JP2008307507A - Separation-sorting method and apparatus for slag and metal - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation-sorting method and apparatus, which enable an easy separation-sorting of slag grains and metal grains with a high separation efficiency by using a specific gravity difference of slag and a metal. <P>SOLUTION: The separation sorting method and apparatus for the slag grains and the metal grains are characterized in that a dispersion liquid and a mixture of the slag grains and the metal grains which are different in the specific gravity are charged into a cylindrical vessel with an approximately vertical central axis, by swirling the dispersion liquid around the approximately vertical axis and refreshing the dispersion liquid in the cylindrical vessel the slag grains overflow the upper part of the cylindrical vessel together with the dispersion liquid. In the method and apparatus, the dispersion liquid refreshed in the cylindrical vessel is swirled preferably to discharge the metal grains through a metal grain recovery pipe provided on a central part of the vessel bottom. Further, it is further preferable to cyclicly refresh inside the cylindrical vessel again after the dispersion liquid is separated to the slag grains and/or the metal grains. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、廃棄物に含まれる有機物を燃焼して、これら廃棄物中に含まれる灰分および有価金属を溶融スラグおよび溶融金属としてそれぞれ回収する廃棄物ガス化溶融炉法などにより回収されたスラグおよび金属の分離選別方法、および分離選別装置に関する。さらに、詳細には、例えば、ガス化溶融炉外に排出され、水砕水槽に導入されて得られた水砕固化物、すなわち水砕スラグおよび水砕金属の混合物を、資源として有効利用可能なスラグと金属とに確実に分離選別できる方法、および分離選別装置に関する。   The present invention relates to a slag recovered by a waste gasification melting furnace method that burns organic matter contained in waste and recovers ash and valuable metals contained in the waste as molten slag and molten metal, respectively. The present invention relates to a metal separation / separation method and a separation / separation apparatus. In more detail, for example, a granulated solidified product obtained by being discharged out of the gasification melting furnace and introduced into a granulated water tank, that is, a mixture of granulated slag and granulated metal can be effectively used as a resource. The present invention relates to a method capable of reliably separating and sorting slag and metal, and a separation and sorting apparatus.

生活ごみなどの一般廃棄物や産業廃棄物などの一部は、従来はその殆ど全てが焼却処理されていた。しかし、これらの廃棄物を焼却処理する際には、200〜600℃の範囲、特に300℃程度の温度域においてダイオキシン類が発生する。また、焼却灰の最終処分場の確保が難しくなっているとともに、資源の有効活用の観点から、廃棄物の有効リサイクルに関する要請も強い。このため、従来の焼却による廃棄物の処理のみでは、これらに十分に対応することができなくなっている。   Conventionally, almost all of the general waste such as household waste and industrial waste has been incinerated. However, when these wastes are incinerated, dioxins are generated in a temperature range of 200 to 600 ° C., particularly about 300 ° C. In addition, it is difficult to secure a final disposal site for incinerated ash, and there is a strong demand for effective recycling of waste from the viewpoint of effective use of resources. For this reason, it is not possible to sufficiently deal with these problems only by conventional waste disposal by incineration.

そこで、本発明者らは、先に特許文献1にて、炉軸にそって下方に向けて支燃性ガスを炉内に吹き込む昇降可能な炉中心ランス、支燃性ガスを吹き込む角度を炉軸方向からずらせて配置した1段以上の上部羽口、支燃性ガスまたは支燃性ガスおよび燃料を炉軸に向かって吹き付ける方向に、かつ炉内に突き出して配置した1段以上の下部羽口を有するガス化溶融炉を使用することにより、廃棄物中に含まれる有機物を燃焼させて、これら廃棄物に含まれる灰分および有価金属(以下単に「金属」とも記す)を溶融スラグおよび溶融金属としてそれぞれ回収する廃棄物のガス化溶融炉、およびガス化溶融方法に係る発明を提案した。この発明によれば,付加価値の高いスラグおよび金属類ならびにエネルギーガスを安定して回収し、有効利用することができる。   Therefore, the inventors previously described in Patent Document 1 a furnace center lance capable of ascending and descending the combustion-supporting gas into the furnace downward along the furnace axis, and the angle at which the combustion-supporting gas is injected. One or more upper tuyere arranged offset from the axial direction, one or more lower wings arranged in a direction to blow the combustion-supporting gas or combustion-supporting gas and fuel toward the furnace axis and projecting into the furnace By using a gasification melting furnace having a mouth, the organic matter contained in the waste is burned, and the ash and valuable metals (hereinafter also simply referred to as “metal”) contained in the waste are melted into slag and molten metal. The invention relating to the gasification and melting furnace and the gasification and melting method of waste to be recovered respectively has been proposed. According to the present invention, high-value-added slag and metals and energy gas can be stably recovered and effectively used.

実操業においては、ガス化溶融炉内で生成した溶融スラグおよび溶融金属の混合物は、水砕水槽に導入されて水砕スラグ(以下、単に「スラグ」と記すこともある)および水砕金属(以下、単に「金属」と記すこともある)となり、磁力選別により分離選別後、回収されている。従来、水砕スラグは路盤材などとして使用することが可能であるが、その場合には、錆発生の原因となる金属を確実に分離除去することが必要となる。一方、水砕金属も有価な金属資源としてリサイクルすることが可能である。スラグ粒と金属粒との分離が不十分な場合には、これらの有効利用が著しく制約される。そのため、スラグ粒と金属粒とを確実に分離することが重要である。   In actual operation, a mixture of molten slag and molten metal generated in the gasification melting furnace is introduced into a granulated water tank and granulated slag (hereinafter sometimes simply referred to as “slag”) and granulated metal ( Hereinafter, it may be simply referred to as “metal”), and is collected after separation and separation by magnetic separation. Conventionally, granulated slag can be used as a roadbed material or the like, but in that case, it is necessary to reliably separate and remove the metal that causes rust. On the other hand, granulated metal can also be recycled as a valuable metal resource. When separation of slag grains and metal grains is insufficient, their effective use is significantly restricted. Therefore, it is important to reliably separate slag grains and metal grains.

スラグ粒と金属粒とを分離する主な方法として、磁力選別があげられる。磁力選別は、回転する磁石ドラムにスラグ粒と金属粒との混合物を落下させて、金属粒を磁着させ、スラグ粒をドラムの回転に伴う遠心力によって分離する方法である。しかしながら,水砕水槽から回収されるスラグ粒および金属粒は濡れた状態であるため、磁選機のドラム表面に水膜を形成する。この水の表面張力によりドラム表面にスラグ粒が付着するため、ドラム表面の磁束密度が低下するという問題が発生する。そのため、金属粒が磁選機に付着せずにスラグ粒中に混入し、スラグ回収ヤードに付随搬送される。逆に、ドラム表面に付着したスラグ粒は、金属回収ヤードに混入搬送される。すなわち、現状の磁力選別法では、十分なスラグとメタルとの分離が行われていない。   As a main method for separating the slag grains and the metal grains, there is a magnetic sorting. Magnetic sorting is a method in which a mixture of slag particles and metal particles is dropped on a rotating magnetic drum, the metal particles are magnetized, and the slag particles are separated by centrifugal force accompanying the rotation of the drum. However, since the slag particles and metal particles collected from the granulated water tank are in a wet state, a water film is formed on the drum surface of the magnetic separator. Due to the surface tension of water, slag particles adhere to the drum surface, which causes a problem that the magnetic flux density on the drum surface decreases. For this reason, the metal particles are mixed in the slag particles without adhering to the magnetic separator, and are conveyed along with the slag collection yard. Conversely, the slag particles adhering to the drum surface are mixed and conveyed to the metal recovery yard. That is, the current magnetic separation method does not sufficiently separate slag and metal.

また、ガス化溶融炉から排出される金属中には、金、銀、銅などといった高価な非鉄金属類も含まれている。これらの金属類は回収し、有価物として売却することが可能である。しかし、スラグが多く混入していると、その利用価値は低下する。このような非鉄金属類は磁力選別することが困難である。   Moreover, expensive non-ferrous metals such as gold, silver and copper are included in the metal discharged from the gasification melting furnace. These metals can be recovered and sold as valuable resources. However, when a lot of slag is mixed, its utility value decreases. Such non-ferrous metals are difficult to be magnetically sorted.

特許文献2および特許文献3には、比重差を利用して、スラグと金属の混合物である分離対象物を分離する装置に係る発明が開示されている。廃棄物溶融スラグには、銅やステンレス鋼などのように磁力選別が困難なものが含まれており、これらの成分が廃棄物溶融スラグの破砕物を土木建築用骨材や窯業原料として資源化する際の品質低下要因となっている。このような課題を解決するために特許文献2および特許文献3においては、水平に対して所定角度だけ傾斜し、回転軸心回りに回転する回転胴内で、スラグと金属とを比重分離する方法が開示されている。   Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose an invention relating to an apparatus that separates a separation object, which is a mixture of slag and metal, using a specific gravity difference. Waste molten slag contains things that are difficult to sort magnetically, such as copper and stainless steel, and these components are used as resources for civil engineering construction aggregates and ceramics as crushed waste molten slag. This is a cause of quality degradation. In order to solve such a problem, in Patent Document 2 and Patent Document 3, specific gravity separation of slag and metal is performed in a rotating drum that is inclined by a predetermined angle with respect to the horizontal and rotates around a rotation axis. Is disclosed.

上記回転胴は、下端側に位置する円錐部の頂部に形成した比重の大きな物質、すなわち金属を排出するための排出部と、比重の小さなスラグを排出するために上端部に設置された大径開口部から構成されている。分離対象物投入部の先端開口と、回転胴下部の円錐部の小径開口との間には水流調整手段として、分離対象物投入部の先端開口に向けて、通水性を有するケーシングを配置するとともに、ケーシングの内部に所定比重、所定形状の複数の流動性を有する抵抗体を保持している。回転胴は円板状をなして、外周縁と回転胴の内面との間に所定間隔を設けて配置された複数の堰板を軸心方向に沿って適当間隔に配置されている。   The rotating drum is formed at the top of the conical portion located on the lower end side, and has a large specific gravity, that is, a discharge portion for discharging metal, and a large diameter installed at the upper end portion for discharging slag having a low specific gravity. It consists of an opening. A water-permeable casing is disposed between the front end opening of the separation target input part and the small diameter opening of the conical part at the lower part of the rotating drum as a water flow adjusting means toward the front end opening of the separation target input part. A resistor having a plurality of fluidities having a predetermined specific gravity and a predetermined shape is held inside the casing. The rotating drum has a disk shape, and a plurality of weir plates arranged at predetermined intervals between the outer peripheral edge and the inner surface of the rotating drum are arranged at appropriate intervals along the axial direction.

分離対象物は、回転胴の大径開口部から下方に向けて設置された分離対象物投入管から投入され、分離対象投入管のシュート部において、スラグと金属とに分離される。すなわち、シュート部における搬送水の流速は、シュート部の内面に近いほど摩擦抵抗により遅くなり、中心部および流路断面積の大きい上部側ほど速くなるといった速度勾配を有するので、比重の小さい物質ほど水流による付勢力を受けて上方に流れ、比重の大きい物質ほど下方に沈降した状態で流れる。   The separation object is charged from a separation object charging pipe installed downward from the large-diameter opening of the rotary drum, and separated into slag and metal at the chute portion of the separation target charging pipe. That is, the flow rate of the water transported in the chute has a velocity gradient such that the closer to the inner surface of the chute, the lower the frictional resistance, and the faster the center and the upper side of the channel cross-sectional area, the faster the material. It flows upward in response to the urging force of the water flow, and a substance with a higher specific gravity flows in a state of sinking downward.

下部円錐部のケーシングに流入した分離対象物は、抵抗体およびケーシングに受け止められて、シュート部の軸心方向の速度がなくなり、下部円錐部の小径開口から上端の大径開口に向かって流れる分離作用水の付勢力を受けて全体が上方に持ち上げられる。この時、バルブの制御や抵抗体の存在によって、分離作用水が所定流速に調整される。調整された分離作用水の水流によって、比重の小さい物質は上方に持ち上げられ、比重の大きい物質は沈降して分離される。分離された比重の大きい物質は、網状のケーシングを通って回転胴の内周面に沈降し、回転胴の回転に伴って螺旋溝が回転軸心周りに旋回することにより小径開口に向けて搬送され、排出される。   The separation object that has flowed into the casing of the lower cone part is received by the resistor and the casing, the speed of the chute part in the axial direction disappears, and the separation flows from the small diameter opening of the lower cone part toward the large diameter opening of the upper cone part. The whole is lifted upward under the urging force of the working water. At this time, the separation water is adjusted to a predetermined flow rate by the control of the valve and the presence of the resistor. Due to the adjusted water flow of the separation water, substances having a low specific gravity are lifted upward, and substances having a high specific gravity are settled and separated. The separated material having a large specific gravity passes through the net-like casing and settles on the inner peripheral surface of the rotating drum, and the spiral groove rotates around the rotation axis along with the rotation of the rotating drum to convey it toward the small-diameter opening. And discharged.

分離作用水は、下部円錐部の小径開口から大径開口に向けて流れ、比重の小さい物質ほど上方を流れ、比重の大きい物質ほど、早期に沈降して所定高さの堰板に阻止されて沈降する。沈降した比重の大きい金属は、ケーシングの網目を通って回転胴の内周面に沈降し、回転胴の回転に伴って螺旋溝が回転軸心周りに旋回することにより小径開口に向けて排出される。小径開口を通過した金属は、金属排出部へ流入し、設置されたバルブを開閉することにより回収される。大径開口へ達する前に沈降した比重の小さいスラグは、回転胴の回転に伴って上方へ持ち上げられ、再び分離作用水の流れに乗って大径開口部に向けて移動する。比重の大きな金属成分は、回転に伴って上方へ持ち上げられても早期に沈降するため、分離作用水が大径開口部に移動する途中に設置された堰を越えることはない。   Separation action water flows from the small diameter opening to the large diameter opening of the lower cone part, the lower specific gravity material flows upward, the higher the specific gravity material sinks earlier and is blocked by the weir plate of a predetermined height. Settling. The settled metal with a large specific gravity settles on the inner peripheral surface of the rotary drum through the mesh of the casing, and is discharged toward the small-diameter opening by the spiral groove turning around the rotation axis as the rotary drum rotates. The The metal that has passed through the small-diameter opening flows into the metal discharge part and is recovered by opening and closing the installed valve. The slag having a small specific gravity that has settled before reaching the large-diameter opening is lifted upward along with the rotation of the rotary drum, and again moves toward the large-diameter opening along the flow of the separation action water. Since the metal component having a large specific gravity settles early even if it is lifted upward with rotation, it does not exceed the weir installed in the middle of the separation action water moving to the large-diameter opening.

しかし、特許文献2および特許文献3に開示された技術には、下記の問題がある。   However, the techniques disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3 have the following problems.

第1の問題は、設備コスト、運転コストおよびメンテナンスコストが大きいことである。回転胴の回転速度については特に記載はないが、スラグと金属との分離効率を向上させるためには、回転胴の回転速度をある程度速くする必要があると考えられる。そのための駆動装置が必要であり、設備コスト、運転コストおよびメンテナンスコストが大きい。   The first problem is that the equipment cost, operation cost, and maintenance cost are large. Although there is no particular description about the rotation speed of the rotating drum, it is considered that the rotating speed of the rotating drum needs to be increased to some extent in order to improve the separation efficiency between the slag and the metal. A drive device for that purpose is necessary, and the equipment cost, operation cost, and maintenance cost are high.

第2の問題は、運転操作には経験に基づく制御やコンピュータ制御などの高度の制御が必要なことである。すなわち、下部円錐部のケーシングに流入した分離対象物は、抵抗体およびケーシングに、一旦受け止められる。分離作用水は下部円錐部に配置した抵抗体により水流調整が行われているが、分離対象物を受け止めた際に、抵抗体内に処理対象物が混入し、分離作用水の水流調整に影響を及ぼすおそれがある。その場合、状況に応じた水流調整を行う必要が生じ、運転操作には経験に基づく制御も必要となる。また、網目状のケーシングに分離対象物が詰まるおそれがある。   The second problem is that the driving operation requires advanced control such as control based on experience and computer control. In other words, the separation object that has flowed into the casing of the lower cone portion is once received by the resistor and the casing. The separation action water is adjusted in water flow by a resistor placed in the lower cone, but when the separation object is received, the treatment object is mixed into the resistance body, affecting the adjustment of the separation action water flow. There is a risk. In that case, it is necessary to adjust the water flow according to the situation, and the operation operation also requires control based on experience. Moreover, there exists a possibility that a separation target may be clogged in a mesh-like casing.

さらに、これらの発明に係る比重分離装置における下部円錐部の排出部に接続される分離排出手段は、分離物を貯留する貯留部の入り口側に第1バルブを、また、排出口側に第2バルブを、そして貯留部に第3バルブを有し、これらを介して水補給手段が接続されている。通常時には第1バルブを開栓し、第2バルブおよび第3バルブを閉栓した状態において、回転胴から排出部に流下する分離物が分離物排出手段の貯留部に滞留する。分離物の排出時には、給水手段から排出部に供給する分離作用水の流量を増して回転胴から排出部へ分離物が流入する状態で第1バルブを閉栓し、第2バルブを開栓して貯留部に滞留する分離物を排出する。その後に第2バルブを閉栓し、第3バルブを開栓して水補給手段から貯留部に水を充満させる。そして,第3バルブを閉栓して、第1バルブを開栓し、給水手段から排出部に供給する分離作用水の流量を通常状態に戻す。このように、状況に応じて異なるバルブ操作および分離作用水の流量調整が必要であり、したがって、それを操作するためのコンピュータ制御、または専任のオペレーターが必要となる。このような理由からも、特許文献2および特許文献3に開示された装置分離および分離方法は、装置構造および操作が複雑となりコスト高になる可能性が高い。   Furthermore, the separation / discharge means connected to the discharge portion of the lower cone portion in the specific gravity separation device according to these inventions has the first valve on the inlet side of the storage portion for storing the separation and the second on the discharge port side. It has a valve and a third valve in the reservoir, through which water supply means is connected. Normally, in a state where the first valve is opened and the second valve and the third valve are closed, the separated material flowing down from the rotary drum to the discharge portion stays in the storage portion of the separate discharge means. When discharging the separated matter, the flow rate of the separation working water supplied from the water supply means to the discharge portion is increased, and the first valve is closed and the second valve is opened while the separated matter flows from the rotary drum to the discharge portion. The separated matter staying in the reservoir is discharged. Thereafter, the second valve is closed, and the third valve is opened to fill the reservoir with water from the water supply means. Then, the third valve is closed, the first valve is opened, and the flow rate of the separation working water supplied from the water supply means to the discharge portion is returned to the normal state. Thus, depending on the situation, different valve operations and adjustment of the flow rate of the separation working water are necessary, and therefore, computer control or a dedicated operator for operating it is necessary. For this reason as well, the apparatus separation and separation methods disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3 are likely to be complicated in apparatus structure and operation and costly.

第3の問題は、設備調整の複雑さである。特許文献2および特許文献3に記載の技術は、回転胴を斜めに設置することを特徴としているが、設置角度は処理対象物の比重、粒径などの性状に応じて適正値が異なると考えられる。したがって、設備の設置角度の調整も必要である。また、設置角度の変更にともない、駆動装置などの周辺設備についても位置調整など必要となる。   The third problem is the complexity of equipment adjustment. The techniques described in Patent Document 2 and Patent Document 3 are characterized in that the rotating drum is installed obliquely, but the installation angle is considered to have different appropriate values depending on properties such as the specific gravity and particle size of the processing object. It is done. Therefore, it is also necessary to adjust the installation angle of the equipment. In addition, as the installation angle changes, it is necessary to adjust the position of peripheral equipment such as a drive device.

第4の問題は、スラグと金属の分離性能が低下するおそれがあることである。両文献には、「大径開口へ達する前に沈降した比重の小さいスラグは上方に持ち上げられ、再び分離作用水の流れに乗って大径開口部に向かって移動する。比重の大きな金属成分は、上方に持ち上げられても早期に沈降するため、分離作用水が大径開口部に移動する途中に設置された堰を越えることはない」と記述されている。しかしながら、回転の際に上方に持ち上げられた比重の大きい金属が、降下する際に比重の小さいスラグの上に落下し、その状態のまま、ケーシングの網目を通過して比重の小さいスラグが金属とともに下部排出口より排出されるおそれもある。つまり、スラグと金属との分離性能が低下するおそれがある。同様に、分離対象投入管のシュート部において、分離されるべきスラグも、その上方に蓄積されている金属により押さえられ、金属とともにケーシングの網目を通過して下部排出口より排出されてしまう可能性がある。   The fourth problem is that the separation performance of slag and metal may be reduced. According to both documents, “the slag with a small specific gravity that settled before reaching the large-diameter opening is lifted upward, and again moves toward the large-diameter opening along the flow of separation action water. In addition, since it settles early even if it is lifted upward, the separation action water does not cross the weir installed on the way to the large-diameter opening. ” However, the metal with high specific gravity lifted upward during rotation falls onto the slag with low specific gravity when descending, and the slag with low specific gravity passes along with the metal while passing through the mesh of the casing. There is also a risk of discharge from the lower discharge port. That is, the separation performance between the slag and the metal may be reduced. Similarly, the slag to be separated in the chute part of the separation target input pipe is also pressed by the metal accumulated above it and may be discharged from the lower discharge port through the mesh of the casing together with the metal. There is.

特許第3558039号公報(特許請求の範囲および6頁24行〜7頁14行)Japanese Patent No. 3558039 (Claims and page 6, line 24 to page 7, line 14) 特開2003−211019号公報(特許請求の範囲および段落[0006]〜[0014])JP 2003-211019 A (Claims and paragraphs [0006] to [0014]) 特開2003−211141号公報(特許請求の範囲および段落[0007]〜[0010])JP 2003-211141 A (Claims and paragraphs [0007] to [0010])

前述のとおり、スラグ粒と金属粒との混合物からスラグ粒と金属粒とを分離選別する従来技術は、下記の問題を有していた。すなわち、(1)設備コスト、運転コストおよび設備のメンテナンスコストが大きい、(2)設備の運転操作には高度の経験やコンピュータ制御などが必要である、(3)スラグ粒と金属粒との分離性能を確保するためには煩雑な設備調整が必要である、などである。本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その課題の第1は、スラグと金属との比重の差を利用して、スラグ粒と金属粒とを容易かつ高い分離性能のもとに分離選別することのできる分離選別方法を提供することにある。また、課題の第2は、上記の分離選別方法を実施するための、設備コストが安価でメンテナンスも容易な最適の分離選別装置を提供することにある。   As described above, the conventional technique for separating and selecting slag particles and metal particles from a mixture of slag particles and metal particles has the following problems. That is, (1) equipment cost, operation cost and equipment maintenance cost are large, (2) operation experience of the equipment requires advanced experience and computer control, etc. (3) Separation of slag grains and metal grains In order to ensure the performance, complicated equipment adjustment is required. The present invention has been made in view of the above problems, and the first of the problems is to make use of the difference in specific gravity between the slag and the metal to easily separate the slag particles from the metal particles with high separation performance. It is another object of the present invention to provide a separation and sorting method capable of separating and sorting. A second problem is to provide an optimum separation / separation apparatus with low equipment cost and easy maintenance for carrying out the separation / separation method described above.

本発明者らは、上記の課題を解決するために、スラグ粒と金属粒とを確実に分離選別することのできるスラグ粒と金属粒との分離選別方法、およびその実施に最適な分離選別装置について研究開発を進め、下記の(a)〜(e)の知見を得て、本発明を完成させた。   In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention can separate and select slag particles and metal particles, and can separate and select slag particles and metal particles. As a result of research and development, the following findings (a) to (e) were obtained and the present invention was completed.

(a)スラグ粒と金属粒との混合物、および混合物の少なくとも全てが浸漬する量の分散液を筒型容器内に装入し、分散液を略鉛直な軸の周りに旋回させることにより比重の小さいスラグ粒のみを浮揚選別することができる。さらに、容器内に分散液を補給して、スラグ粒を分散液とともに筒型容器の上部からオーバーフローさせることにより、スラグ粒と金属粒とを分離選別することができる。   (A) A mixture of slag particles and metal particles, and a dispersion liquid in which at least all of the mixture is immersed are charged into a cylindrical container, and the specific gravity is adjusted by swirling the dispersion liquid around a substantially vertical axis. Only small slag grains can be floated and sorted. Furthermore, a dispersion liquid is replenished in a container and a slag particle | grain and a metal particle can be isolate | separated and sorted by making a slag particle | grain overflow from the upper part of a cylindrical container with a dispersion liquid.

(b)前記(a)の旋回流を発生させるには、分散液を噴射する液体噴出ノズルを有することが有効であり、また、筒型容器の底部に沈降した金属粒は、容器の底部にその中心軸に沿って設置した金属粒回収パイプを通して排出することが有効である。   (B) In order to generate the swirl flow of (a), it is effective to have a liquid ejection nozzle that ejects the dispersion liquid, and the metal particles that have settled at the bottom of the cylindrical container are placed at the bottom of the container. It is effective to discharge through a metal particle recovery pipe installed along the central axis.

(c)前記(b)に金属粒回収パイプの上方に、筒型容器の中心軸に沿ってその下端が筒型容器の底よりも高い位置となるように金属粒回収補助パイプを設置することにより、金属粒を筒型容器の底面と金属粒回収補助パイプの下端との間隙を通して金属粒回収パイプ内に容易に導入することができる。   (C) In (b), the metal particle recovery auxiliary pipe is installed above the metal particle recovery pipe so that its lower end is positioned higher than the bottom of the cylindrical container along the central axis of the cylindrical container. Thus, the metal particles can be easily introduced into the metal particle recovery pipe through the gap between the bottom surface of the cylindrical container and the lower end of the metal particle recovery auxiliary pipe.

(d)スラグ粒とともに筒型容器の上部からオーバーフローした分散液を、スラグ粒と分離した後に、再度、筒型容器内に循環補給する方法が経済的である。また、分離選別後の金属粒に含まれる鉄と鉄以外の金属類とを磁力選別により分離選別することにより、さらに分離選別の性能を向上させることができる。   (D) It is economical to circulate and supply the dispersion liquid overflowing from the upper part of the cylindrical container together with the slag grains into the cylindrical container after separating from the slag grains. Moreover, the separation and sorting performance can be further improved by separating and sorting iron and metals other than iron contained in the metal particles after separation and sorting by magnetic sorting.

(e)上記(a)〜(d)の分離選別方式は、水砕スラグと水砕金属との分離選別に好適である。   (E) The separation and selection methods (a) to (d) above are suitable for separation and selection of granulated slag and granulated metal.

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、下記の(1)〜(7)に示されるスラグ粒と金属粒との分離選別方法および(8)〜(14)に示される分離選別装置にある。   The present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is the method for separating and selecting slag grains and metal grains shown in the following (1) to (7) and (8) to (14). ) In the separation / separation apparatus shown in FIG.

(1)比重の異なるスラグ粒と金属粒との混合物および分散液を中心軸が略鉛直な筒型容器内に装入し、該分散液を略鉛直な軸の周りに旋回させ、該筒型容器内に該分散液を補給することにより、該スラグ粒を分散液とともに該筒型容器の上部からオーバーフローさせることを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法(以下、「第1発明」とも記す)。   (1) A mixture of slag particles and metal particles having different specific gravities and a dispersion liquid are charged into a cylindrical container having a substantially vertical central axis, and the dispersion liquid is swung around a substantially vertical axis. A method for separating and selecting slag particles and metal particles (hereinafter referred to as "first invention"), wherein the slag particles are overflowed from the upper part of the cylindrical container together with the dispersion by replenishing the dispersion in the container. ").

(2)前記(1)に記載の分離選別方法において、前記筒型容器に補給する分散液により前記分散液を旋回させることを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法(以下、「第2発明」とも記す)。   (2) The separation / selection method according to (1), wherein the dispersion liquid is swirled by the dispersion liquid supplied to the cylindrical container (hereinafter referred to as “separation / separation method”). Also referred to as “second invention”).

(3)前記(1)または(2)に記載の分離選別方法において、前記筒型容器の底部に沈降した金属粒を、該筒型容器の底部に該容器の中心軸に沿って設置された金属粒回収パイプを通して排出しながらスラグ粒と金属粒とを分離選別することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法(以下、「第3発明」とも記す)。   (3) In the separation / selection method according to (1) or (2), the metal particles settled on the bottom of the cylindrical container are placed on the bottom of the cylindrical container along the central axis of the container. A method for separating and sorting slag particles and metal particles while discharging through the metal particle recovery pipe (hereinafter also referred to as “third invention”).

(4)前記(3)に記載の分離選別方法において、前記金属粒回収パイプの上方に、前記筒型容器の中心軸に沿ってその下端が前記筒型容器の底よりも高い位置となるように金属粒回収補助パイプを設置し、金属粒を該金属粒回収パイプと金属粒回収補助パイプとの間隙を通して該金属粒回収パイプ内に導入し排出することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法(以下、「第4発明」とも記す)。   (4) In the separation / selection method according to (3), the lower end of the separation container is positioned higher than the bottom of the cylindrical container above the metal particle recovery pipe along the central axis of the cylindrical container. A metal particle recovery auxiliary pipe is installed in the metal particle recovery pipe through the gap between the metal particle recovery pipe and the metal particle recovery auxiliary pipe, and the slag particles and the metal particles are discharged. Separation and selection method (hereinafter also referred to as "fourth invention").

(5)前記(1)〜(4)のいずれかに記載の分離選別方法において、前記スラグ粒とともに前記筒型容器の上部からオーバーフローした前記分散液および/または金属回収パイプから金属粒とともに排出した分散液を、該スラグ粒および/または金属粒と分離した後に、再度、該筒型容器内に循環補給することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法(以下、「第5発明」とも記す)。   (5) In the separation and sorting method according to any one of (1) to (4), the slag particles and the dispersion liquid overflowing from the upper part of the cylindrical container and / or the metal recovery pipes are discharged together with the metal particles. After separating the dispersion from the slag particles and / or metal particles, the slag particles and metal particles are separated and selected (hereinafter referred to as “fifth invention”). ").

(6)前記(1)〜(5)のいずれかに記載の分離選別方法により分離回収された金属粒に含まれる鉄と鉄以外の金属類とを磁力選別により分離選別することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法(以下、「第6発明」とも記す)。   (6) The iron contained in the metal particles separated and recovered by the separation and sorting method according to any one of (1) to (5) is separated and sorted by magnetic sorting. A method for separating and selecting slag grains and metal grains (hereinafter also referred to as “sixth invention”).

(7)前記(1)〜(6)のいずれかに記載の分離選別方法において、前記スラグ粒が水砕スラグ粒であり、前記金属粒が水砕金属粒であることを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法(以下、「第7発明」とも記す)。   (7) The separation / selection method according to any one of (1) to (6), wherein the slag particles are granulated slag particles, and the metal particles are granulated metal particles. And separation method of metal particles (hereinafter also referred to as “seventh invention”).

(8)比重の異なるスラグ粒と金属粒との分離選別装置であって、スラグ粒と金属粒との混合物および分散液を収容する中心軸が略鉛直な筒型容器と、該分散液を略鉛直な軸の周りに旋回させるための分散液旋回手段と、該スラグ粒を該分散液とともに該筒型容器の上部からオーバーフローさせる量に相当する量の分散液を該筒型容器内に補給する補給手段とを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置(以下、「第8発明」とも記す)。   (8) An apparatus for separating and sorting slag particles and metal particles having different specific gravities, wherein the central axis for containing a mixture of slag particles and metal particles and a dispersion is substantially vertical, and the dispersion substantially Dispersion swirling means for swirling around a vertical axis, and an amount of dispersion liquid equivalent to the amount of overflowing the slag particles together with the dispersion liquid from the upper part of the cylindrical container is replenished into the cylindrical container. An apparatus for separating and separating slag particles and metal particles (hereinafter also referred to as “eighth invention”).

(9)前記(8)に記載の分離選別装置において、前記分散液旋回手段として、分散液により前記分散液を旋回させるための液体噴出ノズルを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置(以下、「第9発明」とも記す)。   (9) In the separation / separation device according to (8), the dispersion liquid swirling means includes a liquid ejection nozzle for swirling the dispersion liquid with the dispersion liquid. Separation and sorting device (hereinafter also referred to as “ninth invention”).

(10)前記(8)または(9)に記載の分離選別装置において、さらに、前記筒型容器の底部に該筒型容器の中心軸に沿って、前記筒型容器の底部に沈降した金属粒を該筒型容器から排出するための金属粒回収パイプを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置(以下、「第10発明」とも記す)。   (10) In the separation / separation apparatus according to (8) or (9), further, metal particles settled at the bottom of the cylindrical container along the central axis of the cylindrical container at the bottom of the cylindrical container A separation / separation device for slag particles and metal particles (hereinafter also referred to as “tenth invention”), characterized by having a metal particle recovery pipe for discharging the gas from the cylindrical container.

(11)前記(10)に記載の分離選別装置において、さらに、前記金属粒回収パイプの上方でかつ前記筒型容器の中心軸に沿って、その下端が前記筒型容器の底よりも高い位置に位置し、金属粒を該金属粒回収パイプとの間隙を通して該金属粒回収パイプ内に導入し排出するための金属粒回収補助パイプを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置(以下、「第11発明」とも記す)。   (11) In the separation / separation apparatus according to (10), the lower end of the separation / selection device is higher than the bottom of the cylindrical container above the metal particle recovery pipe and along the central axis of the cylindrical container. Separating and separating slag particles and metal particles, characterized by having a metal particle recovery auxiliary pipe for introducing and discharging metal particles into the metal particle recovery pipe through a gap with the metal particle recovery pipe Apparatus (hereinafter also referred to as “11th invention”).

(12)前記(8)〜(11)のいずれかに記載の分離選別装置において、さらに、前記スラグ粒とともに前記筒型容器の上部からオーバーフローした前記分散液を該スラグ粒と分離する分散液分離装置および/または金属回収パイプを通して金属粒とともに排出した前記分散液を該金属粒と分離する分散液分離装置と、該スラグ粒および/または金属粒と分離された後の該分散液を再度該筒型容器内に循環補給する循環補給装置とを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置(以下、「第12発明」とも記す)。   (12) In the separation / separation apparatus according to any one of (8) to (11), further, dispersion liquid separation that separates the dispersion liquid overflowing from the upper part of the cylindrical container together with the slag grains from the slag grains. A dispersion separator for separating the dispersion discharged together with the metal particles through the apparatus and / or the metal recovery pipe from the metal particles, and the dispersion again after being separated from the slag particles and / or the metal particles A separation / separation device for slag particles and metal particles (hereinafter also referred to as “the twelfth invention”) characterized by having a circulation replenishing device for recirculating replenishment in the mold container.

(13)前記(8)〜(12)のいずれかに記載の分離選別装置において、さらに、該分離選別装置により分離回収された金属粒に含まれる鉄と鉄以外の金属類とを磁力選別により分離選別するための磁力選別装置を備えたことを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置(以下、「第13発明」とも記す)。   (13) In the separation / separation apparatus according to any one of (8) to (12), iron and metals other than iron contained in the metal particles separated and recovered by the separation / separation apparatus are further separated by magnetic separation. A separation / separation device for slag particles and metal particles (hereinafter also referred to as “13th invention”), characterized by comprising a magnetic separation device for separation / separation.

(14)前記(8)〜(13)のいずれかに記載の分離選別装置において、前記スラグ粒が水砕スラグ粒であり、前記金属粒が水砕金属粒であることを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置(以下、「第14発明」とも記す)。   (14) The separation / separation apparatus according to any one of (8) to (13), wherein the slag particles are granulated slag particles, and the metal particles are granulated metal particles. And metal particle separation / separation device (hereinafter also referred to as "14th invention").

本発明において、「スラグ粒」とは、スラグの粒子を意味し、「金属粒」とは、金属の粒子を意味する。スラグ粒としては、例えば、廃棄物をガス化溶融炉により溶融スラグとして回収した後、水砕法により処理した水砕スラグの粒子などが該当し、また、金属粒としては、同様に上記ガス化溶融炉により溶融金属として回収した後、水砕法により処理した水砕金属の粒子などが該当する。   In the present invention, “slag particles” means slag particles, and “metal particles” mean metal particles. Examples of slag particles include particles of granulated slag that has been collected as a molten slag by a gasification melting furnace and then treated by a water granulation method. This corresponds to particles of granulated metal treated by the granulation method after being recovered as molten metal by a furnace.

「中心軸が略鉛直」とは、中心軸が鉛直、または鉛直線に対して45°以内の傾斜を有することを意味する。   “The central axis is substantially vertical” means that the central axis is vertical or has an inclination of 45 ° or less with respect to the vertical line.

「分散液」とは、スラグ粒と金属粒との混合物を浸漬し、液体を旋回させることにより、スラグ粒に浮揚力を生じさせて、スラグ粒と金属粒とを分離する作用を有する液体を意味する。例えば、水などが該当する。   "Dispersion" refers to a liquid that has the effect of separating slag particles and metal particles by immersing a mixture of slag particles and metal particles and causing the liquid to swirl to produce levitation force on the slag particles. means. For example, water is applicable.

「筒型容器」とは、その横断面が円形、楕円形、正多角形などの形状を有する分離選別用の筒型の容器を意味する。   The “cylindrical container” means a cylindrical container for separation and selection whose cross section has a shape such as a circle, an ellipse, or a regular polygon.

本発明のスラグ粒と金属粒との分離選別方法によれば、スラグ粒と金属粒との比重の差を利用して、簡便な方法により、スラグ粒と金属粒とを容易に、かつ高い分離性能のもとに分離選別することができる。また、本発明の分離選別装置は、上記の分離選別方法を実施するための、設備操作およびメンテナンスが容易で、かつ設備コストの安価な最適な分離選別装置である。   According to the method for separating and selecting slag particles and metal particles of the present invention, the slag particles and metal particles can be easily and highly separated by a simple method using the difference in specific gravity between the slag particles and metal particles. Separation and sorting can be performed based on performance. Moreover, the separation / separation apparatus of the present invention is an optimum separation / separation apparatus for carrying out the above-described separation / separation method, which is easy in equipment operation and maintenance, and inexpensive in equipment cost.

1.発明の基本構成
図1に、本発明のスラグ粒と金属粒の分離選別方法の原理および基本構成を示す。水などの分散液21を入れた円筒形の筒型容器からなる分離容器1の中に、水砕水槽から回収されたスラグ粒と金属粒との混合物を装入する。分散液21を攪拌して筒型容器の中心軸の周りに矢印Xにより示す方向に旋回させることにより、スラグ粒31のみが浮揚し、分散液21とともに筒型容器内を旋回する。これに対して、比重の大きい金属粒41は容器底部に沈降する。
1. Basic Configuration of the Invention FIG. 1 shows the principle and basic configuration of the method for separating and sorting slag grains and metal grains of the present invention. A mixture of slag particles and metal particles collected from a granulated water tank is charged into a separation container 1 composed of a cylindrical tube container containing a dispersion liquid 21 such as water. By stirring the dispersion liquid 21 and swirling it around the central axis of the cylindrical container in the direction indicated by the arrow X, only the slag particles 31 are levitated and swirl together with the dispersion liquid 21 in the cylindrical container. In contrast, the metal particles 41 having a large specific gravity settle on the bottom of the container.

さらに、筒型容器1に分散液21を連続的に補給していくことによって、浮遊したスラグ粒31のうちの一部のスラグ粒は、分散液21とともにオーバーフローして容器外に排出される。一方、容器底部に沈降した金属粒41は容器底部に残留する(第1発明および第8発明)。   Furthermore, by continuously supplying the dispersion liquid 21 to the cylindrical container 1, some of the slag particles 31 that have floated overflow with the dispersion liquid 21 and are discharged out of the container. On the other hand, the metal particles 41 that have settled to the bottom of the container remain on the bottom of the container (first and eighth inventions).

筒型容器1内の分散液21を旋回させる方法として、インペラーなどの機械的攪拌装置を用いる方式があるが、攪拌装置を用いることなく、容器内の分散液を旋回させることも可能である。例えば、容器底部に複数の液体噴出ノズルを設置して補給用の分散液21を筒型容器の円周方向、かつ、斜め上方向に向けて連続的に噴出することによっても、筒型容器内の分散液21を攪拌し旋回させることができる。そして、その結果、分散液21とともにスラグ粒31も旋回させ浮揚させることができる(第2発明および第9発明)。   As a method of swirling the dispersion liquid 21 in the cylindrical container 1, there is a method using a mechanical stirring device such as an impeller, but it is also possible to swirl the dispersion liquid in the container without using a stirring device. For example, by installing a plurality of liquid ejection nozzles at the bottom of the container and continuously ejecting the replenishment dispersion liquid 21 in the circumferential direction and obliquely upward of the cylindrical container, The dispersion 21 can be stirred and swirled. As a result, the slag particles 31 can be swirled and floated together with the dispersion 21 (second invention and ninth invention).

さらに、分散液21を容器底部から連続的に補給することにより、分散液の液面レベルは上昇し、分散液21とともにスラグ粒31がオーバーフローして、容器外に排出される。オーバーフローしたスラグ粒31と分散液21とは、濾過装置を通過させることによって分離することができる。このように、機械的攪拌装置を用いることなく、補給する分散液21自身によって、容器内の分散液21の攪拌および旋回が行われるので、この方式を採用することにより、設備の製造コストを大幅に削減することができるとともに、設備のメンテナンスも容易となる。   Furthermore, by continuously replenishing the dispersion liquid 21 from the bottom of the container, the liquid level of the dispersion liquid rises, and the slag particles 31 overflow with the dispersion liquid 21 and are discharged out of the container. The overflowed slag particles 31 and the dispersion liquid 21 can be separated by passing through a filtration device. Thus, since the dispersion 21 in the container is stirred and swirled by the replenishing dispersion 21 itself without using a mechanical stirring device, the use of this method greatly increases the manufacturing cost of the equipment. And the maintenance of the facility is facilitated.

2.実用機を対象とした発明の実施形態
本発明の実用機を対象とした実施形態の一例を図2に示す。同図(a)は分離選別装置の正面図を、同図(b)は同図(a)におけるA−A断面をそれぞれ表す。
2. Embodiment of the Invention Targeting a Practical Machine An example of an embodiment targeting a practical machine of the present invention is shown in FIG. FIG. 4A is a front view of the separation / selection device, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

原料供給装置を通して、分離容器1の内部にスラグ粒31と金属粒41との混合物を装入するとともに、水などの分散液21を供給する。そして、分離容器1の底部に設けられた液体噴出ノズル13を通して分離容器1内に水などの分散液21を供給することにより、分離容器1内において分散液21を攪拌するとともに、矢印Xにて示した方向に旋回させる。もちろん、分離容器1内の分散液21を旋回させる方法として、インペラーなどの機械攪拌装置を用いる方法も可能であるが、上記のとおり、攪拌装置を用いることなく、分離容器1内の分散液21を旋回させる方式が経済的である。   Through the raw material supply device, the mixture of the slag particles 31 and the metal particles 41 is charged into the separation container 1 and a dispersion liquid 21 such as water is supplied. Then, the dispersion liquid 21 such as water is supplied into the separation container 1 through the liquid jet nozzle 13 provided at the bottom of the separation container 1, thereby stirring the dispersion liquid 21 in the separation container 1 and at the arrow X. Turn in the direction shown. Of course, as a method of swirling the dispersion liquid 21 in the separation container 1, a method using a mechanical stirring device such as an impeller is also possible, but as described above, the dispersion liquid 21 in the separation container 1 is used without using a stirring device. It is economical to turn the wheel.

すなわち、分離容器1の底部に設置した複数の液体噴射ノズル13から補給用の分散液21を、分離容器1の中心軸の周りの円周方向、かつ、斜め上方向に向けて連続的に噴出させることによって、分離容器1内の分散液21を攪拌および旋回させる。この操作により、分散液21とともにスラグ粒31も旋回し浮揚する。さらに分散液21を分離容器1の底部から連続的に補給することにより、分散液21の液面レベルは上昇し、分散液21とともにスラグ粒31が分離容器1の上部からオーバーフローし、分離容器1の外部に排出される。   That is, the replenishment dispersion liquid 21 is continuously ejected from a plurality of liquid jet nozzles 13 installed at the bottom of the separation container 1 in a circumferential direction around the central axis of the separation container 1 and in an obliquely upward direction. By doing so, the dispersion 21 in the separation container 1 is stirred and swirled. By this operation, the slag particles 31 are also swirled and floated together with the dispersion liquid 21. Furthermore, by continuously replenishing the dispersion liquid 21 from the bottom of the separation container 1, the liquid level of the dispersion liquid 21 rises, and the slag particles 31 overflow from the top of the separation container 1 together with the dispersion liquid 21. Is discharged outside.

オーバーフローしたスラグ粒31と分散液21とは、濾過装置17を通過させることにより分離することができる。濾過装置17を通過した分散液21は、分離容器1への補給用の分散液21として、再度、分離容器1内に供給することが可能である(第5発明および第12発明)。もちろん、分離容器1内の分散液21を旋回させる方法として、インペラーなどの機械攪拌装置を用いることも可能である。さらに、機械攪拌と前記分離容器底部の液体噴出ノズル13からの分散液21の噴出とを併用することもできる。   The overflowed slag particles 31 and the dispersion liquid 21 can be separated by passing through the filtration device 17. The dispersion 21 that has passed through the filtration device 17 can be supplied again into the separation container 1 as a replenishment dispersion 21 for the separation container 1 (the fifth and twelfth inventions). Of course, as a method of swirling the dispersion liquid 21 in the separation container 1, a mechanical stirring device such as an impeller can also be used. Furthermore, mechanical stirring and ejection of the dispersion liquid 21 from the liquid ejection nozzle 13 at the bottom of the separation container can be used in combination.

一方、金属粒41は分離容器1底部に沈降するが、底部に金属粒41が残留し蓄積すると、分離容器1内での分散液21の攪拌および旋回強度が低下し、スラグ粒31と金属粒41との分離精度が悪化する。そのため、分離操作を行いながら、金属粒41を適宜、分離容器1から抜き出して回収する必要がある。そこで、分離容器1の底部中心部から金属粒41を連続的に抜き出すための金属粒回収パイプ11を設置する(第3発明および第10発明)。このように、分離容器1の底部の中心部に金属回収パイプ11を設置する理由は、分散液21を旋回させた場合、金属粒41は分離容器1の底部の中心部に集積し、山状に堆積することが確認されたからである。   On the other hand, the metal particles 41 settle to the bottom of the separation container 1, but if the metal particles 41 remain and accumulate at the bottom, the stirring and swirling strength of the dispersion 21 in the separation container 1 decreases, and the slag particles 31 and the metal particles The separation accuracy from 41 deteriorates. Therefore, it is necessary to appropriately extract and collect the metal particles 41 from the separation container 1 while performing the separation operation. Therefore, the metal particle recovery pipe 11 for continuously extracting the metal particles 41 from the center of the bottom of the separation container 1 is installed (third invention and tenth invention). Thus, the reason for installing the metal recovery pipe 11 at the center of the bottom of the separation container 1 is that when the dispersion liquid 21 is swung, the metal particles 41 accumulate at the center of the bottom of the separation container 1 and form a mountain shape. This is because it has been confirmed that it is deposited on the surface.

さらに、金属回収パイプ11に金属粒41が容易に導入されるように、金属回収補助パイプ12を設置することが有効である(第4発明および第11発明)。金属回収パイプ11および金属回収補助パイプ12の内径は、分離するスラグ粒31と金属粒41との混合物の装入速度およびそれらの粒径に応じて、適宜、調整する。また、金属回収パイプ11の分離容器1の底面からの突き出し長さ、および金属回収補助パイプ12の下端と分離容器1の底面との距離も、処理速度および処理物の粒径に応じて、適宜、調整すればよい。金属回収パイプ11の上端位置を分離容器1の底面よりも高くする理由は、金属粒41とともに一部のスラグ粒31が金属類回収パイプ11から排出されることを防止するためである。但し、スラグ粒の粒度が小さく、スラグ粒が分散液21中を浮揚しやすく、金属粒と分離されやすい状況の場合には、突き出し長さを零(0)としても差し支えはない。   Furthermore, it is effective to install the metal recovery auxiliary pipe 12 so that the metal particles 41 are easily introduced into the metal recovery pipe 11 (fourth and eleventh inventions). The inner diameters of the metal recovery pipe 11 and the metal recovery auxiliary pipe 12 are appropriately adjusted according to the charging speed of the mixture of the slag particles 31 and the metal particles 41 to be separated and their particle sizes. Further, the protruding length of the metal recovery pipe 11 from the bottom surface of the separation container 1 and the distance between the lower end of the metal recovery auxiliary pipe 12 and the bottom surface of the separation container 1 are also appropriately determined according to the processing speed and the particle size of the processed material. Adjust. The reason why the upper end position of the metal recovery pipe 11 is set higher than the bottom surface of the separation container 1 is to prevent part of the slag particles 31 from being discharged from the metal recovery pipe 11 together with the metal particles 41. However, in the case where the slag particle size is small, the slag particle easily floats in the dispersion 21 and is easily separated from the metal particle, the protruding length can be zero (0).

また、金属回収パイプ11を通して回収された金属粒41は鉄分を主成分とする場合が多いが、処理する廃棄物の種類によっては、鉄分以外に、銅や貴金属類などの非鉄金属類が含まれていることもある。そこで、上記方法によりスラグ粒31と分離された金属粒41を、さらに磁力選別機に通すことによって、鉄とその他の金属類とを粗分離することもできる(第6発明および第13発明)。   The metal particles 41 recovered through the metal recovery pipe 11 are mainly composed of iron. However, depending on the type of waste to be treated, non-ferrous metals such as copper and noble metals are included in addition to iron. Sometimes. Therefore, iron and other metals can be roughly separated by passing the metal particles 41 separated from the slag particles 31 by the above method through a magnetic separator (the sixth and thirteenth inventions).

3.好ましい実施態様
本発明の好ましい実施態様について下記に説明を加える。分離容器のサイズや操作条件などは処理対象物の供給速度などにより相違するが、以下では、スラグ粒と金属粒との混合物の供給速度が1トン(t)/h以下の場合を対象として説明する。
3. Preferred Embodiments Preferred embodiments of the present invention are described below. Although the size and operating conditions of the separation container vary depending on the supply speed of the object to be processed, the following description will be given for the case where the supply speed of the mixture of slag particles and metal particles is 1 ton (t) / h or less. To do.

3−1.分離容器のサイズ
分離容器1の内径(直径)は50mmφ以上1000mmφ以下とすることが好ましい。分離容器が処理物の供給速度に対して小さすぎ、50mmφ未満の場合には、分離のためのスペースが十分に確保できない。そのため、処理対象物はスラグ粒31と金属粒41とが混合したまま分離容器1の底部に蓄積されることとなる。蓄積物は分離容器内における分散液21の旋回を阻害し、分離効率の低下をもたらす。
3-1. Size of Separation Container The inner diameter (diameter) of the separation container 1 is preferably 50 mmφ to 1000 mmφ. When the separation container is too small with respect to the supply speed of the processed material and less than 50 mmφ, a sufficient space for separation cannot be secured. Therefore, the processing object is accumulated at the bottom of the separation container 1 while the slag particles 31 and the metal particles 41 are mixed. The accumulated matter hinders the swirling of the dispersion liquid 21 in the separation container and causes a reduction in separation efficiency.

逆に、分離容器1の内径が1000mmφを超えて大きすぎると、分離容器内の広い範囲に分散液21の旋回流を形成させる必要が生じる。容器の内径が大きすぎ、分散液21による旋回の弱い領域が形成されると、その領域に処理対象物が滞留してデッドゾーンを形成し、分離効率が悪化するおそれがある。これを回避するためには、補給する分散液の供給量を増加する必要が生じ、処理効率が低下する。   Conversely, if the inner diameter of the separation container 1 exceeds 1000 mmφ, it is necessary to form a swirling flow of the dispersion liquid 21 in a wide range in the separation container. If the inner diameter of the container is too large and a region where the swirl by the dispersion liquid 21 is weak is formed, the object to be treated stays in that region to form a dead zone, which may deteriorate the separation efficiency. In order to avoid this, it is necessary to increase the supply amount of the dispersion to be replenished, and the processing efficiency is lowered.

さらに、分離容器1の高さは50mm以上1000mm以下とすることが好ましい。分離容器1の高さが50mm未満の場合には、スラグ粒31とともに金属粒41がオーバーフローしやすくなるので、回収スラグ中への金属粒41の混入率が高くなり、分離効率が低下する。一方、分離容器1の高さが1000mmを超えて高すぎると、スラグ粒31の容器外へのオーバーフローが困難となり、回収金属中にスラグ粒31が混入しやすくなり、分離効率が低下する。旋回させる分散液の補給量を増加することにより、スラグ粒のオーバーフローを促進させることは可能であるが、処理効率は低下する。   Furthermore, the height of the separation container 1 is preferably 50 mm or more and 1000 mm or less. When the height of the separation container 1 is less than 50 mm, the metal particles 41 are likely to overflow together with the slag particles 31, so that the mixing rate of the metal particles 41 into the recovered slag is increased and the separation efficiency is lowered. On the other hand, when the height of the separation container 1 exceeds 1000 mm, it is difficult for the slag particles 31 to overflow to the outside of the container, and the slag particles 31 are likely to be mixed into the recovered metal, resulting in a decrease in separation efficiency. By increasing the replenishment amount of the dispersion to be swirled, it is possible to promote the overflow of the slag particles, but the processing efficiency decreases.

3−2.分散液の補給
分離容器1の底部からの分散液21の供給量も、処理速度および処理対象物の比重や粒径などの性状に合わせて適宜変更することが好ましい。処理対象物の供給速度に対して分散液21の補給量が多すぎると、分散液21の旋回が強くなりすぎ、スラグ粒31とともに金属粒41が容器上部からオーバーフローすることとなる。
3-2. Replenishment of Dispersion It is preferable that the amount of the dispersion 21 supplied from the bottom of the separation container 1 is appropriately changed according to the processing speed and the properties such as the specific gravity and particle size of the object to be processed. If the replenishment amount of the dispersion liquid 21 is too large with respect to the supply speed of the object to be processed, the swirling of the dispersion liquid 21 becomes too strong, and the metal particles 41 overflow from the upper part of the container together with the slag particles 31.

一方、分散液21の補給量が不足すると、分散液21の旋回が弱くなり、オーバーフローせずに分離容器1内に残留するスラグ量が増加する。この残留スラグは分離容器1の底部に蓄積され、分散液21の旋回を阻害する。さらに、金属回収孔(金属回収パイプ)11から回収される金属へのスラグの混入率が増加する。供給する分散液21の種類としては、主として水を用いるが、分離対象物のサイズや性状によっては水以外の液体を用いることもできる。その場合は、スラグ粒および金属粒との反応性が小さく、かつ、安価な液体が好ましい。このような観点から、特に問題がない限り水を使用することが好ましい。   On the other hand, when the replenishment amount of the dispersion liquid 21 is insufficient, the rotation of the dispersion liquid 21 becomes weak, and the amount of slag remaining in the separation container 1 without overflowing increases. This residual slag is accumulated at the bottom of the separation container 1 and inhibits the swirling of the dispersion liquid 21. Furthermore, the mixing rate of slag into the metal recovered from the metal recovery hole (metal recovery pipe) 11 increases. As the type of the dispersion 21 to be supplied, water is mainly used, but liquids other than water can be used depending on the size and properties of the separation object. In that case, a liquid having low reactivity with slag particles and metal particles and being inexpensive is preferable. From such a viewpoint, it is preferable to use water unless there is a particular problem.

また、液体噴出ノズル13から噴出される分散液21の噴出方向は、前述のとおり、分散液21の旋回流の接線方向(つまり、分離容器1の円周方向)、かつ斜め上方向とするのが好ましい。したがって、図2(b)の例のように、液体噴出ノズル13の長手方向軸を分離容器1の半径方向と一致するように配置し、ノズル側面に設けられた孔から液体を噴出させる場合には、液体噴出ノズルの長手方向軸と液体の噴出方向とのなす角度αは90°とするのが好ましい。   Further, as described above, the ejection direction of the dispersion liquid 21 ejected from the liquid ejection nozzle 13 is the tangential direction of the swirling flow of the dispersion liquid 21 (that is, the circumferential direction of the separation container 1) and the obliquely upward direction. Is preferred. Therefore, as in the example of FIG. 2B, when the longitudinal axis of the liquid ejection nozzle 13 is arranged so as to coincide with the radial direction of the separation container 1 and liquid is ejected from the hole provided on the side surface of the nozzle. The angle α formed between the longitudinal axis of the liquid ejection nozzle and the liquid ejection direction is preferably 90 °.

3−3.金属回収パイプの設置
本発明では、分離容器1底部の中心部から金属粒41を連続的に抜き出すための金属回収パイプ11を設置することが好ましいが、この金属回収パイプ11の上端の高さ位置は、分離容器1の底面から200mm以下の高さとすることがより好ましい。金属回収パイプ11の上端位置を分離容器1の底面よりも高くする理由は、金属粒41とともに一部のスラグ粒31が金属回収パイプ11から排出されることを防止するためである。但し、スラグ粒31の粒径が小さく、スラグ粒31が分散液21中を浮揚しやすく、金属粒41と分離されやすい状況の場合には、分離容器1の底面からの金属回収パイプ11の突き出し長さを零(0)としても差し支えはない。
3-3. Installation of the metal recovery pipe In the present invention, it is preferable to install the metal recovery pipe 11 for continuously extracting the metal particles 41 from the central part of the bottom of the separation container 1, but the height position of the upper end of the metal recovery pipe 11 Is more preferably 200 mm or less from the bottom surface of the separation container 1. The reason why the upper end position of the metal recovery pipe 11 is made higher than the bottom surface of the separation container 1 is to prevent part of the slag particles 31 from being discharged from the metal recovery pipe 11 together with the metal particles 41. However, when the particle size of the slag particles 31 is small and the slag particles 31 are likely to float in the dispersion 21 and are easily separated from the metal particles 41, the metal recovery pipe 11 protrudes from the bottom surface of the separation container 1. There is no problem even if the length is zero (0).

逆に、金属回収パイプ11の上端高さ位置が200mmを超えて高すぎる場合には、分離容器底部の中心部に山型に堆積した金属粒41は、金属回収パイプ11を通過して排出される以前に、上記山型に堆積した金属粒の堆積斜面を分離容器1の周辺部に向かって転がり落ちることとなる。その結果、金属粒41の回収効率が低下するとともに、転がり落ちて蓄積された金属粒41により分散液21の旋回が阻害されるおそれがある。   On the contrary, when the upper end height position of the metal recovery pipe 11 exceeds 200 mm and is too high, the metal particles 41 deposited in a mountain shape at the center of the bottom of the separation container pass through the metal recovery pipe 11 and are discharged. Before this, the deposition slope of the metal particles deposited in the mountain shape rolls down toward the periphery of the separation container 1. As a result, the recovery efficiency of the metal particles 41 is lowered, and the swirling of the dispersion liquid 21 may be hindered by the metal particles 41 rolling down and accumulated.

3−4.金属回収補助パイプ
金属回収パイプ11に金属粒41が容易に入り込むように、金属回収補助パイプ12を設置することが有効である。金属回収補助パイプ12の下端高さ位置は、分離容器1の底面から300mm以下の高さとすることが好ましい。分離容器1の底部に沈降した金属粒41は、金属回収補助パイプ12の下端の下を通って金属回収パイプ11へと到達し分離容器外にされる。分離容器1の底面と金属回収補助パイプ12の下端とのクリアランスが3mm未満と小さすぎると、金属粒41の通過が阻害され、金属粒41は金属回収パイプ11に到達しにくくなる。
3-4. Metal recovery auxiliary pipe It is effective to install the metal recovery auxiliary pipe 12 so that the metal particles 41 easily enter the metal recovery pipe 11. The lower end height position of the metal recovery auxiliary pipe 12 is preferably set to a height of 300 mm or less from the bottom surface of the separation container 1. The metal particles 41 settled on the bottom of the separation container 1 reach the metal recovery pipe 11 through the lower end of the metal recovery auxiliary pipe 12 and are removed from the separation container. If the clearance between the bottom surface of the separation container 1 and the lower end of the metal recovery auxiliary pipe 12 is too small, less than 3 mm, the passage of the metal particles 41 is hindered and the metal particles 41 are difficult to reach the metal recovery pipe 11.

逆に、金属回収補助パイプ12の下端位置が300mmを超えて高すぎる場合には、分離容器1底部の中心部に山型に堆積された金属粒41が金属回収パイプ11を通って排出される以前に、分離容器1の周辺部に向かって堆積斜面を転がり落ちてしまう。その結果、金属粒41の回収効率が低下するとともに、転がり落ちて蓄積された金属粒41により分散液21の旋回が阻害されるおそれがある。   Conversely, when the lower end position of the metal recovery auxiliary pipe 12 exceeds 300 mm and is too high, the metal particles 41 deposited in a mountain shape at the center of the bottom of the separation container 1 are discharged through the metal recovery pipe 11. Before, the deposition slope is rolled down toward the periphery of the separation container 1. As a result, the recovery efficiency of the metal particles 41 is lowered, and the swirling of the dispersion liquid 21 may be hindered by the metal particles 41 rolling down and accumulated.

3−5.邪魔板の設置
分離容器1の底部から補給する液体の供給量は、経済性の観点から、極力少なくすることが好ましい。そのための手段として、分離容器1の側壁および分離容器1の底部に邪魔板を設置することが好ましい。
3-5. Installation of baffle plate It is preferable to reduce the supply amount of the liquid replenished from the bottom of the separation container 1 as much as possible from the viewpoint of economy. As a means for that, it is preferable to install baffle plates on the side wall of the separation container 1 and the bottom of the separation container 1.

図3は、本発明における分離性能を向上させるために、分離容器側壁に邪魔板を設置した例の概略図であり、同図(a)はその側面図を、同図(b)は平面図をそれぞれ表す。分離容器1の側壁14に邪魔板15を設置することにより、補給用分散液21の供給量を増加しなくても、スラグ粒31のオーバーフローが促進される。すなわち、分散液21の旋回が弱い場合においても、スラグ粒と金属粒との分離が進行しやすくなる。邪魔板15の長さ、設置数、設置角度、設置位置などは適宜調整すればよい。   FIG. 3 is a schematic view of an example in which a baffle plate is installed on the side wall of the separation container in order to improve the separation performance in the present invention. FIG. 3 (a) is a side view thereof, and FIG. 3 (b) is a plan view. Respectively. By installing the baffle plate 15 on the side wall 14 of the separation container 1, the overflow of the slag particles 31 is promoted without increasing the supply amount of the replenishment dispersion liquid 21. That is, even when the swirl of the dispersion liquid 21 is weak, the separation of the slag particles and the metal particles easily proceeds. What is necessary is just to adjust the length of the baffle plate 15, the number of installation, an installation angle, an installation position, etc. suitably.

さらに、図4には、分離容器底部への邪魔板の設置例の概略を示す。同図(a)はその側面図を、同図(b)は平面図をそれぞれ表す。分離容器1の底部に沈降した金属粒41が分離容器1底部の中心部へ移動しやすくなるように邪魔板16を設置することにより、金属粒の回収が促進される。邪魔板16の長さ、設置数、設置角度、設置位置などは適宜調整すればよい。   Further, FIG. 4 shows an outline of an example of installing a baffle plate on the bottom of the separation container. The figure (a) represents the side view, and the figure (b) represents the top view, respectively. By collecting the baffle plate 16 so that the metal particles 41 settled on the bottom of the separation container 1 can easily move to the center of the bottom of the separation container 1, recovery of the metal particles is promoted. What is necessary is just to adjust the length of baffle plate 16, the number of installation, an installation angle, an installation position, etc. suitably.

3−6.装入高さ
処理対象のスラグ粒および金属粒の混合物の装入高さ位置も、分離効率を向上させる上で重要な要素である。分離容器1の底部と上端部との間の高さ位置から装入することが好ましい。装入する高さ位置が高い場合には、装入されたスラグ粒のオーバーフローが促進される。しかし、比重の小さい金属粒や粒径の小さい金属粒もオーバーフローし、回収スラグ中に混入してしまうおそれがある。また、装入する高さ位置が低い場合には、比重の大きいスラグ粒はオーバーフローしにくくなり、回収金属粒中に混入してしまうおそれがある。したがって、装入高さ位置は、上記の状況を考慮した上で、分離容器1の底部と上端部との間で、さらに好ましい高さ位置に調整することが望ましい。
3-6. Charge height The charge height position of the mixture of slag particles and metal particles to be treated is also an important factor for improving the separation efficiency. It is preferable to charge from the height position between the bottom and upper end of the separation container 1. When the height position to be charged is high, overflow of the charged slag particles is promoted. However, metal particles having a small specific gravity or metal particles having a small particle size may overflow and be mixed into the recovered slag. Moreover, when the height position to be charged is low, slag grains having a large specific gravity are less likely to overflow and may be mixed into the recovered metal grains. Therefore, it is desirable to adjust the charging height position to a more preferable height position between the bottom portion and the upper end portion of the separation container 1 in consideration of the above situation.

本発明のスラグと金属の分離選別方法および分離選別装置の効果を確認するため、下記に示す実施例1および実施例2の試験を行い、その結果を評価した。   In order to confirm the effects of the method for separating and sorting slag and metal and the separation and sorting apparatus of the present invention, the tests of Example 1 and Example 2 shown below were conducted and the results were evaluated.

(実施例1)
比重分離によるスラグ粒と金属粒の分離の可能性を確認するために、前記図1に示す装置を用いて試験を行った。分離容器のサイズは、内径が110mm、高さが120mmのものを使用した。
Example 1
In order to confirm the possibility of separation of slag particles and metal particles by specific gravity separation, a test was performed using the apparatus shown in FIG. The separation container having an inner diameter of 110 mm and a height of 120 mm was used.

分離容器1内において攪拌し旋回させる分散液21としては水を用い、原料サンプルとしては、実機によるガス化溶融炉操業で排出された粒径が7mm以下の水砕スラグ粒および水砕金属粒の混合物を用いた。また、インペラー5を使用して、分散液21の水を攪拌し旋回させた。補給水を供給しながら分離容器内の水を旋回させることにより、スラグ粒31は浮揚し、さらに水とともにオーバーフローして分離容器外へと排出された。一方、金属粒41は分離容器の底部に残留した。このとき、インペラーの回転速度は1000rpmとし、補給水の供給速度は0.5リットル/分とした。また、分離選別の操作時間は5分である。   Water is used as the dispersion liquid 21 that is stirred and swirled in the separation container 1, and the raw material sample is a granulated slag particle or a granulated metal particle having a particle diameter of 7 mm or less discharged in a gasification melting furnace operation by an actual machine. A mixture was used. Moreover, the water of the dispersion liquid 21 was stirred and swirled using the impeller 5. By turning the water in the separation container while supplying make-up water, the slag particles 31 floated, overflowed with the water, and discharged out of the separation container. On the other hand, the metal particles 41 remained at the bottom of the separation container. At this time, the rotation speed of the impeller was 1000 rpm, and the supply speed of the makeup water was 0.5 liter / min. The operation time for separation and selection is 5 minutes.

図5に、分離選別試験の前後における物質バランスを示した。原料サンプル中に含まれるスラグ粒のうち、約98%がオーバーフロー物として回収された。一方、金属粒も供給量の約98%が分離容器底部における沈降物として回収された。容器底部に残留した金属粒は、容器底部の中心部に沈降し、山型に堆積することが目視観察された。   FIG. 5 shows the substance balance before and after the separation and selection test. About 98% of the slag grains contained in the raw material sample were recovered as an overflow. On the other hand, about 98% of the supply amount of metal particles was recovered as sediment at the bottom of the separation vessel. It was visually observed that the metal particles remaining on the bottom of the container settled in the center of the bottom of the container and accumulated in a mountain shape.

(実施例2)
次に、図2に示される本発明の実用機を対象とした実施態様において、分離選別試験を行った。同図(a)は分離選別装置の正面図を、同図(b)は同図(a)におけるA−A断面をそれぞれ表す。
(Example 2)
Next, a separation and selection test was performed in the embodiment targeted for the practical machine of the present invention shown in FIG. FIG. 4A is a front view of the separation / selection device, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

分離容器1内において攪拌および旋回する分散液21としては、水を使用した。本試験では、機械的攪拌機を使用せずに、分離容器1の底部に設置した液体噴出ノズル13から補給用分散液21として水を分離容器1の円周方向、かつ、斜め上方向に向けて噴出させることによって、分離容器1内の水を旋回させた。   Water was used as the dispersion 21 stirred and swirled in the separation container 1. In this test, without using a mechanical stirrer, water is supplied from the liquid ejection nozzle 13 installed at the bottom of the separation container 1 as a replenishment dispersion 21 in the circumferential direction of the separation container 1 and obliquely upward. By spraying, the water in the separation container 1 was swirled.

分離容器1としては、内径が200mm、高さが380mmの円筒型容器を用いた。分離容器1の底部の4方位に液体噴出ノズル13を設置し、補給水21を円周方向、かつ、斜め上方向に向けて噴出させた。金属回収パイプ11の上端位置は、分離容器1の底面から20mm上方に突き出した高さとした。また、金属回収補助パイプ12の下端は、分離容器1の底面から15mm上方の高さに調整した。ここで、金属回収パイプ11の外径は21mmφとし、内径は15mmφとした。金属回収補助パイプ12の外径は41mmφとし、内径は37mmφとした。原料サンプルとしては、粒径7mm以下のスラグ粒と金属粒との混合物を用いた。   As the separation container 1, a cylindrical container having an inner diameter of 200 mm and a height of 380 mm was used. The liquid ejection nozzles 13 were installed in the four directions at the bottom of the separation container 1, and the makeup water 21 was ejected in the circumferential direction and obliquely upward. The upper end position of the metal recovery pipe 11 was a height protruding 20 mm upward from the bottom surface of the separation container 1. Further, the lower end of the metal recovery auxiliary pipe 12 was adjusted to a height 15 mm above the bottom surface of the separation container 1. Here, the outer diameter of the metal recovery pipe 11 was 21 mmφ, and the inner diameter was 15 mmφ. The outer diameter of the metal recovery auxiliary pipe 12 was 41 mmφ, and the inner diameter was 37 mmφ. As a raw material sample, a mixture of slag particles having a particle size of 7 mm or less and metal particles was used.

図6に、分離選別試験の前後における物質バランスを示した。原料サンプルとしては、実機によるガス化溶融炉操業で排出された粒径が7mm以下の水砕スラグ粒および水砕金属粒の混合物を用いた。分離容器1内へのスラグ粒と金属粒との混合物の供給速度は16kg/hとした。また、補給水の供給速度は83リットル/分であった。   FIG. 6 shows the substance balance before and after the separation and selection test. As a raw material sample, a mixture of granulated slag particles and granulated metal particles having a particle size of 7 mm or less discharged by gasification melting furnace operation with an actual machine was used. The supply rate of the mixture of slag particles and metal particles into the separation container 1 was 16 kg / h. The supply rate of makeup water was 83 liters / minute.

同図の結果から、原料サンプル中に含まれていたスラグ粒の約98%はオーバーフロー物として回収されることが確認された。なお、目視では、分離容器1の底部において水砕金属への水砕スラグの混合はほとんど認められなかった。また、金属粒41の一部はスラグ粒31とともに分離容器1の上部からオーバーフローしたが、装入した水砕金属粒の50%以上は分離容器1底部の金属回収パイプ11を通して回収されることが確認された。残りの金属粒は分離容器1の内部に残留していたが、これらは、この後も分離回収操作を継続していれば排出されるものであり、分離性能上は問題とならない。その理由は、分離選別操作が定常状態に達した後は、分離容器1の底部には、一定量の金属が常時蓄積された状態になり、その量が、ある程度以上になると、沈降した金属粒41の排出および回収が進行し、分離効率の上で問題とはならないからである。   From the results shown in the figure, it was confirmed that about 98% of the slag grains contained in the raw material sample were recovered as an overflow. In addition, visually, almost no mixing of the granulated slag with the granulated metal was observed at the bottom of the separation container 1. Further, a part of the metal particles 41 overflowed from the upper part of the separation container 1 together with the slag particles 31, but 50% or more of the charged granulated metal particles can be recovered through the metal recovery pipe 11 at the bottom of the separation container 1. confirmed. The remaining metal particles remained inside the separation container 1, but these are discharged if the separation and recovery operation is continued thereafter, and there is no problem in separation performance. The reason for this is that after the separation / selection operation reaches a steady state, a constant amount of metal is constantly accumulated at the bottom of the separation container 1. This is because the discharge and recovery of 41 progress, and there is no problem in the separation efficiency.

本発明のスラグ粒と金属粒との分離選別方法によれば、スラグ粒と金属粒との比重の差を利用して、簡便な方法により、スラグ粒と金属粒とを容易に、かつ高い分離効率のもとに分離選別することができる。また、本発明の分離選別装置は、上記の分離選別方法を実施するに当たり、設備操作およびメンテナンスが容易であり、かつ設備の製造コストも安価な最適の分離選別装置である。したがって、本発明の方法および装置は、例えば、廃棄物のガス化溶融法などにより回収されたスラグおよび金属の分離選別工程に広く適用できる実用価値の高い技術である。   According to the method for separating and selecting slag particles and metal particles of the present invention, the slag particles and metal particles can be easily and highly separated by a simple method using the difference in specific gravity between the slag particles and metal particles. Separation and sorting can be performed with efficiency. In addition, the separation / separation apparatus of the present invention is an optimum separation / separation apparatus that facilitates facility operation and maintenance, and has low manufacturing costs for facilities when the above-described separation / separation method is performed. Therefore, the method and apparatus of the present invention is a technology with high practical value that can be widely applied to, for example, a separation and sorting process of slag and metal recovered by, for example, a gasification melting method of waste.

本発明のスラグ粒とメタル粒の分離選別方法の原理および基本構成を示す図である。It is a figure which shows the principle and basic composition of the separation-and-separation method of the slag grain and metal grain of this invention. 本発明の実用機における実施形態の一例を示す図であり、同図(a)は分離選別装置の正面図を、同図(b)は同図(a)におけるA−A断面をそれぞれ表す。It is a figure which shows an example of embodiment in the practical machine of this invention, The figure (a) shows the front view of a separation-sorting apparatus, The figure (b) represents the AA cross section in the figure (a), respectively. 分離容器側壁への邪魔板の設置例を示す概略図であり、同図(a)はその側面図を、同図(b)は平面図をそれぞれ表す。It is the schematic which shows the example of installation of the baffle plate to a separation container side wall, The figure (a) represents the side view, The figure (b) represents the top view, respectively. 分離容器底部への邪魔板の設置例を示す概略図であり、同図(a)はその側面図を、同図(b)は平面図をそれぞれ表す。It is the schematic which shows the example of installation of the baffle plate in a separation container bottom, The figure (a) represents the side view, The figure (b) represents the top view, respectively. 図1に示す分離選別装置を用いて行った分離選別試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the separation-and-separation test done using the separation-and-separation apparatus shown in FIG. 図2に示す分離選別装置を用いて行った分離選別試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the separation-and-separation test done using the separation-and-separation apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:分離容器(筒型容器)、 11:金属回収パイプ、 12:金属回収補助パイプ、 13:液体噴出ノズル、 14:分離容器側壁、 15:側壁部邪魔板、 16:底部邪魔板、17:濾過装置、 21:分散液、 31:スラグ粒、 41:金属粒、 5:インペラー 1: separation container (tubular container), 11: metal recovery pipe, 12: metal recovery auxiliary pipe, 13: liquid ejection nozzle, 14: separation container side wall, 15: side wall baffle plate, 16: bottom baffle plate, 17: Filtration device, 21: dispersion, 31: slag grain, 41: metal grain, 5: impeller

Claims (14)

比重の異なるスラグ粒と金属粒との混合物および分散液を中心軸が略鉛直な筒型容器内に装入し、該分散液を略鉛直な軸の周りに旋回させ、該筒型容器内に該分散液を補給することにより、該スラグ粒を分散液とともに該筒型容器の上部からオーバーフローさせることを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法。   A mixture of slag particles and metal particles having different specific gravities and a dispersion liquid are charged into a cylindrical container having a substantially vertical central axis, and the dispersion liquid is swung around a substantially vertical axis to enter the cylindrical container. A method for separating and selecting slag particles and metal particles, wherein the slag particles are overflowed from the upper part of the cylindrical container together with the dispersion by supplying the dispersion. 請求項1に記載の分離選別方法において、前記筒型容器に補給する分散液により前記分散液を旋回させることを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法。   The separation / selection method according to claim 1, wherein the dispersion liquid is swirled by the dispersion liquid supplied to the cylindrical container. 請求項1または2に記載の分離選別方法において、前記筒型容器の底部に沈降した金属粒を、該筒型容器の底部に該容器の中心軸に沿って設置された金属粒回収パイプを通して排出しながらスラグ粒と金属粒とを分離選別することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法。   3. The separation and sorting method according to claim 1 or 2, wherein the metal particles settled on the bottom of the cylindrical container are discharged through a metal particle recovery pipe installed along the central axis of the container at the bottom of the cylindrical container. A method for separating and sorting slag grains and metal grains, wherein the slag grains and metal grains are separated and sorted. 請求項3に記載の分離選別方法において、前記金属粒回収パイプの上方に、前記筒型容器の中心軸に沿ってその下端が前記筒型容器の底よりも高い位置となるように金属粒回収補助パイプを設置し、金属粒を該金属粒回収パイプと金属粒回収補助パイプとの間隙を通して該金属粒回収パイプ内に導入し排出することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法。   4. The separation and sorting method according to claim 3, wherein the metal particle recovery is performed above the metal particle recovery pipe so that a lower end thereof is higher than a bottom of the cylindrical container along a central axis of the cylindrical container. A method for separating and selecting slag particles and metal particles, characterized in that an auxiliary pipe is installed, and metal particles are introduced into the metal particle recovery pipe through a gap between the metal particle recovery pipe and the metal particle recovery auxiliary pipe, and then discharged. . 請求項1〜4のいずれかに記載の分離選別方法において、前記スラグ粒とともに前記筒型容器の上部からオーバーフローした前記分散液および/または金属回収パイプから金属粒とともに排出した分散液を、該スラグ粒および/または金属粒と分離した後に、再度、該筒型容器内に循環補給することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法。   5. The separation and sorting method according to claim 1, wherein the dispersion liquid overflowed from the upper part of the cylindrical container together with the slag grains and / or the dispersion liquid discharged together with the metal grains from a metal recovery pipe are added to the slag. A method for separating and selecting slag particles and metal particles, characterized in that after separation from the particles and / or metal particles, the cylindrical container is recirculated and replenished. 請求項1〜5のいずれかに記載の分離選別方法により分離回収された金属粒に含まれる鉄と鉄以外の金属類とを磁力選別により分離選別することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法。   A slag grain and a metal grain characterized by separating and sorting iron and metals other than iron contained in the metal grain separated and recovered by the separation and sorting method according to any one of claims 1 to 5 by magnetic sorting. Separation and sorting method. 請求項1〜6のいずれかに記載の分離選別方法において、前記スラグ粒が水砕スラグ粒であり、前記金属粒が水砕金属粒であることを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別方法。   The separation / selection method according to any one of claims 1 to 6, wherein the slag particles are granulated slag particles, and the metal particles are granulated metal particles. Sorting method. 比重の異なるスラグ粒と金属粒との分離選別装置であって、スラグ粒と金属粒との混合物および分散液を収容する中心軸が略鉛直な筒型容器と、該分散液を略鉛直な軸の周りに旋回させるための分散液旋回手段と、該スラグ粒を該分散液とともに該筒型容器の上部からオーバーフローさせる量に相当する量の分散液を該筒型容器内に補給する補給手段とを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置。   A separation / separation device for slag particles and metal particles having different specific gravities, a cylindrical container having a substantially vertical central axis for containing a mixture of slag particles and metal particles and a dispersion, and a substantially vertical axis A dispersion liquid swirling means for swirling around, and a replenishing means for replenishing the cylindrical container with an amount of the dispersion liquid corresponding to an amount of overflowing the slag particles together with the dispersion from the upper part of the cylindrical container; An apparatus for separating and separating slag grains and metal grains. 請求項8に記載の分離選別装置において、前記分散液旋回手段として、分散液により前記分散液を旋回させるための液体噴出ノズルを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置。   9. The separation / separation apparatus according to claim 8, wherein the dispersion liquid swirl means includes a liquid ejection nozzle for swirling the dispersion liquid by the dispersion liquid. 請求項8または9に記載の分離選別装置において、さらに、前記筒型容器の底部に該筒型容器の中心軸に沿って、前記筒型容器の底部に沈降した金属粒を該筒型容器から排出するための金属粒回収パイプを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置。   10. The separation / separation apparatus according to claim 8, wherein metal particles settled at the bottom of the cylindrical container along the central axis of the cylindrical container are further removed from the cylindrical container at the bottom of the cylindrical container. An apparatus for separating and separating slag particles and metal particles, comprising a metal particle recovery pipe for discharging. 請求項10に記載の分離選別装置において、さらに、前記金属粒回収パイプの上方でかつ前記筒型容器の中心軸に沿って、その下端が前記筒型容器の底よりも高い位置に位置し、金属粒を該金属粒回収パイプとの間隙を通して該金属粒回収パイプ内に導入し排出するための金属粒回収補助パイプを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置。   The separation / separation apparatus according to claim 10, further comprising a lower end located above the metal particle recovery pipe and along the central axis of the cylindrical container at a position higher than the bottom of the cylindrical container, An apparatus for separating and separating slag particles and metal particles, comprising a metal particle recovery auxiliary pipe for introducing and discharging metal particles into the metal particle recovery pipe through a gap with the metal particle recovery pipe. 請求項8〜11のいずれかに記載の分離選別装置において、さらに、前記スラグ粒とともに前記筒型容器の上部からオーバーフローした前記分散液を該スラグ粒と分離する分散液分離装置および/または金属回収パイプを通して金属粒とともに排出した前記分散液を該金属粒と分離する分散液分離装置と、該スラグ粒および/または金属粒と分離された後の該分散液を再度該筒型容器内に循環補給する循環補給装置とを有することを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置。   The separation / separation apparatus according to any one of claims 8 to 11, further comprising a dispersion liquid separation apparatus and / or metal recovery for separating the dispersion liquid overflowing from the upper part of the cylindrical container together with the slag grains from the slag grains. A dispersion separator that separates the dispersion discharged together with the metal particles through the pipe from the metal particles, and the slag particles and / or the dispersion liquid after being separated from the metal particles are circulated and supplied again into the cylindrical container. The apparatus for separating and separating slag particles and metal particles, characterized in that it comprises a circulating replenishing device. 請求項8〜12のいずれかに記載の分離選別装置において、さらに、該分離選別装置により分離回収された金属粒に含まれる鉄と鉄以外の金属類とを磁力選別により分離選別するための磁力選別装置を備えたことを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置。   The separation / separation apparatus according to any one of claims 8 to 12, further comprising a magnetic force for separating and separating iron and metals other than iron contained in the metal particles separated and collected by the separation / separation apparatus by magnetic separation. A separation / separation device for separating slag particles and metal particles, comprising a sorting device. 請求項8〜13のいずれかに記載の分離選別装置において、前記スラグ粒が水砕スラグ粒であり、前記金属粒が水砕金属粒であることを特徴とするスラグ粒と金属粒との分離選別装置。   The separation / separation apparatus according to any one of claims 8 to 13, wherein the slag particles are granulated slag particles, and the metal particles are granulated metal particles. Sorting device.
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