JP2008149203A - 泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置及びそれにより分離された原料の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、泥や粘土分の多い土石塊をより細かく破砕し、更にドラムの周壁や掻き上げバケット等の内部の各部分に付着する土石を排除する破砕・分離装置及びそれにより分離された原料の処理方法を提供するものである。
【解決手段】原料投入用開口部と排出用開口部とを有する回転ドラムの内側にドラムの周方向に沿って原料掻き上げバケットを適数個形成して１列を構成し、それら列を何列かにわたって設け、該掻き上げバケットには原料破砕チェーンをその一端側を固定し、他端側は自由端となるように適数本取着してなることを特徴とする泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、泥や粘土分の多い土石塊を細かく破砕し、洗浄し、岩石とそれらに付着或いは含有している泥や粘土分を分離する装置及びそれにより分離された原料の処理方法に関する。

従来の土石塊の破砕・分離装置は、泥や粘土分の多い土石塊を細かく破砕し、その破砕した土石塊を洗浄する手段としてそれら土石塊を回転体（以下、ドラムという）に投入し、該ドラムの内部に設けた掻き上げバケットで該土石塊を掻き上げ、該ドラムの回転により該掻き上げバケットから自然落下することにより土石塊を破砕をしているが、落下の衝撃のみでは細かく破砕されず、また、該掻き上げバケットを含むドラム内部にそれら土石塊の一部が付着するため、岩石とそれらに付着或いは含有している泥や粘土分とを分離すること及びそれらの排出が十分に行われなかった。

また、下記する文献のように、内・外のドラム間に被破砕物を投入して破砕する破砕機が存在するが、被破砕物の種類による内・外ドラム間の間隙調整手段、ドラムの回転速度の調整手段及び破砕不能異物の混入時におけるドラムの回避手段等の各種設備を備える必要があり、装置に損傷が生じることも多かった。
特開２０００−０３３２７８号公報

本発明は、上記欠点を解決したもので、簡単な装置により泥や粘土分の多い土石塊をより細かく破砕することができ、且つ被破砕物の種類による装置の損傷を回避することができ、更にドラムの周壁や掻き上げバケット等の内部の各部分に付着する土石を少なくすることを可能とする土石塊の破砕・分離装置及びそれにより分離された原料の処理方法を提供するものである。

本発明は、上記課題を考慮し、原料投入用開口部と排出用開口部とを有する回転ドラムの内側にドラムの周方向に沿って原料掻き上げバケットを適数個形成して１列を構成し、それら列を何列かにわたって設け、該掻き上げバケットには原料破砕チェーンをその一端側を固定し、他端側は自由端となるように適数本取着してなる泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置を特徴とする。

また、原料投入用開口部の下方位置から金属等が含まれる泥水が排出され、排出用開口部からは破砕・分離された岩石が排出される泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置を特徴とする。

更に、上記破砕・分離装置により排出された泥水は、泥水貯溜槽に貯溜され、次の分別工程により、水、土・破砕粉等の材料及び鉄やニッケル等の金属とに分別されてなる土石塊の破砕・分離装置により分離された原料の処理方法を特徴とする。

また、上記破砕・分離装置により排出された岩石は、次の工程で洗浄され、更に次の工程で選別されてなる土石塊の破砕・分離装置により分離された原料の処理方法を特徴とする。

本発明は、簡単な装置により泥、粘土等を含む土石塊を細かく破砕することができると同時に、破砕不能な異物が混入されていたとしても装置に損傷を与えることなく他の被破砕物の破砕を続行することを可能とした。

また、泥や粘土分がドラムの内部の各箇所に付着することを無くし、土石塊を効率的に破砕・分離し、分離した各成分を外部へ取り出すことを可能とし、その後の原料の処理を容易とした。

更に、投入される土石塊の大きさ、量、質に影響を受けることなく、土石塊の投入後のドラムの連続的な運転が可能となった。

以下、本発明を実施例に沿って説明する。

図１は、本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置を示す概略側面側断面図、図２は同装置のＡ−Ａ断面となる概略正面側断面図である。

泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置１は、土石塊等の原料投入口２、回転駆動するドラム３、該ドラム３の内壁の円周方向に沿って形成した原料掻き上げバケット４、該ドラム３を可動させるための駆動源となるモーター５、該モーター５により回転駆動するドラム３を支持し、回転を補助するドラム受けローラー６、原料を破砕するための原料破砕チェーン７、該原料破砕チェーン７を原料掻き上げバケット４に取着するためのチェーン取付部８、ドラム内において原料を破砕する原料破砕部９及び破砕された原料を外側へ取り出すための原料排出部１０とより構成されている。

上記土石塊等の原料投入口２は、一端側を破砕・分離装置１の正面に形成された投入用開口部１１より内側へ突出させ、その他端部は上方に向けて傾斜するように形成したシュート状のもので、土石塊が投入しやすいように形成している。原料は単独或いは水とともに投入される。また、水は必要に応じて別途手段でドラム３内に投入することができる。

ドラム３は、回転駆動する筒形形状のもので、土石塊の大きさや量によって異なるが、長さ３．０ｍ〜８．０ｍ、直径５．０ｍφ〜１０．０ｍφ程度の大きさを有し、該原料投入口２側に投入用開口部１１、その反対側には原料排出部１０となる排出用開口部１２が各々設けられている。該投入用開口部１１及び排出用開口部１２の大きさはドラム３の大きさによって異なってくるが、前者にあっては直径０．５ｍφ〜４．０ｍφ、後者にあっては０．２ｍφ〜１．０ｍφ程度の大きさを有している。

該ドラム３の内側にはその内側壁に沿って断面コ字型をした原料掻き上げバケット４が一定間隔毎に内壁の周方向に沿って形成され、それらが長手方向に沿って適数列固定形成されている。図では５列となっているが、ドラム３の大きさにもよるが、５０列程度までのものが適宜選択される。図１、２に示すように、本実施例１では周方向に沿って１６箇所に原料掻き上げバケット４を設け、該掻き上げバケット４の隣接する相互間には、原料が入り込む入口部１３が設けられ、その入口部１３より入り込んだ原料を一時的にストックする保持部１４を形成している。該掻き上げバケット４の大きさは、ドラム３の大きさによって異なるが、原料の入口側となる横幅は０．３ｍ〜１．０ｍ、奥行は０．２ｍ〜１．０ｍ程度となっている。

また、周方向に設けられた掻き上げバケット４を投入用開口部１１から排出用開口部１２方向へ向かって何列か形成しているが、その長手方向側に隣接する掻き上げバケット４は、上記入口部１３の設置位置をずらして２列目の掻き上げバケット４を固定している。更に、２列目に隣接する３列目の掻き上げバケット４は、１列目と同様の位置に設けるようにし、その繰り返しにより本実施例では５列にわたって掻き上げバケット４を設けている。

上記のように、掻き上げバケット４の設置位置をずらし且つ排出用開口部１２側へ傾斜を設けたり或いは別途送り羽根（不図示）を設けることにより、投入された原料は投入開口部１１側から排出用開口部１２側へと移動しながら破砕され、攪拌され、且つ土石塊を岩石と泥土・粘土とに分離しながら移送されることになる。

該ドラム３は、モーター５により回転駆動されることになるが、原料により或いはドラム内での原料沈下を促進したり又は攪拌を良好とするためにその回転速度は異なってくるが、３回転／分〜３０回転／分程度とする。

更に、該ドラム３の外側下方位置には該ドラム３の回転をスムーズに行うためドラム３の軸芯を中心としてその左右対称となる位置に該ドラム３の外周壁と接するようにしてドラム受けローラー６を各々設けている。該ドラム受けローラー６は、その周囲をゴム等の弾性体で形成した軸１５を中心として回転自在とされている。

原料破砕チェーン７は、上記掻き上げバケット４における断面コ字型部の原料入口側となる横部材のドラム軸芯側の隅部のチェーン取付部８においてその一端側が固定され、当該位置からほぼドラム３の空間部に垂下するようにして固定されている。

原料破砕チェーン７の取り付け数は、ドラム３の大きさによって異なってくるが、５箇所〜２０箇所程度とする。掻き上げバケット数の１／３〜１／５程度に取着している。本実施例１では周方向の掻き上げバケット４に４箇所、長手方向では隣接する掻き上げバケット４へのチェーン取付部８の位置をずらして同様の状態で原料破砕チェーン７を取り付けている。

ドラム３の回転により上記原料破砕チェーン７はドラム空間内で激しく揺れることになり、投入された原料を直接打撃し、或いは掻き上げバケット４の内側となる保持部１４に留まっている原料をドラム内原料破砕部９において打撃破砕することになる。

また、上記原料破砕チェーン７は、上記のように原料掻き上げバケット４に激しく衝突し、更に、保持部１４内へも入り込むことになるので、それらに付着した泥や粘土や岩石等を叩き落すことになり、それらのものがこびり付くことを防止している。

上記原料破砕チェーン７の長さは、０．５ｍ〜３．０ｍ程度とし、相互に一定の間隔を有し、それらが絡み合うことがないようにドラム３の大きさに応じて長さと本数が選定され、且つ絡み合うことのない位置に取着される。また、太さも適宜なものが選定される。該原料破砕チェーン７は、チェーン取付部８に簡単に取着或いは取り外すことができ、修理や取り換えが容易に行えるようにしている。

原料は、上記原料破砕チェーン７によって破砕されるとともに、原料掻き上げバケット４を形成する部材、ドラム内原料破砕部９或いはドラム３内壁等への衝突並びに落下等により破砕されることになり、原料は細かく破砕され、岩石と泥・粘土等とに分離することになる。

細かく破砕された岩石と泥・粘土等は、岩石は原料掻き上げバケット４により順次排出部１０側へ移送され、泥・粘土は泥水となりドラム３の底側へ溜まることになる。

上記原料投入のための投入用開口部１１及び原料排出部１０に設けた排出用開口部１２は、ドラム３の芯と同一芯となるようにして該ドラム３の径より小さく形成することにより、ドラムの下方側を泥水が貯溜する貯溜部１６として形成し、且つ、投入用開口部１１の開口径を排出用開口部１２の開口径より大きく形成しておくことにより、該貯溜部１６よりオーバーフローした泥水は、図３に示すように、投入用開口部１１の下方位置より外部の泥水貯溜槽１７へと排出される。上記泥水の中には鉄等の鉄系金属含有物やＣｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ等の非鉄金属含有物等の金属が含まれているので、該泥水貯溜槽１７に貯溜した泥水は、ポンプ等により次の工程に送り込まれ、水や泥と上記のような有用金属とに分別されることになる。

泥水貯溜槽１７に貯溜した泥水は、次の工程となる分別工程において、泥水から水分のみを除いた後、例えばロータリーキルン等よりなる第１分別装置１８により溶融金属と固体又は半溶融状態となる土や岩石粉等とに分けられ、液体と固体との差により分別される。

上記工程によって土や岩石粉等が取り除かれた金属は、搬送ラインに沿ってマグネットベルト及びマグネットセパレータ等の第２分別装置１９を設けることにより鉄系の磁性体金属は吸引され、選択抽出されて分別される。他方、残ったＣｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ等の非鉄金属含有物は、別途集積箇所２０において集積され、適宜な手段により分別されることになる。

他方、泥水が分離された破砕岩石は、洗浄された状態で原料排出部１０側の排出用開口部１２から外部へ排出されることになる。

原料から泥水が除去された岩石は、ドラム３内の排出用開口部側に洗浄手段を設けることにより洗浄することは可能であるが、図４に示すように、外部へ排出された岩石を更に洗浄装置２１により洗浄し、その後、分別装置２２により選別分別することで必要とする製品として対応することが可能となる。

本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置におけるドラムの長手方向断面図。 本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置における図１のＡ−Ａラインのドラムの正面側断面図。 本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置及びそこで分離された泥水の処理方法を示す概略図。 本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置及びそこで分離された岩石の処理方法を示す概略図。

符号の説明

１ 土石塊の破砕・分離装置
２ 原料投入口
３ ドラム
４ 原料掻き上げバケット
５ モーター
６ ドラム受けローラー
７ 原料破砕チェーン
８ チェーン取付部
９ ドラム内原料破砕部
１０ 原料排出部
１１ 投入用開口部
１２ 排出用開口部
１３ 入口部
１４ 保持部
１５ 軸
１６ 貯溜部
１７ 泥水貯溜槽
１８ 第１分別装置
１９ 第２分別装置
２０ 集積箇所
２１ 洗浄装置
２２ 分別装置

Claims (4)

1. 原料投入用開口部と排出用開口部とを有する回転ドラムの内側にドラムの周方向に沿って原料掻き上げバケットを適数個形成して１列を構成し、それら列を何列かにわたって設け、該掻き上げバケットには原料破砕チェーンをその一端側を固定し、他端側は自由端となるように適数本取着してなることを特徴とする泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置。
2. 原料投入用開口部の下方位置から金属等が含まれる泥水が排出され、排出用開口部からは破砕・分離された岩石が排出されることを特徴とする請求項１に記載の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置。
3. 請求項１又は２の破砕・分離装置により排出された泥水は、泥水貯溜槽に貯溜され、次の分別工程により、水、土・破砕粉等の材料及び鉄やニッケル等の金属とに分別されてなることを特徴とする土石塊の破砕・分離装置により分離された原料の処理方法。
4. 請求項１又は２の破砕・分離装置により排出された岩石は、次の工程で洗浄され、更に次の工程で選別されてなることを特徴とする土石塊の破砕・分離装置により分離された原料の処理方法。

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