JP2018143908A - 磁選機 - Google Patents

Abstract

【課題】粗粉粒体と細粉粒体とを同時にそれぞれ磁性体と非磁性体とに選別することができる磁選機を提供する。
【解決手段】軸心と垂直な方向に円筒表面の全周に渡って立設された仕切り板によって円筒表面が独立した第１および第２領域に区分され、軸心で回転可能に構成された回転ドラムと、回転ドラムの内部に設けられ、回転ドラムの第１および第２領域の所定区間において円筒表面に磁性体を吸着可能に構成されたマグネットと、原料から予め分類された相対的に粒度が大きい粗粉粒体と小さい細粉粒体とを、回転ドラムの第１および第２領域にそれぞれ分けて供給するための投入部と、回転ドラムの第１領域とマグネットによって粗粉粒体から選別された磁性体と非磁性体とをそれぞれ個別に回収する第１回収部と、回転ドラムの第２領域とマグネットによって細粉粒体から選別された磁性体と非磁性体とをそれぞれ個別に回収する第２回収部と、を備える磁選機。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁選機に関する。

例えば、特許文献１に、原料を鉄などの磁性体とそれ以外の非磁性体とに選別する磁選機が開示されている。

特開２００２−１７２３４７号公報

特許文献１に記載の磁選機では、１処理につき１つの原料だけしか、磁性体と非磁性体とに選別できない。このため、例えば原料を、粒度の大きい磁性体、粒度の大きい非磁性体、粒度の小さい磁性体、および粒度の小さい非磁性体の４つに分類したい場合には、磁選機を２台使用して、一方の磁選機で粒度の大きい粗粉粒体を磁性体と非磁性体とに選別し、並行して他方の磁選機で粒度の小さい細粉粒体を磁性体と非磁性体とに選別するか、磁選機を１台使用して、まず粗粉粒体を磁性体と非磁性体とに選別し、その選別が終わった後に細粉粒体を磁性体と非磁性体とに選別するか、しか方法がなかった。すなわち、従来の磁選機では、粒度が異なる粗粉粒体と細粉粒体とを同時にそれぞれ磁性体と非磁性体とに選別することができなかった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、粒度が異なる粗粉粒体と細粉粒体とを同時にそれぞれ磁性体と非磁性体とに選別することができる磁選機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、原料を磁性体と非磁性体とに選別する磁選機であって、軸心と垂直な方向に円筒表面の全周に渡って立設された仕切り板によって円筒表面が独立した第１領域および第２領域に区分され、軸心で回転可能に構成された回転ドラムと、回転ドラムの内部に設けられ、回転ドラムの第１領域および第２領域の所定区間において円筒表面に磁性体を吸着可能に構成されたマグネットと、原料から予め分類された相対的に粒度が大きい粗粉粒体と小さい細粉粒体とを、回転ドラムの第１領域および第２領域にそれぞれ分けて供給するための投入部と、回転ドラムの第１領域およびマグネットによって粗粉粒体から選別された磁性体と非磁性体とを、それぞれ個別に回収する第１回収部と、回転ドラムの第２領域およびマグネットによって細粉粒体から選別された磁性体と非磁性体とを、それぞれ個別に回収する第２回収部と、を備えることを特徴とする。

この一態様では、１つの回転ドラムの円筒表面を、仕切り板で仕切って独立した２つの領域に区分する。そして、各領域において独立して選別された磁性体と非磁性体とをそれぞれ個別に回収する２つの回収部を設ける。

この構成によって、例えば、回転ドラムの一方の領域に粗粉粒体を供給することと並行して、他方の領域に細粉粒体を供給することで、粗粉粒体に含まれる非磁性体と磁性体とを選別回収することと同時に、細粉粒体に含まれる非磁性体と磁性体とを選別回収することができる。従って、原料から磁性体と非磁性体とを選別する処理効率が向上する。

上記のように、本発明の磁選機によれば、粒度が異なる粗粉粒体と細粉粒体とを同時にそれぞれ磁性体と非磁性体とに選別することができる。

本発明の一実施形態に係る磁選機の概略構成を示す正面図 本発明の一実施形態に係る磁選機の概略構成を示す側面断面図 本発明の一実施形態に係る磁選機の選別処理動作を説明する図

［概要］
本発明は、原料を磁性体と非磁性体とに選別する磁選機である。本磁選機は、１つの回転ドラムの円筒表面を、仕切り板で仕切って独立した２つの領域に区分している。そして、区分した２つの領域の各々において、個別の原料から磁性体と非磁性体とを選別する処理を並行して実施する。これにより、原料から磁性体と非磁性体とを選別する処理効率が向上する。

［磁選機の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る磁選機１の概略構成を示す正面図である。図２は、図１で示した本実施形態に係る磁選機１の概略構成をＡ−Ａ線で切断した側面断面図である。

図１および図２に例示する本実施形態の磁選機１は、投入ユニット１０と、投入ユニット１０の下方に配置された選別ユニット２０と、選別ユニット２０の下方に配置された回収ユニット３０とが、磁選機１の本体フレームとなる筐体５にそれぞれ設けられた構造である。

＜投入ユニット＞
投入ユニット１０は、例えば漏斗形状の第１投入部１１ａおよび第２投入部１１ｂ、を備えている。

第１投入部１１ａは、後述する回転ドラム２１の第１領域２１ａに対応して設けられており、上側開口に投入される原料を下側開口から第１領域２１ａへ供給する役割を果たす。また、第２投入部１１ｂは、後述する回転ドラム２１の第２領域２１ｂに対応して設けられており、上側開口に投入される原料を下側開口から第２領域２１ｂへ供給する役割を果たす。

＜選別ユニット＞
選別ユニット２０は、回転ドラム２１、回転ドラム駆動軸２２、回転ドラム駆動軸プーリー２３、ドラム表面仕切り板２４、マグネット２５、およびマグネット固定軸２６、を備えている。

回転ドラム２１は、内部に空間を有する円筒形状の部品である。この回転ドラム２１には、後述するマグネット２５が発生させる磁場の影響を受けてドラム自体が磁化してしまうことがない、非磁性材料などが用いられる。

回転ドラム駆動軸２２は、回転軸として回転ドラム２１に接続されており、回転ドラム２１を図２に示す矢印方向Ｂへ回転させることが可能なように、磁選機１の筐体５に支持されている。

回転ドラム駆動軸プーリー２３は、回転ドラム駆動軸２２に固定して設けられており、駆動ベルト（図示せず）を介してモーター（図示せず）の動力を回転ドラム駆動軸２２に伝達し、回転ドラム２１を回転させることができるように構成されている。

ドラム表面仕切り板２４は、回転ドラム２１の円筒表面の全周に渡って、軸心となる回転ドラム駆動軸２２と垂直な方向に立設されている。このドラム表面仕切り板２４によって、回転ドラム２１の円筒表面が、独立した第１領域２１ａと第２領域２１ｂとに区分される。第１領域２１ａと第２領域２１ｂとの区分は、２等分であってもなくてもよい。ドラム表面仕切り板２４には、上述した回転ドラム２１と同様の非磁性材料を用いることができる。

マグネット２５は、回転ドラム２１の内部に固定的に設けられた、永久磁石などの磁性材料からなる部品である。このマグネット２５は、例えば、回転ドラム２１の軸心に対する垂直断面が扇形の柱状をしており、その円弧面が回転ドラム２１の内周面に近接して配設されている。このマグネット２５によって、図２に示す回転ドラム２１の外周の所定区間Ｃにおいて、円筒表面に磁性体を吸着することが可能な構成となっている。

このマグネット２５は、回転ドラム２１の第１領域２１ａおよび第２領域２１ｂにおいて長手方向（回転ドラム駆動軸２２の方向）の幅一杯に設ける必要はなく、図１の網掛け部分で示すように、第１領域２１ａの両側端部および第２領域２１ｂの両側端部を除いた各中央部分だけに設けてもよい。これにより、第１領域２１ａおよび第２領域２１ｂのそれぞれの両側端部から外側へ原料が飛散することを抑制することができる。

マグネット固定軸２６は、マグネット２５に結合されており、回転ドラム２１の内部におけるマグネット２５の固定角度（位置）を調整可能なように構成されている。

＜回収ユニット＞
回収ユニット３０は、第１回収部３０Ａ、第２回収部３０Ｂ、回収ユニット仕切り板３３、第１仕分け板３４ａ、第２仕分け板３４ｂ、第１仕分け板調整レバー３５ａ、および第２仕分け板調整レバー３５ｂ、を備えている。

第１回収部３０Ａは、前回収部３１ａおよび後回収部３２ａを含み、回転ドラム２１の第１領域２１ａに対応して、選別ユニット２０の下方に設けられている。前回収部３１ａは、回転ドラム２１の矢印方向Ｂの回転に対して、後回収部３２ａよりも手前側に配置されている。後回収部３２ａは、回転ドラム２１の矢印方向Ｂの回転に対して、前回収部３１ａよりも奥側に配置されている。

第２回収部３０Ｂは、前回収部３１ｂおよび後回収部３２ｂを含み、回転ドラム２１の第２領域２１ｂに対応して、選別ユニット２０の下方に設けられている。前回収部３１ｂ（図示せず）は、回転ドラム２１の矢印方向Ｂの回転に対して、後回収部３２ｂよりも手前側に配置されている。後回収部３２ｂは、回転ドラム２１の矢印方向Ｂの回転に対して、前回収部３１ｂよりも奥側に配置されている。

なお、上述した前回収部３１ａ、後回収部３２ａ、前回収部３１ｂ、および後回収部３２ｂは、例えば、樋状のような回収（排出）ダクトであってもよいし、箱状のような回収容器であってもよい。

回収ユニット仕切り板３３は、第１回収部３０Ａと第２回収部３０Ｂとの間に、配設される。この回収ユニット仕切り板３３は、回転ドラム２１の第１領域２１ａに供給された原料と、回転ドラム２１の第２領域２１ｂに供給された原料とを、混合させることなく、第１回収部３０Ａまたは第２回収部３０Ｂに回収させる役割を果たす。

第１仕分け板３４ａは、第１回収部３０Ａの前回収部３１ａと後回収部３２ａとの間に、配設される。この第１仕分け板３４ａは、回転ドラム２１の第１領域２１ａにおいて原料から選別された磁性体を後回収部３２ａに、同じく原料から選別された非磁性体を前回収部３１ａに、それぞれ仕分けて回収させる役割を果たす。

第２仕分け板３４ｂは、第２回収部３０Ｂの前回収部３１ｂと後回収部３２ｂとの間に、配設される。この第２仕分け板３４ｂは、回転ドラム２１の第２領域２１ｂにおいて原料から選別された磁性体を後回収部３２ｂに、同じく原料から選別された非磁性体を前回収部３１ｂに、それぞれ仕分けて回収させる役割を果たす。

第１仕分け板調整レバー３５ａは、第１仕分け板３４ａに接続されており、第１仕分け板３４ａの角度を調整可能なように、磁選機１の筐体５に支持されている。この第１仕分け板３４ａの角度調整によって、原料から磁性体と非磁性体とを最適に選別することが可能となる。

第２仕分け板調整レバー３５ｂは、第２仕分け板３４ｂに接続されており、第２仕分け板３４ｂの角度を調整可能なように、磁選機１の筐体５に支持されている。この第２仕分け板３４ｂの角度調整によって、原料から磁性体と非磁性体とを最適に選別することが可能となる。

［磁選機の動作］
次に、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る磁選機１による選別処理動作を説明する。この磁選機１では、選別ユニット２０の回転ドラム２１が所定の速度で回転している。

磁選機１に投入される原料（廃棄物や集塵ダストなど）は、例えば振動篩装置４０などによって、粒度の違いに基づいた２グループの粉粒体に予め分類されている。具体的には、原料は、相対的に粒度が大きいグループである粗粉粒体と相対的に粒度が小さいグループである細粉粒体とに、予め分類されている。

粗粉粒体は、投入ユニット１０の第１投入部１１ａに投入されて、選別ユニット２０の回転ドラム２１の第１領域２１ａに供給される。また、細粉粒体は、投入ユニット１０の第２投入部１１ｂに投入されて、選別ユニット２０の回転ドラム２１の第２領域２１ｂに供給される（図３には示されない）。

回転ドラム２１の第１領域２１ａの上部に供給された粗粉粒体に含まれる、非磁性体５１ａ（粗い砂など）は、回転ドラム２１（第１領域２１ａ）の表面に吸着はしないが、磁性体５２ａ（鉄分など）は、マグネット２５の作用によって回転ドラム２１（第１領域２１ａ）の表面に吸着する。

回転ドラム２１が１／４周ほど回転して回転ドラム２１の側部まで移動してきた粗粉粒体は、回転ドラム２１（第１領域２１ａ）の表面に吸着していない非磁性体５１ａだけが重力や遠心力によって落下して、回収ユニット３０の第１回収部３０Ａの前回収部３１ａに回収される。一方、磁性体５２ａは、重力に勝る磁力で回転ドラム２１（第１領域２１ａ）に吸着しているため、この位置ではまだ落下しない。

さらに回転ドラム２１が１／４周ほど回転して回転ドラム２１の下部まで移動してきた粗粉粒体の磁性体５２ａは、マグネット２５の作用が無くなって、回転ドラム２１（第１領域２１ａ）の表面への吸着力を失うこととなる。よって、磁性体５２ａは、この位置で重力や遠心力によって落下して、第１回収部３０Ａの後回収部３２ａに回収される。

ここで、第１仕分け板３４ａを、非磁性体５１ａが自然に落下する位置と磁性体５２ａが吸着力を失って落下する位置との間に適切に設置すれば、粗粉粒体から目的にあった磁性体５２ａを精度よく選別することができる。

図示はしないが上述した粗粉粒体と同様に、細粉粒体についても、選別ユニット２０の回転ドラム２１が１／４周ほど回転した位置で、粗粉粒体に含まれる非磁性体だけがまず落下して、回収ユニット３０の第２回収部３０Ｂの前回収部３１ｂに回収され、さらに回転ドラム２１が１／４周ほど回転した位置で、粗粉粒体に含まれる磁性体が吸着力を失って落下して、第２回収部３０Ｂの後回収部３２ｂに回収される。

なお、磁性体を効率よく回収するために、回転ドラム２１の下部まで移動しても落下せずに回転ドラム２１（第１領域２１ａおよび第２領域２１ｂ）の表面に残った磁性体を掻き落とすための突起を、選別ユニット２０や回収ユニット３０の適切な位置に設けてもよい。

［本実施形態における作用・効果］
上述した本発明の一実施形態に係る磁選機１によれば、１つの回転ドラム２１の円筒表面をドラム表面仕切り板２４によって第１領域２１ａおよび第２領域２１ｂの２つに区分する。そして、第１領域２１ａで選別された磁性体と非磁性体とをそれぞれ回収する第１回収部３０Ａと、第２領域２１ｂで選別された磁性体と非磁性体とをそれぞれ回収する第２回収部３０Ｂとを、設ける。

この構成により、回転ドラム２１の第１領域２１ａと第２領域２１ｂとに粒度の異なる２つの原料をそれぞれ供給して、各原料の選別処理を独立して行うことが可能となる。つまり、回転ドラム２１の第１領域２１ａに粗粉粒体を供給することと並行して、回転ドラム２１の第２領域２１ｂに細粉粒体を供給することで、粗粉粒体に含まれる非磁性体と磁性体とを選別回収することと同時に、細粉粒体に含まれる非磁性体と磁性体とを選別回収することができる。従って、磁選機１において、原料から磁性体と非磁性体とを選別する処理効率が向上する。

よって、磁選機を２台使用して粗粉粒体の選別と細粉粒体の選別とを並行して同時に行う構成と比べて、回転ドラム２１の駆動機構が１つでよいため、装置の小型化が実現でき、設置スペースも小さくて済む。従って、設備コストも安価となる。

また、磁選機を１台使用して粗粉粒体の選別と細粉粒体の選別とを順次行う場合と比べて、予め分類した原料の一時的な取り置きスペースなど（選別処理待ちの原料）などが不要となる。

本発明は、原料を鉄などの磁性体とそれ以外の非磁性体とに選別する磁選機に利用可能である。

１ 磁選機
５ 筐体
１０ 投入ユニット
１１ａ、１１ｂ 投入部
２０ 選別ユニット
２１ 回転ドラム
２１ａ、２１ｂ 領域
２２ 回転ドラム駆動軸
２３ 回転ドラム駆動軸プーリー
２４ ドラム表面仕切り板
２５ マグネット
２６ マグネット固定軸
３０ 回収ユニット
３０Ａ、３０Ｂ 回収部
３１ａ、３１ｂ 前回収部
３２ａ、３２ｂ 後回収部
３３ 回収ユニット仕切り板
３４ａ、３４ｂ 仕分け板
３５ａ、３５ｂ 仕分け板調整レバー
４０ 振動篩装置
５１ａ 非磁性体
５２ａ 磁性体

Claims (1)

1. 原料を磁性体と非磁性体とに選別する磁選機であって、
   軸心と垂直な方向に円筒表面の全周に渡って立設された仕切り板によって円筒表面が独立した第１領域および第２領域に区分され、軸心で回転可能に構成された回転ドラムと、
   前記回転ドラムの内部に設けられ、前記回転ドラムの前記第１領域および前記第２領域の所定区間において円筒表面に磁性体を吸着可能に構成されたマグネットと、
   原料から予め分類された相対的に粒度が大きい粗粉粒体と小さい細粉粒体とを、前記回転ドラムの前記第１領域および前記第２領域にそれぞれ分けて供給するための投入部と、
   前記回転ドラムの前記第１領域および前記マグネットによって前記粗粉粒体から選別された磁性体と非磁性体とを、それぞれ個別に回収する第１回収部と、
   前記回転ドラムの前記第２領域および前記マグネットによって前記細粉粒体から選別された磁性体と非磁性体とを、それぞれ個別に回収する第２回収部と、
   を備える、磁選機。

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