JP3163495B2 - 摩擦電気で帯電せしめられる物質混合物の分類用静電分離装置 - Google Patents

摩擦電気で帯電せしめられる物質混合物の分類用静電分離装置

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    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
    • B03C7/006—Charging without electricity supply, e.g. by tribo-electricity, pyroelectricity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03C7/02—Separators
    • B03C7/12—Separators with material falling free

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、物質混合物の分離例え
ば鉱物原料の分離又はプラスチツク混合物の分離用の静
電自由落下分離機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術によれば、種々の自由落下分
離機が公知であり、すべて同じ原理に従つて動作する。
分離すべき小片は摩擦電気的なやり方で選択的に互いに
逆の極性に帯電せしめられ、電極対により区画される分
離空間を通つて落下する。電極対の電極は直流電圧の印
加により互いに逆の極性を持つている。電極は板、循環
するベルト又は一連の静止しているか又は回転可能に支
持される管として構成することができる。電荷に応じて
行われる小片の偏向によつて、一般に３種類の生成物即
ち負に帯電した物品、正に帯電した物品及び中間物品が
得られる。落下区間の終りに設けられる分離舌片によつ
て、生成物の品質を制御することができる。公知の原理
に従つて動作する分離装置は、Ｓｃｈｕｂｅｒｔ，″Ａ
ｕｆｂｅｒｅｉｔｕｎｇ ｆｅｓｔｅｒ ｍｉｎｅｒａ
ｌｉｓｃｈｅｒ Ｒｏｈｓｔｏｆｆｅ″，Ｂａｎｄ Ｉ
Ｉ，Ｓ．２３３〜２３４，Ｌｅｉｐｚｉｇ １９６７に
記載されている。ドイツ連邦共和国特許第２６０９０４
８号明細書によれば、導電性材料から成り循環するベル
トを電極として使用することが公知である。プラスチツ
クを分離する管自由落下分離機は、ドイツ連邦共和国特
許第４４３８７０４号明細書による従来技術である。分
離生成物の純度を改善するため、公知の管がずらされて
設けられるので、管は交互に並んでいる。それにより分
離の選択性を改善することができる。
【０００３】静電分離において、満足できる純度で選択
的に２つの成分に分離するのに、通常はただ１つの分離
装置では不充分である。即ち生成物を２段又は多段の設
備で再分離することが必要である。これらの段の間の大
きい搬送距離のため、所要場所はかなり大きくなり、段
数の増大と共に設備費が上昇する。一般に２つ、特別な
場合には３つ又はそれ以上の分離装置を含むことがあ
る。このような多段装置の欠点は、中間成分を交互に一
方の分離装置から他方の分離装置へ般送するため、水平
な搬送機構例えばスクリユー、チエンコンベヤを必要と
することである。２つの分離装置を持つ装置では、２つ
のこのような水平搬送機構が必要である。水平搬送装置
により、循環する搬送物品の量が著しく増大する。これ
は２つの重大な欠点を伴つている。即ち装置における物
品の滞在時間が高まり、これにより帯電した小片の放電
が高まる。放電は帯電した小片の電荷交換によつて起こ
るが、搬送装置ハウジングと小片との接触によつても起
こる。高まる循環量の別の欠点は、分離平衡の現れるの
が遅れることである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従つて本発明の課題
は、最初にあげた種類の静電分離用自由落下分離機を発
展させて、同じ又はもつと高い分離能力で所要空間を少
なしく、安定な作動状態が一層速く得られるようにする
ことである。
【０００５】本発明によれば、電極が異なる極性の２つ
の別個の電圧源を介して電位を得ることによつて、この
課題が解決される。一方の電圧源は大地電位に対して正
の電圧を供給し、他方の電圧源は大地電位に対して負の
電圧を供給し、それにより分離装置中央では装置に対す
る電位差は零である。
【０００６】この装置の大きな利点は、分離空間におけ
る所定の電界強度及び与えられた寸法において、電極と
ハウジングとの間の電界強度が半分の値、例えばＤＩＮ
規格により最大に許容される２ｋｖ／ｃｍの値から僅か
１ｋｖ／ｃｍに低下することである。従つて本発明によ
る電圧分割によつて、同じ分離能力が電極とハウジング
との間の安全間隔を半分にすることが可能になる。それ
によつてのみ、個々の分離装置において、例えば１ｔ／
ｈの流量のための分離装置容積が８．６ｍ３から３．８
ｍ３に減少する。
【０００７】ハウジング間隔を減少する代りに、ハウジ
ングまでの間隔を増大する必要なしに、分離空間におけ
る電界強度も高められる。高い電界強度により電界中に
おける小片が一層よく偏向されるので、落下高さを減少
し、従つて全高を節約するか、又は所定の寸法において
一層大きい小片も分離することができる。即ち所定の表
面電荷密度で、半径ｒの球状小片において、一定電界強
度の電界中における偏向は、小片の半径に反比例し、小
片半径が２倍になると、偏向は半分に減少する。これ
は、分離装置の電圧強度が許す限り、電界を２倍にする
ことにより相殺される。従つて分離装置の所定の寸法
で、電圧分割により一層大きい小片の分離が可能にな
る。これは、プラスチツクのリサイクルの範囲でプラス
チツク小片の分離の際特に注目すべきである。
【０００８】本発明の特別な構成によれば、２つの分離
段を持つ装置に対して分離装置容積を更に減少すること
ができる。これは、２つの分離空間を列に配置して、そ
れぞれ分離空間を形成する電極対が密に隣接し、非導電
性壁のみによつて互いに分離されているようにすること
によつて、実現される。その際同じ極性の電極はそれぞ
れ一直線上にある。分離空間の各々は、普通の構造の分
離空間流入口と、落下区間の下端に中間物品、正に帯電
した物品及び負に帯電した物品用の公知の物品流出口を
備えている。全体として少なくとも２つの生成物流出口
が存在する。分離の目的及び要求される分離生成物品質
に応じて、他の物品流出口の各々を、搬送装置を介して
選択的に両方の分離空間流入口の１つに接続することが
できる。搬送は、搬送フアンを介して空気圧で又はエレ
ベータを介して行うのがよい。この構成によれば、例え
ば１ｔ／ｈの流量及び２つの分離段について、分離装置
容積が約２２ｍ３から１０ｍ３に減少せしめられる。
【０００９】２つの分離機及び分離すべき小片の所定の
大きさを持つ分離装置の構造で、本発明の両方の特徴が
組合わされると、１ｔ／ｈの装置の場合、約２２ｍ３か
ら約６ｍ３への分離装置容積の減少が実現される。これ
は、従来の技術による装置の容積のほぼ４分の１に相当
する。本発明の別の利点は、２つの水平搬送機構が節約
されることである。
【００１０】２つの分離段を持つ分離装置が図面に示さ
れており、以下これについて説明する。
【００１１】
【実施例】ハウジング１内に、２つの電極対２ａ，２ｂ
を形成する４列の管電極が垂直に設けられて、同じ極性
の電極が一直線をなしている。電極対は非導電性壁３に
より互いに分離され、密に隣接している。壁３及び対向
する電極２ａ，２ｂにより区画される２つの分離空間が
形成され、これらの分離空間は、それぞれシユートとし
て構成される分離空間流入口４ａ，４ｂを経て、分離す
べき物質混合物を供給される。軸５ａ，５ｂを介して分
離舌片６ａ，６ｂの位置が別々に設定される。分離生成
物即ち正に帯電した生成物（物品）、中間物品及び負に
帯電した生成物（物品）は、分離区間の下に設けられる
物品流出口７ａ，７ｂへ落下する。少なくとも２つの物
品流出口が存在し、他の物品流出口は搬送装置８ａ及び
８ｂの１つに選択的に接続可能である。互いに逆の極性
の別個の電圧源９ａ及び９ｂが、電極の遮蔽された範囲
に有効なように接続されている。
【００１２】種々の分離用の目的のために、電極の極性
及び物品流出口７ａ，７ｂと分離空間流入口４ａ，４ｂ
との接続は任意に変えることができ、その際本発明によ
る利点が得られ、経済的な分離結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による静電分離装置の正面図である。
【図２】静電分離装置の側面図である。
【図３】電極の高さの所における静電分離装置の水平断
面図である。
【図４】２つの最終生成物の前分離及び後分離、中間物
品戻し及び導出を行う回路の流出口範囲における水平断
面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング ２ａ，２ｂ 電極 ４ａ，４ｂ 流入シユート（流入口） ７ａ，７ｂ 物品流出口 ９ａ，９ｂ 電圧源
フロントページの続き (72)発明者 インゴ・シユタール ドイツ連邦共和国フエルマル・シユタウ フエンベルクシユトラーセ31 (56)参考文献 特開 昭58−40163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−103764（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B03C 3/00 - 3/88 B03C 7/00 - 7/12

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（１）内に垂直に設けられて
    分離空間を形成する電極対をなす互いに逆極性の電極
    と、分離すべき混合物を自由落下で分離空間へ導く流入
    シユートと、分離生成物を導出する流出装置とを含む物
    質混合物の静電分離装置において、それぞれ別個の電圧
    源のうち一方の電圧源が大地電位に対して正の電圧を一
    方の電極へ供給し、他方の電圧源が大地電位に対して負
    の電圧を他方の電極へ供給し、それにより分離装置の中
    央において大地に対する電位差が零に等しいように、電
    極対のそれぞれの電極にそれぞれ別個の電圧源を接続す
    ることを特徴とする、摩擦電気で帯電せしめられる物質
    混合物の分類用静電分離装置。
  2. 【請求項２】 大地に対する電位差が、両方の電極にお
    ける符号に関係なく同じか又はほぼ同じであり、かつそ
    れぞれ約２０，０００ないし８０，０００Ｖであり、そ
    れにより電極間に４０，０００ないし１６０，０００Ｖ
    の全電位差が生ずることを特徴とする、請求項１に記載
    の静電分離装置。
  3. 【請求項３】 分離装置が、ハウジング（１）内に密に
    隣接して設けられる２つの電極対（２ａ，２ｂ）を収容
    し、各電極対（２ａ，２ｂ）が逆極性の２つの電極から
    形成され、１つの対の２つの電極が互いに間隔をおいて
    垂直に設けられて、それぞれ１つの分離空間を形成し、 これらの分離空間が非導電性壁（３）により互いに分離
    され、 各分離空間が別個の分離空間流入口（４ａ，４ｂ）を持
    ち、 各分離空間の電極対（２ａ，２ｂ）の下に、正に帯電し
    た物品、中間物品及び負に帯電した物品用の流出口が存
    在し、これらの流出口のうち少なくとも２つが最終生成
    物流出口として用いられ、分離目的に応じて、残りの流
    出口（７ａ，７ｂ）のそれぞれが、搬送装置（８ａ）を
    介して一方の分離空間流入口（４ａ）に接続され、又は
    搬送装置（８ｂ）を介して他方の分離空間流入口（４
    ｂ）に接続され、 同じ極性の電極が一直線上にあり、それぞれ別個の電圧
    源（９ａ，９ｂ）に接続されるように、各分離空間の電
    極が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載
    の静電分離装置。
  4. 【請求項４】 電極が板電極、静的管電極、回転する管
    電極又は循環するベルトとして構成されていることを特
    徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の静電分離装
    置。
  5. 【請求項５】 残りの物品流出口（７ａ，７ｂ）と分離
    空間流入口（４ａ，４ｂ）との間の搬送装置がエレベー
    タ又は空気圧で作用する搬送機構であることを特徴とす
    る、請求項３に記載の静電分離装置。
  6. 【請求項６】 分離空間流入口（４ａ，４ｂ）の直前に
    帯電搬送装置があることを特徴とする、請求項１、３及
    び５の１つに記載の静電分離装置。
JP36196997A 1996-11-22 1997-11-21 摩擦電気で帯電せしめられる物質混合物の分類用静電分離装置 Expired - Lifetime JP3163495B2 (ja)

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