JP2020049456A

JP2020049456A - 粉砕メディアの洗浄方法

Info

Publication number: JP2020049456A
Application number: JP2018183230A
Authority: JP
Inventors: 英生菊谷; Hideo Kikutani; 高橋　佳久; Yoshihisa Takahashi; 佳久高橋; 絵里滝田; Eri Takita; 美哲亀谷; Yoshitetsu Kameya
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-02

Abstract

【課題】比較的小規模の粉砕装置に使用する粉砕メディアを低コストに洗浄することが可能な粉砕メディアの洗浄方法を提供するを提供する。【解決手段】被洗浄対象の一般的に外径１〜２０ｍｍ程度の球状の粉砕メディアＭの粒径よりも小さな目開きを有する金網で形成された上部が開口した略円筒状のざる部１１の内側に所定量の粉砕メディアＭを装入し、収容可能な断面円形の洗浄槽２０に粉砕メディアＭが装入されたざる部１１を入れ、該洗浄槽２０内に少なくとも粉砕メディアＭが全て浸漬する高さまで洗浄水を注入し、該ざる部１１の上縁部から斜め上方向に突出する取っ手部１２を把持して上下方向に該ざる部１１を往復動させることにより粉砕メディアＭを洗浄する。【選択図】図３

Description

本発明は、粉砕装置に使用するボール状やビーズ状の粉砕メディアの洗浄方法に関する。

粉砕操作は様々な分野で適用されており、例えば鉱業分野では鉱山から採取された鉱石を粉砕した後、篩分けにより所定の粒度に整え、得られた粉粒体を浮遊選鉱することにより目的金属の品位が高められた精鉱と称する粉粒体を生産している。上記の粉砕操作で使用する装置としては、ボールミルやビーズミル等の粉砕装置が広く知られている。例えば図１に示すように、これら粉砕装置には、それぞれ前段において適度な大きさまで破砕された被粉砕物としての破砕後鉱石が、これらを押しつぶす役割を担う一般に外径１〜２０ｍｍ程度の球状体からなる粉砕メディアと共に該粉砕装置内に装入される。この粉砕メディアは、粉砕装置の振動や回転運動に伴って該粉砕装置の内部で転動することで、該被粉砕物を例えば粒度数十μｍ程度まで粉砕する。

上記粉砕操作の完了後は、粉砕メディアは粉末状に粉砕された鉱石と共に粉砕装置から取り出される。取り出された粉砕メディアは通常は再利用されるため、篩別等の分級により該粉末状の鉱石から分離される。このようにして分離された粉砕メディアには粉末状の鉱石が付着しているので、これを回収して収率を高めるため、また、前回とは組成の異なる被粉砕物の粉砕操作に再利用する場合は粉末状の鉱石が付着していない粉砕メディアにするため、特許文献１〜３に開示されているように、比較的大型の洗浄装置を用いて粉砕メディアを洗浄することが行われている。

特開２０１１−１１５７１３号公報特開２００７−１９０４４７号公報特開２００５−１１８６２０号公報

銅製錬プラントにおける原料鉱石の粉砕処理のように、ほぼ同一種類の被粉砕物を連続的に破砕処理する場合は、上記の粉砕メディアの洗浄操作は取り扱う被粉砕物の変更時に行われる程度であって頻度が低いため、洗浄操作に時間がかかっても大きな問題になることはない。また、洗浄操作を行う場合は合計重量が数十ｋｇ程度以上の粉砕メディアを取り扱う場合が多く、それに見合った大型の洗浄装置が用いられるが、これがコスト的に大きな問題になることはない。

しかしながら、試験研究を行う実験規模の粉砕操作や多品種少量生産を行うプラント等の粉砕操作では、被粉砕物の品種が頻繁に変更されるうえ、取り扱う粉砕メディアの合計重量も１ｋｇ程度以下の場合が多く、よって上記した大型の洗浄装置ではコスト的に見合わず、また粉砕メディアを装入及び排出する作業に手間とコストがかかりすぎるという問題も生じうる。本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、比較的小規模の粉砕装置に使用する粉砕メディアを低コストに洗浄することが可能な粉砕メディアの洗浄方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係る粉砕メディアの洗浄方法は、被洗浄対象の球状の粉砕メディアの粒径よりも小さな目開きを有する金網で形成された上部が開口した略円筒状のざる部の内側に所定量の粉砕メディアを装入し、収容可能な断面円形の洗浄槽に該粉砕メディアが装入されたざる部を入れ、該洗浄槽内に少なくとも粉砕メディアが全て浸漬する高さまで洗浄水を注入し、該ざる部の上縁部から斜め上方向に突出する取っ手部を把持して上下方向に該ざる部を往復動させることにより粉砕メディアを洗浄することを特徴としている。

本発明によれば、比較的小規模の粉砕装置に使用する粉砕メディアを低コストで洗浄することができる。

本発明の洗浄用具が好適に適用される鉱石の粉砕工程を示すプロセスフロー図である。本発明の実施形態の粉砕メディアの洗浄方法に用いる洗浄用具の（ａ）左側面図、（ｂ）正面図、及び（ｃ）平面図である。本発明の実施形態の粉砕メディアの洗浄方法を示す斜視図である。本発明の比較例の粉砕メディアの洗浄方法を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態の粉砕メディアの洗浄方法について詳細に説明する。この本発明の実施形態の粉砕メディアの洗浄方法では、テボとも称する洗浄用具と、これを装入する洗浄槽とを用いる。前者の洗浄用具は、図２に示すように、洗浄対象となる外径１〜２０ｍｍ程度の球状の粉砕メディアを収容する深底の笊（籠又はバスケットと称されることがある）で形成されるざる部１１と、該ざる部１１の上端部から斜め上方に突出する取っ手部１２とから構成される。該ざる部１１は、粉砕メディアの粒径よりも小さな目開きを有する好適にはステンレス鋼の金網で形成された、上端に開口部を有する略円筒形状の収容部を有している。

この収容部は例えば上端開口部の外径が１００〜２００ｍｍ程度、底部の外径が６０〜１６０ｍｍ程度、高さが１００〜２００ｍｍ程度であり、該底部から上端開口部に向かって徐々に拡径しているのが好ましい。この収容部内には粉砕メディアが合計数ｋｇ程度装入されることがあるので、好適にはステンレス製の線状骨格部で補強されている。この骨格部は、例えばいずれも環状の底部及び上端部と、これらを同心円状に接続する複数本の側部とから構成され、その内側に上記した上部が開口した有底略円筒形状の金網からなる収容部が収納される。なお、上記有底円筒形状の収容部は、その底部に最も大きな荷重がかかるので、上記骨格部の環状底部は、例えばその直径方向に延在する少なくとも２本の直線状鋼材でＸ字状に補強されているのが好ましい。

一方、取っ手部１２は、上記骨格部の環状上端部にざる部１１に対して斜め上方に突出するように取り付けられている。この取っ手部１２は上記ざる部１１の骨格部と同じステンレス製の線状材で形成されているのが好ましく、例えば１本の直線状の線状材の中央部を湾曲させてその両端部を上記骨格部に溶接することにより作製することができる。この取っ手部１２は、作業員が容易に把持できるように、上記湾曲部の近傍において、対向する２本の直線状部分が互いに２０〜５０ｍｍ程度離間しているのが好ましい。

また、上記取っ手部１２において、ざる部１１に接続している端部とは反対側の端部が、該ざる部１１の中心軸から離間する方向に水平に屈曲していることが好ましい。これにより図３に示すように、該取っ手部１２を把持して洗浄用具１０を後述するように上下方向に往復動させる際に、該屈曲した水平部を手の上に載せることで該洗浄用具１０の荷重を親指と人差し指との間にまんべんなくかけることができるので、該取っ手部１２を安定的に把持することができ、よって作業者の負担を抑えて容易に洗浄作業を行うことができる。

上記の洗浄用具１０のざる部１１を入れる洗浄槽２０は、該洗浄用具１０のざる部１１が収容可能な断面円形の略円筒形状を有しており、その高さは該ざる部１１の高さより高く且つ該ざる部１１と取っ手部１２との合計高さより低いのが好ましい。また、洗浄槽２０は、その底部から上端開口部に向かって上記ざる部１１と同程度の傾斜角で徐々に拡径しているのが好ましい。更に洗浄槽２０の底面の内径は、上記ざる部１１の底部の外径より１００ｍｍ小さいのが好ましく、５０ｍｍ小さいのが好ましい。かかる形状により、該取っ手部１２を把持して上下方向に往復動させる作業を容易に行うことができ、また、かかる上下方向の往復動により洗浄槽２０内の洗浄液がざる部１１によって効果的に撹拌されるので効率よく洗浄することができる。

また、取っ手部１２の上端部を洗浄槽２０の上端開口部よりも上方にはみ出るようにできるので、この部分を把持することで粉砕メディアを洗浄槽２０の底部に貯留している洗浄水に浸漬される際に、作業者の手が洗浄用具１０と洗浄槽２０との間に挟まれるトラブルが生じないようにすることができる。更に、洗浄槽２０の形状を上側に拡径する形状にすることで、ざる部１１を下降させる際に、洗浄槽２０の壁面にはげしく衝突したり過度に摺動するのを減らすことができる。

上記の洗浄用具１０を用いて粉砕物が付着した粉砕メディアを洗浄する場合は、所定量の洗浄対象の粉砕メディアＭを上記洗浄用具１０のざる部１１の内側に装入し、この粉砕メディアＭが装入されたざる部１１を洗浄槽２０内に入れ、該洗浄槽２０内に少なくとも粉砕メディアが全て浸漬する高さまで洗浄水を注入し、該洗浄用具１０の取っ手部１２を前述したように上端の屈曲部を手に載せながら把持して上下方向に往復動させる。これにより粉砕メディアＭに付着している粉砕物を短時間で効率よく除去できるので作業コストをかけることなく且つ作業者に過度の負担をかけることなく粉砕メディアＭを洗浄することができる。

また、上記の通り、本発明の実施形態の粉砕メディアの洗浄方法では、ざる部１１に装入した粉砕メディアＭが浸漬する高さまで洗浄槽２０内に洗浄水を注入すればよいので、洗浄後に洗浄槽２０内に残留する粉砕物を含むスラリーのスラリー濃度を最小限に抑えることができるので、比較的には短時間で作業することが可能になる。

［実施例］
図２に示すようなステンレス製の洗浄用具１０、及びこれを入れるプラスチック製の洗浄槽２０を用いて、鉱石からなる粉砕物が付着した粒径５ｍｍ、１個当たりの質量０.５ｇのビーズ状の粉砕メディアＭ約１６００個（合計８１０ｇ）を水で洗浄した。洗浄用具１０のざる部１１は、上端開口部の外径が１４０ｍｍ、底部の外径が１００ｍｍ、高さが１３０ｍｍのものを用いた。この洗浄用具１０は、取っ手部１２の高さが１５０ｍｍ、屈曲部の水平長さが４０ｍｍであった。一方、洗浄槽２０は上端開口部の外径が１６０ｍｍ、底部の外径が１４０ｍｍ、高さが１７５ｍｍのものを用いた。

この洗浄槽２０内に、粉砕メディアＭがちょうど浸漬する高さまで洗浄水を注入し、図３に示すように取っ手部１２を把持して上下方向に該ざる部を往復動させることにより粉砕メディアを洗浄した。その結果、目視での確認により付着物がなくなるまで粉砕メディアＭを洗浄するために要した時間は約１分であった。また、洗浄に要した水の量は２００ｍｌであった。

［比較例］
図４に示すような篩１、はしご状の篩支持材２、及びタライ３の組み合せからなる比較例の洗浄用具を用いて上記実施例と同じ粉砕メディアＭを同じ量洗浄した。具体的には、篩１は、直径２００ｍｍ、４ｍｅｓｈであり、タライ（回収容器）３は、直径３００ｍｍ、高さ１２０ｍｍであった。この回収容器３の上端部にはしご状の篩支持材２を架け渡し、その中央部に位置する矩形枠状部で篩１を支持した。この篩１内に上記実施例と同様の粉砕メディアＭを同量収容し、そして、粉砕メディアＭの上方からまんべんなく洗浄水を注ぐと共に篩１を左右に揺さぶることにより、粉砕メディアＭの洗浄と粉砕物の回収を行った。その結果、上記実施例と同程度まで洗浄するのに要した時間は５分であった。また、洗浄に要した水の量は８００ｍｌであった。以上のことから、本発明の洗浄方法で洗浄することにより、洗浄時間を約５分の１に短縮できることが分かった。

更に、比較例の洗浄方法では、実施例と同程度にきれいに洗浄するためには洗浄水を多く使用する必要があり、回収した粉砕物を含むスラリーのスラリー濃度が実施例に比べて低下した。図１に示すように、粉砕（粗粉砕、精粉砕）の後には浮遊選鉱操作をする場合が多く、回収した粉砕物を含むスラリー濃度が低すぎると浮遊選鉱に余分なコストがかかるので別途スラリー濃度を濃縮させる工程が必要になり、その分手間がかかるうえ、コストが上昇することになる。

１篩
２篩支持材
３タライ
１０洗浄用具
１１ざる部
１２取っ手部
２０洗浄槽
Ｍ解砕メディア

Claims

被洗浄対象の球状の粉砕メディアの粒径よりも小さな目開きを有する金網で形成された上部が開口した略円筒状のざる部の内側に所定量の粉砕メディアを装入し、収容可能な断面円形の洗浄槽に該粉砕メディアが装入されたざる部を入れ、該洗浄槽内に少なくとも粉砕メディアが全て浸漬する高さまで洗浄水を注入し、該ざる部の上縁部から斜め上方向に突出する取っ手部を把持して上下方向に該ざる部を往復動させることにより粉砕メディアを洗浄することを特徴とする粉砕メディアの洗浄方法。
前記洗浄槽は、その底部から上端開口部に向かって徐々に拡径する形状を有し、その高さは前記ざる部の高さより高く且つ前記ざる部と前記取っ手部との合計高さより低くいことを特徴とする、請求項１に記載の粉砕メディアの洗浄方法。
前記取っ手部において前記ざる部側とは反対側の端部が水平方向に屈曲していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の粉砕メディアの洗浄方法。