JP2007185621A - 乾式分離方法、及び乾式分離装置 - Google Patents
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- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明の乾式分離方法は、粉体を流動化させた固気流動層を利用して分離対象物を分離する乾式分離方法であって、前記固気流動層を構成する成分の間へ前記分離対象物を投入することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
ここでWp は流動化媒体の粉体重量、Vf は流動化時の体積、εf は流動化時の空隙率、ρp は流動化媒体の粉体密度である。
すなわち、1.流動装置内に媒体をセットする前に、予めかご(前記媒体を透過可能で、分離対象物を透過不可能であれば限定されない。)を沈めておく(図4(B)1)。2.シャッター通過位置(流動層深さ100mm)まで流動媒体(下砂)をしく。3.分離対象物を媒体上に置く。4.流動層深さ200mm(任意に設定)となるように媒体(上砂)を敷く。5.ブロワで送風して流動化、比重選別を行う。6.選別完了後、シャッターを閉じて流動層上層と下層を分断する。7.カゴをスクリーン上に移動させる。8.先にカゴの底を開いて、シャッターよりも下にある沈降物を排出する。9.沈降物とカゴについている少量の媒体を振動スクリーンで分離・回収する。10.回収完了後、シャッターを開いて同様に浮遊物を回収する。11.ブロワを停止し、媒体を排出して一連の選別が完了する。
まず、混合粉体の混合割合と見掛け密度の関係を調べるために、図5に示すような分離システムを用いた。分離層底部には、穴径0.2cm、ピッチ0.3cm、開孔率40.3%のステンレス多孔板2枚で布を挟んだ空気分散板を設けた。分離槽に層高が40cmとなるように粉体を仕込み、ブロワーにより空気を送り込んで流動化させ、モーターバルブの開閉により空塔速度を微調整した。分離槽は、大型の装置(横60cm×奥行き45cm×粉体高さ40cm)を用いたので、気体分散板下の気体室を6つに分割させて、装置の大型化に伴い断面積も大きくなったため各部分で精度良く空塔速度をコントロールした。
次に、分離対象物として、鉱石、特に珪石及びろう石を用いた分離試験を行なった。実施例1と同様の装置を用いて分離を行なった。珪石は2300〜2550kg/m3にピークを持つ一方、ろう石は、2650〜2750kg/m3の狭い範囲に分布し、2700kg/m3にピークを持つ。球相当径は共に10〜50mmの範囲にあり、珪石は30.5±8.6mm、ろう石は30.3±8.1mmであった。
次に、連続的に不純物を除去しつつ目的成分の分離を試みた。内径25.4cm、高さ52cm、厚さ0.5cmのアクリル円筒管で分離槽を作製した。槽底部には、穴径0.2cm、ピッチ0.3cm、開孔率40.3%のステンレス多孔板2枚で布を挟んだ空気分散板を設けた。通気性を、0.3(cm3/s)/cm2に調節し、層高が10cmとなるように粉体を仕込み、それ以外は、実施例1と同様の要領で試験を行なった。
実施例1〜3により適当な固気流動層の条件を確認できたことから、固気流動層の中間に分離対象物を設置した場合の分離の様子を調べた。
内容15cmの円筒型流動層に流動化媒体を層高20cmとなるように仕込んだ。流動化媒体(粉体)としては、100〜600μmの粒径分布を有する砂を使用した。流動化媒体を仕込む際、様々な密度の球を図11(B)のように初期位置として各高さに設置した。図11(B)は、球の初期位置を示す図である。
2 固気流動層
3 流動層の見掛け密度より重い物体
4 分離槽
5 気体分散板
15 気体
16 オリフィス流量計
17 圧力センサー
18 データロガー
19 パーソナルコンピューター
20 ブロワー
21 モーターバルブ
22 電気信号
Claims (11)
- 粉体を流動化させた固気流動層を利用して分離対象物を分離する乾式分離方法であって、前記固気流動層を構成する成分の間へ前記分離対象物を投入することを特徴とする乾式分離方法。
- 前記固気流動層の見かけ密度より大きい密度を有する前記分離対象物を精製する場合に、前記分離対象物の投入初期位置を、前記流動層の中間点から上側に設定する請求項1記載の方法。
- 前記固気流動層の見かけ密度より小さい密度を有する前記分離対象物を精製する場合に、前記分離対象物の投入初期位置を、前記流動層の中間点から下側に設定する請求項1記載の方法。
- 前記固気流動層を構成する成分を投入し、次いで前記分離対象物を投入し、その後前記固気流層層を構成する成分を投入することを特徴とする請求項1〜3項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記分離対象物を投入後、浮揚した分離対象物及び沈降した分離対象物を回収する請求項1〜4項のいずれか1項に記載の方法。
- 固気流動層の見掛け密度を、分離しようとする分離対象物中の各成分の最大密度と最小密度との間に設定することを特徴とする請求項1〜5項のいずれか1項に記載の方法。
- 粉体が、ユニビーズ、ガラスビーズ、ジルコンサンド、ポリスチレン粒子、スチールショット、砂及びこれらと同程度の密度を有する粉体からなる群から選択される少なくとも1種である請求項1〜6項のいずれか1項に記載の方法。
- 分離対象物が、廃棄物、鉱物、農作物、プラスチック、金属、鋳物製品を含む請求項1〜7項のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜8項のいずれかに記載の方法を用いて、分離対象物が鋳物製品である場合に、前記鋳物製品が欠陥品であるか否か検査する検査方法。
- 複数の粉体を投入する粉体投入手段と、前記複数の粉体投入手段により粉体が投入されることによって形成される固気流動層と、分離対象物を投入する対象物投入手段と、前記分離対象物が前記固気流動層によって分離し浮揚した浮揚物を回収する第一の回収手段と、前記分離対象物が固気流動層によって分離し沈降した沈降物を回収する第二の回収手段とを備え、前記第一及び第二の回収手段が、固気流動層内に入り込まないように構成されている乾式分離装置。
- 前記第一及び第二の回収手段が、吸引機構によるものである請求項10記載の装置。
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