JP2003144967A - 砕砂製造方法、洗浄方法および砂粒並びに装置 - Google Patents

砕砂製造方法、洗浄方法および砂粒並びに装置

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JP2003144967A
JP2003144967A JP2001343672A JP2001343672A JP2003144967A JP 2003144967 A JP2003144967 A JP 2003144967A JP 2001343672 A JP2001343672 A JP 2001343672A JP 2001343672 A JP2001343672 A JP 2001343672A JP 2003144967 A JP2003144967 A JP 2003144967A
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Takeshi Shimada
毅 嶋田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、砕砂に付着した炭素粒その他の
付着物を洗浄分離することを目的としたものである。 【解決手段】 この発明は、岩石を破砕して必要な粒度
の砂粒を生成すると共に、該砂粒の先鋭部を鈍化処理
し、ついで曝気洗浄により、砂粒に付着した炭素分子お
よび油分を除去することを特徴とした砕砂製造方法によ
り目的を達成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、岩石を破砕して
砂粒を製造する際、砂粒に付着した炭素粒その他の付着
物を除去することを目的とした砕砂製造方法、洗浄方法
および砂粒並びに装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、砕砂を製造するには、岩石を粉砕
して所望の粒度とした後、洗浄槽に入れて撹拌、水洗し
ていた。
【0003】従来、ダムなどの堆砂を曝気処理する技術
が提案されている(特開2001−29995)。
【0004】また、汚染土壌などの洗浄方法として、高
圧水を噴射して超音波を発生させ、これにより洗浄する
技術の提案がある(特許第2850948号)。
【0005】
【発明により解決しようとする課題】前記撹拌水洗によ
っては、砂粒に付着した微小炭素粒および油分などの付
着物の除去が難しく、洗浄槽の直列使用によっても、前
記炭素粒等の除去は殆どできなかった。
【0006】前記堆砂を洗浄するために曝気する技術
は、曝気により好気性菌を増殖させ、これにより堆砂の
スラリー中の有機物を分解させ、無機物として洗浄効果
を向上させる技術である。
【0007】また、高圧水を噴射して超音波を発生する
技術は、汚染土壌の洗浄であって砕砂の付着物除去とは
技術思想が異なるのみならず、応用することもできな
い。
【0008】前記のように除去できないのは、小径砂粒
(例えば直径0〜5.0mm)の粗面に付着した炭素粒
などの付着力が強く、通常の水流の力だけでは砂と共に
流動するのみで分離する力に乏しく、多少流速を速くし
ても、砂と水との混合液であるから衝撃は小さかったの
で、それほどの効果がなかったと推定される。
【0009】
【課題を解決するための手段】然るにこの発明は、微小
気泡を加圧噴出させることにより、各砂粒に微振動を与
え、併せて水を活性化して洗浄力を高めることにより、
砂粒に付着した炭素粒のみならず、油分(例えばn−ヘ
キサン)も洗除することに成功したのである。
【0010】また超音波を発振し、振動を付与すれば、
洗浄効率を助長することができる。
【0011】即ち、方法の発明は岩石を粉砕して必要な
粒度の砂粒を生成すると共に、該砂粒の先鋭部を鈍化処
理し、ついで曝気洗浄により、砂粒に付着した炭素分子
およびその他の付着物を除去することを特徴とした砕砂
製造方法であり、砂粒と水との混合液に微細気泡を加圧
噴出させ、または超音波を発振させて砂粒に付着した炭
素粒その他の付着物を除去することを特徴とした砕砂洗
浄方法である。
【0012】また他の発明は砂粒と水との混合液に微細
気泡を噴出させつつ超音波を発振させて洗浄することを
特徴とした砕砂洗浄方法である。
【0013】次に物の発明は砂粒と水との混合液を、曝
気洗浄および(または)超音波洗浄したことを特徴とす
る砂粒である。更に、洗浄槽内に回転軸を横架し、該回
転軸に、撹拌スクリュー羽根と、砂粒の取り出し羽根を
直列に設置した装置において、前記砂粒の取り出し羽根
付近の槽壁へ、曝気加振手段を設置したことを特徴とす
る砕砂洗浄装置であり、曝気加振手段は、周壁に無数の
微小孔を設けた曝気筒または該曝気筒と超音波発振器と
の組み合わせとしたものである。
【0014】前記発明における曝気の気泡は微細(例え
ば0.5mm以下)なことが望ましい。また、砕砂と水
との混合液に十分の撹拌と、砂粒と気泡との接触を考慮
すれば、前記混合液の1/3ないし同等量の空気を出す
ことが好ましい。
【0015】この発明において超音波発振を行う場合に
は、各砂粒に振動を付与する程度の強さが好ましい。即
ち、砂粒は振動によって異物(炭素粒など)を分離する
ことができる。しかしながら、水の活性化を考慮するな
らば(油分の分離などの効果)曝気との併用が好まし
い。
【0016】この発明の洗浄装置は、従来使用されてい
た洗浄槽に曝気装置および曝気装置と超音波発振器を設
置すると共に、分離異物の流出装置を付設するのみでよ
いから、従来装置の改造により、この発明の装置を構成
することができる。前記において、超音波発振装置がな
くても、従来に比し格段の効果が認められた。
【0017】
【発明の実施の形態】この発明は、従来行われている砕
砂製造ライン中の洗浄装置に、曝気等による曝気加振手
段を設けると共に、分離した異物を浮上させてこれを排
除するようにしたものである。
【0018】前記曝気手段としては、周壁に無数の微小
孔を設けた曝気筒に加圧空気を供給して、無数の小気泡
(なるべく直径0.5mm以下)を発生させ、砂粒を振
動させると共に、水を活性化して、炭素粒および油分を
分離除去する。
【0019】前記洗浄は、砕砂と水との混合液の流動中
に行われるけれども、砕砂に十分の振動を付与し、分離
異物を泡などにより浮上させるので、容易に分離の目的
を達成することができる。この場合に、再度水洗すれ
ば、一層よい結果が得られる。
【0020】前記における曝気筒は、洗浄槽における混
合液供給口の下方に横方向に設置し、微小気泡がほぼ全
液を通過することが好ましい。従って、回転軸(撹拌羽
根の)と直角に左右から突出させたり、左右貫通させる
ことが望ましいが、従来の洗浄槽に設置する場合には、
砕砂が溜まりにくい配置が望ましい。
【0021】次に、超音波発振器を設置する場合には、
少なくとも供給される全混合液中の砕砂に振動を付与し
なければならないので、発振方向と、その容量に留意す
る。前記において超音波と曝気とを併用する場合には、
前記のような制約はないが、曝気の死角に当たる場所ま
たは曝気の不均一の場所の補助として使用すると一層の
好結果が得られる。
【0022】
【実施例1】この発明の方法の実施例を図1について説
明する。採石をクラッシャーにより破砕して小径0〜3
0mmくらいにし、これを0〜5.0mmに篩別して、
大粒(5.0mmを越える石)は再度クラッシャーにか
けて、小粒にする。ついで水と共に洗浄槽に送り、加圧
空気により微小気泡を発生させて曝気し、要すれば超音
波を発振して砂粒を振動させることにより、砂粒に付着
した炭素粒などの異物を除去する。ついで、砂粒と水と
の混合物を再び洗浄槽に入れて、砂粒を排出すれば、綺
麗な砂粒製品が残ることになる。
【0023】また、実施の一例によれば、砕砂処理量は
80〜120トン/Hで、この場合の水量は400m
/H〜600m/Hであった。
【0024】また、エアポンプの空気圧力は15kPa
〜25kPa、空気量は0.8m/min〜1.5m
/minであり、ディフューザーの孔径は0.5mm
であった。
【0025】前記は、研磨によって砕砂の角を取り、流
砂に近い外形とする。また洗浄時に、曝気洗浄または曝
気洗浄と超音波洗浄とによって砕砂に付着した炭素粒な
どの異物を悉く分離除去し、気泡により浮上させること
ができる。また水の活性化によって砕砂の油分も効率よ
く分離することができる。
【0026】
【実施例2】この発明の実施装置を図2、3により説明
する。平面矩型で断面半円形の第1洗浄槽1の一側(図
1の右側)に水と砕砂との混合液の移送管2の一端を連
結する。前記第1洗浄槽1の中央部には長手方向に平行
して回転軸3を、ほぼ第1洗浄槽1の上縁付近へ回転自
在に架設し、前記回転軸3の右側部ほぼ1/3の長さに
亘って掻き出し羽根4を放射状に固定し、残部の回転軸
3を中心とする円周上へ等間隔に配設した支杆5、5を
介してスパイラル羽根6を2口ねじ状に設ける。前記支
杆5、5は、回転軸3へ固定したリングへ固定してあ
る。前記スパイラル羽根6の外縁は図3(b)のように
第1洗浄槽1の内壁に摺接させてある。前記第1洗浄槽
1の右側には、異物排出用の異物匣7と、砕砂の排出匣
8と、余分の水を出すための排水匣9とが夫々設けてあ
る。前記排出匣8と第2洗浄槽10の一側(図2中左
側)との間に移送管11が連結してある。
【0027】前記第2洗浄槽10の長手方向中央部へ、
その縁と同一の高さ付近に回転軸12を架設し、該回転
軸12の一側に小幅のドラム13を固着し、ドラム13
の外壁へ砕砂を持ち上げるための羽根14、14を等間
隔に固定する。また、前記回転軸12の他側残部には、
所定半径位置に、前記回転軸12と平行な複数の支杆1
5を円周上へ等間隔に配置し、前記支杆15の外側へス
パイラル羽根16を固着したもので、図中17は排出匣
である。
【0028】前記実施例において、回転軸3、12の一
端には、スプロケットが固着してあり(図示していな
い)、このスプロケットと駆動軸のスプロケットとの間
にチェーンを装着し、前記回転軸3、12を回転するよ
うにしてある。
【0029】前記実施例において、砕砂と水との混合液
を移送管2を介して矢示18のように移送すると、洗浄
槽1の右側(図2中)へ供給される。この場合に、混合
液の入る位置の下方の曝気筒20から、無数の微小気泡
(直径0.5mm以下)が吹き上げられるので、砕砂に
付着した炭素粒その他の異物を分離し、泡と共に異物匣
7へオーバーフローして排出され、排水管19から矢示
28のように排出される。また洗浄された砕砂は、掻き
出し羽根4によって連続的に排水匣8へ掻き出され、移
送管11と受匣21を経て第2洗浄槽10の一側内へ放
出される。前記における残余の排水は、排水匣9を経て
外界へ排水される。この場合に第1洗浄槽1の左側に矢
示22のような水流が起こり、混合液中の比較的小粒の
砕砂も、流動中に沈殿するが、スクリュー羽根6によっ
て矢示23のように、移動させられ、掻き出し羽根4に
よって排出匣8へ掻き出される。
【0030】前記において第2洗浄槽10に入った砕砂
は、洗浄作用を受けながら、ドラム13の外壁に固着し
た羽根14、14によって掻き上げられ、排出匣17に
排出される。この排出匣17に排出された砕砂は綺麗に
洗浄されているので、そのまま集積場に集積される。
【0031】一方、第2洗浄槽に入った混合液中の水
は、矢示24の方向に流動し、排水匣25から矢示29
のように排水される。この場合に洗浄槽底には比較的小
粒の砕砂が沈殿するが、スクリュー羽根16の回転によ
って砕砂は矢示26の方向に移動させられ、前記ドラム
13の羽根14によって排出匣17へ排出される。
【0032】前記第1洗浄槽の処理量は毎時80〜12
0トンであり、この際の使用水量は毎時400m〜6
00mである。
【0033】また、使用空気圧は15kPa〜25kP
aで、空気量は0.8m/min〜1.5m/mi
n、曝気筒の微孔径は、0.1mm〜0.5mmであ
る。
【0034】前記実施例において、第1洗浄槽の内壁へ
超音波発振器27を設置すれば、砕砂に微振動を付与
し、砕砂と異物の分離を促進させることができる。
【0035】
【発明の効果】この発明によれば、洗浄槽の適所へ曝気
筒を設置して、砕砂を吹き上げるように撹拌したので、
砕砂に付着した炭素粒その他の異物は、砕砂から分離
し、発生した泡と共に浮上して排出される効果がある。
また再洗浄により、砂粒の異物はほぼ完全除去される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例のブロック図。
【図2】 同じく装置の実施例の概念的平面図。
【図3】(a)同じく第1洗浄槽の掻き出し羽根部の一
部を省略した断面図。 (b)同じくスパイラル羽根部の一部を省略した断面
図。 (c)同じく第2洗浄槽のドラムの一部を省略した断面
図。
【符号の説明】
1 第1洗浄槽 2 移送管 3 回転軸 4 掻き出し羽根 5 支杆 6 スパイラル羽根 7 異物匣 8 排出匣 9 排水匣 10 第2洗浄槽 11 移送管 12 回転軸 13 ドラム 14 羽根 15 支杆 16 スパイラル羽根 17 排出匣 20 曝気筒 27 超音波発振器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 岩石を破砕して必要な粒度の砂粒を生成
    すると共に、該砂粒の先鋭部を鈍化処理し、ついで曝気
    洗浄により、砂粒に付着した炭素分子その他の付着物を
    除去することを特徴とした砕砂製造方法。
  2. 【請求項2】 砂粒と水との混合液中に微細気泡を加圧
    噴出させ、または超音波を発振させて砂粒に付着した炭
    素粒その他の付着物を除去することを特徴とした砕砂洗
    浄方法。
  3. 【請求項3】 砂粒と水との混合液中に微細気泡を噴出
    させつつ超音波を発振させて洗浄することを特徴とした
    砕砂洗浄方法。
  4. 【請求項4】 砂粒と水との混合液を、曝気洗浄および
    /または超音波洗浄したことを特徴とする砂粒。
  5. 【請求項5】 洗浄槽内に回転軸を横架し、該回転軸
    に、撹拌スクリュー羽根と、砂粒の取り出し羽根を直列
    に設置した装置において、前記砂粒の取り出し羽根付近
    の槽壁へ、曝気加振手段を設置したことを特徴とする砕
    砂洗浄装置。
  6. 【請求項6】 曝気加振手段は、周壁に無数の微小孔を
    設けた曝気筒または該曝気筒と超音波発振器との組み合
    わせとしたことを特徴とする請求項5記載の砕砂洗浄装
    置。
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