包含强磁性体粒子的粉粒体的传送带及传送带引导辊，

在所述传送带引导辊的内侧配置向与所述传送带引导辊相反的方向旋转的磁铁辊，

磁铁辊具有磁铁，该磁铁以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的周向上相邻的磁极不同的方式配置，且以在所述带式输送机(B)的所述传送带引导辊的宽度方向上相邻的磁极相同的方式配置。

10.根据权利要求9所述的磁力分选装置，其中，

在所述传送带引导辊的下方配置沿着所述传送带宽度方向的分隔板，并且在所述分隔板的上端部与所述传送带之间设置用于使粉粒体的一部分通过的间隙，

在传送带移动方向上隔着所述分隔板的位置设置磁化物回收部和非磁化物回收部。

11.一种磁力分选方法，其中，

使用权利要求9或10所述的磁力分选装置，

从供给装置向传送带上以比粉粒体包含的最小粒子的直径大的层厚供给粉粒体。

12.根据权利要求11所述的磁力分选方法，其中，

使所述分隔板的上端部与传送带之间的间隙比从所述供给装置向所述传送带上供给的粉粒体的层厚小。

13.一种磁力分选装置，是从包含强磁性体粒子的粉粒体(a)中磁力分选出强磁性体粒子的装置，其中，

所述磁力分选装置具备：第一带式输送机(A)，搬运粉粒体(a)；及第二带式输送机(B)，位于该带式输送机(A)的上方且从由带式输送机(A)搬运来的粉粒体(a)中通过磁力来吸引并分离强磁性体粒子，

带式输送机(A)和带式输送机(B)的传送带(1)、(2)的移动方向相反，

带式输送机(B)的输送机始端部(11)位于接近带式输送机(A)的输送机终端部(10)的上方的位置，

在带式输送机(B)的输送机始端部(11)侧的传送带引导辊(3)的内侧设有磁场施加单元(4)，该磁场施加单元(4)具备沿着辊周向隔开规定的间隔配置的多个磁极(5)并且在辊周向上相邻的磁极(5)具有不同的极性。

14.根据权利要求13所述的磁力分选装置，其中，

带式输送机(B)的磁场施加单元(4)由在传送带引导辊(3)的内侧配置的旋转驱动式的磁铁辊(4r)构成，该磁铁辊(4r)具备沿着该磁铁辊(4r)的外周隔开规定的间隔配置的多个磁极(5)，并且在辊周向上相邻的磁极(5)具有不同的极性，

带式输送机(B)的传送带(2)和传送带引导辊(3)由非金属制成，并且将传送带引导辊(3)设为非驱动辊。

15.根据权利要求13或14所述的磁力分选装置，其中，

在带式输送机(B)的输送机终端部(12)的下方设置磁化物回收部(7x)，在带式输送机(B)的输送机始端部(11)的下方设置非磁化物回收部(7y)。

16.一种磁力分选方法，是使用权利要求13～15中任一项所述的磁力分选装置，从包含强磁性体粒子的粉粒体(a)中磁力分选出强磁性体粒子的方法，其中，

从供给装置(6)向带式输送机(A)上以比粉粒体(a)包含的最小粒子的直径大的层厚供给粉粒体(a)。

17.根据权利要求4所述的磁力分选方法，其中，

使用权利要求14或15所述的磁力分选装置，将由下述(1)式定义的磁铁辊(4r)的磁场变化频率F(Hz)设为170Hz以上，

F＝(x·P)/60   …(1)

在此，

x：磁铁辊(4r)的转速(rpm)

P：磁铁辊(4r)具备的磁极数(其中，以N极-S极的配对为1个磁极)。

18.一种磁力分选装置，是将包含强磁性体粒子的粉粒体(a)从供给装置(204)向传送带(201)上供给，在将粉粒体(a)从输送机终端部(2010)排出时，通过磁力吸引强磁性体粒子而将强磁性体粒子从非磁性体粒子分离的带式输送机式的磁力分选装置，其中，

传送带(201)和输送机终端部(2010)侧的传送带引导辊(202)由非金属制成，并且将传送带引导辊(202)设为非驱动辊，

在传送带引导辊(202)的内侧配置向与传送带引导辊(202)相反的方向进行旋转驱动的磁铁辊(203)，该磁铁辊(203)具备沿着该磁铁辊(203)的外周隔开规定的间隔配置的多个磁极(205)，并且在辊周向上相邻的磁极(205)具有不同的极性。

19.根据权利要求18所述的磁力分选装置，其中，

在传送带引导辊(202)的下方配置沿着传送带宽度方向的分隔板(206)，并且在该分隔板(206)的上端部与传送带(201)之间设置用于使粉粒体的一部分通过的间隙(S)，

在传送带移动方向上隔着分隔板(206)的位置设置磁化物回收部(207x)和非磁化物回收部(207y)。

20.一种磁力分选方法，是使用权利要求18或19所述的磁力分选装置，从包含强磁性体粒子的粉粒体(a)中磁力分选出强磁性体粒子的方法，其中，

从供给装置(204)向传送带(201)上以比粉粒体(a)包含的最小粒子的直径大的层厚供给粉粒体(a)。

21.根据权利要求20所述的磁力分选方法，其中，

使分隔板(206)的上端部与传送带(201)之间的间隙(S)比从供给装置(204)向传送带(201)上供给的粉粒体的层厚小。

22.根据权利要求20或21所述的磁力分选方法，其中，

将由下述(1)式定义的磁铁辊的磁场变化频率F(Hz)设为170Hz以上，

F＝(x·P)/60   …(1)

在此，

x：磁铁辊(203)的转速(rpm)

P：磁铁辊(203)具备的磁极数(其中，以N极-S极的配对为1个磁极)。

23.一种铁源的制造方法，使用权利要求1～22中任一项所述的磁力分选装置及磁力分选方法，从制铁工艺的副产物来制造铁源。