JP3210184B2 - Volcanic ash purification method and volcanic ash classification device - Google Patents
Volcanic ash purification method and volcanic ash classification deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、火山灰の精製方法、
及び、この精製方法において使用される粒体の分級装置
に関する。The present invention relates to a method for purifying volcanic ash,
The present invention also relates to an apparatus for classifying granules used in this purification method.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、セラミックの赤外線放射特性が注
目されており、この特性を健康維持、加熱調理の補助、
植物育成の補助等に利用している。2. Description of the Related Art In recent years, infrared radiation characteristics of ceramics have been attracting attention.
It is used to assist in growing plants.
【0003】この種の従来のセラミックは、人工的に製
造されており、Al2 O3 、MnO2 、Fe2 O3 等を
混合して、この混合物を焼成したものである。あるい
は、この焼成したものを粉砕して、その粉体を利用した
り、更に顆粒を生成して、この顆粒を利用することもあ
る。[0003] This type of conventional ceramic is manufactured artificially, and is obtained by mixing Al 2 O 3 , MnO 2 , Fe 2 O 3 and the like, and firing this mixture. Alternatively, the calcined product may be pulverized to use the powder, or granules may be generated and used.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、セラミック
の表面が粗い程、その赤外線放射率が高くなることは、
周知の事実である。したがって、焼成された固形状のも
のよりも、粉体や顆粒の方が好ましく、効果の期待も大
きい。However, the rougher the surface of the ceramic, the higher its infrared emissivity is,
This is a well-known fact. Therefore, powders and granules are more preferable than fired solids, and the effect is expected to be high.
【0005】しかしながら、粉体や顆粒のものは、一旦
焼成されたものを粉砕するから、手間が掛かり、コスト
の低減が困難である。しかも、放射率の向上を計るに
は、より細かく粉砕するしかないので、コストの低減を
望めなくなる。However, for powders and granules, once fired, the powder is crushed, which is troublesome, and it is difficult to reduce the cost. In addition, the only way to improve the emissivity is to grind finer, so that cost reduction cannot be expected.
【0006】また、粉体や顆粒だけでなく、表面が粗
く、様々な大きさのものを形成するには、その製造工程
が更に複雑化する。Further, in order to form not only powders and granules but also those having a rough surface and various sizes, the manufacturing process is further complicated.
【0007】このような理由から、赤外線放射率の向
上、コストの低減、製品の多様化を共に実現することは
困難であり、セラミックの赤外線放射特性の適用範囲の
拡大が妨げられていた。[0007] For these reasons, it is difficult to simultaneously improve the emissivity of infrared rays, reduce costs, and diversify products, and this has hindered the expansion of the infrared radiation characteristics of ceramics.
【0008】そこで、第1発明の課題は、赤外線放射率
が高い火山灰から様々な大きさの粒体を得るための火山
灰の精製方法を提供することにある。Accordingly, an object of the first invention is to provide a method of purifying volcanic ash for obtaining various-sized particles from volcanic ash having a high infrared emissivity.
【0009】また、第2発明の課題は、この精製方法に
おいて火山灰の粒体をその大きさに応じて選別するのに
最適な粒体の分級装置を提供することにある。A second object of the present invention is to provide an apparatus for classifying granules of volcanic ash which is most suitable for screening the granules of volcanic ash in accordance with the size in the refining method.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1発明の火山灰の精製方法においては、火山灰を
加熱する加熱工程と、加熱された火山灰を冷却した後、
この火山灰を目の大きさが異なる各篩に順次かけて、こ
の火山灰を粒体の大きさが異なるそれぞれのクラスに分
級する分級工程とを備えている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, in the method for purifying volcanic ash of the first invention, a heating step of heating the volcanic ash, and after cooling the heated volcanic ash,
A classification step of sequentially passing the volcanic ash through sieves having different eye sizes and classifying the volcanic ash into respective classes having different particle sizes.
【0011】また、火山灰を溶剤に混入して、この溶剤
に火山灰を混ぜ入れた物を分級工程の各篩にかけ、各篩
には、音波を発生するそれぞれの発音体を配置してい
る。Further, volcanic ash is mixed with a solvent,
The mixture containing the volcanic ash is passed through each sieve in the classification process, and each sounding body that generates a sound wave is arranged on each sieve.
【0012】さらに、火山灰を液槽内で洗浄し、この液
槽内の火山灰の沈殿を利用して、この火山灰を粒体の大
きさが異なるそれぞれのクラスに分級する洗浄工程を備
え、加熱工程は、洗浄工程で分級された各クラス毎に、
これらのクラスの火山灰を加熱し、分級工程は、各篩に
よって分級された各クラスと、洗浄工程で分級された各
クラスを対応させて、同じ大きさの粒体を持つ各クラス
の火山灰を混合している。[0012] Further, there is provided a washing step of washing the volcanic ash in the liquid tank, and classifying the volcanic ash into respective classes having different particle sizes by utilizing sedimentation of the volcanic ash in the liquid tank. Is for each class classified in the washing process,
The volcanic ash of these classes is heated, and in the classification process, each class classified by each sieve and each class classified in the washing process correspond to each other, and the volcanic ash of each class having the same size of granules is mixed. are doing.
【0013】次に、第2発明の粒体の分級装置において
は、篩と、この篩の目の大きさに応じた周波数の音波を
該篩に対して発生する発音体とを備えるている。Next, the particle classification apparatus of the second invention comprises a sieve and a sound generator for generating a sound wave having a frequency corresponding to the size of the mesh of the sieve to the sieve.
【0014】[0014]
【作用】上記第1発明の火山灰の精製方法によれば、加
熱工程で火山灰を加熱している。この加熱により、火山
灰に含まれる水分、有機物、硫黄等が除去され、この火
山灰が様々な大きさの粒体に分離し易くなる。これに引
き続く分級工程では、火山灰を目の大きさが異なる各篩
に順次かけて、この火山灰を粒体の大きさが異なるそれ
ぞれのクラスに分級する。こうして細粒化された粒体
は、火山灰に特有の多孔質性を破壊されずに済み、その
表面が粗い。このため、粒体が非常に細かくても、高い
赤外線放射率を持つ。According to the first aspect of the present invention, the volcanic ash is heated in the heating step. By this heating, water, organic matter, sulfur, and the like contained in the volcanic ash are removed, and the volcanic ash is easily separated into particles of various sizes. In the subsequent classification step, the volcanic ash is sequentially passed through sieves having different eye sizes, and the volcanic ash is classified into respective classes having different particle sizes. The granules thus refined do not destroy the porosity peculiar to volcanic ash and have a rough surface. Therefore, even if the particles are very fine, they have a high infrared emissivity.
【0015】また、火山灰を溶剤に混入して、この溶剤
に火山灰を混ぜ入れた物を分級工程の各篩にかけ、各篩
には、音波を発生するそれぞれの発音体を配置してい
る。この音波により、溶剤に混入している火山灰の粒体
が活性化され、この粒体が篩の目を速やかに通る。Further, volcanic ash is mixed with a solvent,
The mixture containing the volcanic ash is passed through each sieve in the classification process, and each sounding body that generates a sound wave is arranged on each sieve. This sound wave activates the granules of the volcanic ash mixed in the solvent, and the granules quickly pass through the sieve.
【0016】さらに、洗浄工程を備えても良く、この場
合には、火山灰を液槽内で洗浄し、この液槽内の火山灰
の沈殿を利用して、この火山灰を粒体の大きさが異なる
それぞれのクラスに分級する。これに伴い、加熱工程で
は、洗浄工程で分級された各クラス毎に、これらのクラ
スの火山灰を加熱し、分級工程では、各篩によって分級
された各クラスと、洗浄工程で分級された各クラスを対
応させて、同じ大きさの粒体を持つ各クラスの火山灰を
混合する。すなわち、火山灰の各クラスへの分級を分級
工程だけでなく、洗浄工程でも行い、洗浄工程における
各クラスの火山灰と、分級工程における各クラスの火山
灰を同じ大きさの粒体を持つクラス同士で混合してい
る。これにより、火山灰の分級が効率的に行われる。Further, a washing step may be provided. In this case, the volcanic ash is washed in the liquid tank, and the volcanic ash having a different particle size is used by utilizing the precipitation of the volcanic ash in the liquid tank. Classify each class. Accordingly, in the heating step, the volcanic ash of these classes is heated for each class classified in the cleaning step, and in the classification step, each class classified by each sieve and each class classified in the cleaning step Are mixed, and the volcanic ash of each class having the same size of granules is mixed. That is, classification of volcanic ash into each class is performed not only in the classification process but also in the cleaning process, and the volcanic ash of each class in the cleaning process and the volcanic ash of each class in the classification process are mixed between classes having the same size of particles. are doing. Thereby, classification of volcanic ash is performed efficiently.
【0017】次に、第2発明の粒体の分級装置では、篩
と発音体を備え、この発音体は、この篩の目の大きさに
応じた周波数の音波を該篩に対して発生する。これによ
り、先に述べたと同様に、篩の目を通る大きさの粒体が
活性化されて、この大きさの粒体が篩の目を速やかに通
る。Next, the particle classification apparatus of the second invention comprises a sieve and a sounding body, and the sounding body generates a sound wave having a frequency corresponding to the size of the mesh of the sieve to the sieve. . This activates the granules of the size passing through the sieve, as described above, and the granules of this size pass through the sieve quickly.
【0018】[0018]
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面を参照し
て説明する。ここでは、第1発明の火山灰の精製方法の
一実施例において、第2発明の粒体の分級装置の一実施
例を適用しているので、これらの精製方法及び分級装置
を一緒に説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, since one embodiment of the particle classification apparatus of the second invention is applied to one embodiment of the method of purifying volcanic ash of the first invention, these purification methods and the classification apparatus will be described together.
【0019】なお、この実施例の精製方法では、目の大
きさが異なる複数の篩を利用するので、これらの篩の仕
様を次の表に示しておく。Since the refining method of this embodiment uses a plurality of sieves having different mesh sizes, the specifications of these sieves are shown in the following table.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】さて、この実施例の精製方法では、次の様
な各工程が順次行われる。In the purification method of this embodiment, the following steps are sequentially performed.
【0022】〔採取工程〕火山近郊の現場において、火
山灰を上記表におけるNo.4の篩にかけ、φ5mm未満
の粒体を採取する。この採取されたものを原料灰と称す
る。[Sampling process] At the site near the volcano, volcanic ash was collected from No. 1 in the above table. The mixture is passed through a sieve of No. 4 to collect granules smaller than φ5 mm. This collected material is referred to as raw material ash.
【0023】〔第1洗浄工程〕原料灰を図1に示すよう
な第1水槽1に投入して攪拌する。この第1水槽1は、
水位計2、水温計3、沈殿物確認用の光センサー4、ド
レインコック5を備えている。[First Cleaning Step] The raw material ash is put into a first water tank 1 as shown in FIG. 1 and stirred. This first tank 1
A water level gauge 2, a water temperature gauge 3, an optical sensor 4 for confirming sediment, and a drain cock 5 are provided.
【0024】この第1水槽1の水温は、水温計3によっ
て計測され、常に25℃に保持される。これは、水槽内
の原料灰の沈殿速度を一定にするためであり、同一の沈
殿状態を繰り返し再現するのに必要である。The water temperature of the first water tank 1 is measured by a water temperature gauge 3 and is always kept at 25.degree. This is for keeping the rate of precipitation of the raw material ash in the water tank constant, and is necessary for repeatedly reproducing the same precipitation state.
【0025】原料灰の投入攪拌から1時間程待機する
と、原料灰に含まれる枯れ葉、木片、小動物の糞等の不
純物が上層に浮くので、この上層の水を排水して、これ
らの不純物を捨て去る。After waiting for about one hour from the charging and stirring of the raw ash, impurities such as dead leaves, wood chips and small animal droppings contained in the raw ash float in the upper layer. The water in the upper layer is drained, and the impurities are discarded. .
【0026】この後、第1水槽1の水を再び攪拌する。
そして、一定時間(例えば1分)を経過し、光センサー
4によって沈殿物の存在が検出されると、ドレインコッ
ク5を僅かの時間だけ開けて、第1水槽1の底の沈殿物
を採取する。この沈殿物は、1分間で堆積したものであ
るから、粒体の径が大きく、φ250μm〜φ5mmの
粗砂利及び小砂利であって、上記表におけるNo.16,
60の各篩によって採取されるものと同一である。Thereafter, the water in the first water tank 1 is stirred again.
When a certain time (for example, one minute) has elapsed and the presence of the sediment is detected by the optical sensor 4, the drain cock 5 is opened for a short time to collect the sediment at the bottom of the first water tank 1. . Since this precipitate was deposited in one minute, the diameter of the granules was large, and coarse gravel and small gravel of φ250 μm to φ5 mm. 16,
Identical to those collected by each of the 60 sieves.
【0027】このφ250μm〜φ5mmの粗砂利及び
小砂利を採取してから、ドレインコック5を一旦閉め
る。このとき、第1水槽1に残存する粒体は、φ250
μm未満である。そして、ドレインコック5を再び開け
て、第1水槽1の水を図2に示すような第2水槽6に移
す。After collecting the coarse gravel and small gravel of φ250 μm to φ5 mm, the drain cock 5 is temporarily closed. At this time, the particles remaining in the first water tank 1 have a diameter of φ250.
It is less than μm. Then, the drain cock 5 is opened again, and the water in the first water tank 1 is transferred to the second water tank 6 as shown in FIG.
【0028】したがって、ここでは、原料灰をφ250
μm〜φ5mmの粗砂利及び小砂利と、φ250μm未
満の粒体に分級し、前者の粗砂利及び小砂利を採取し、
後者の粒体を水と共に第2水槽6に移している。Therefore, here, the raw ash is φ250
μm ~ φ5mm coarse gravel and small gravel, and classified into granules less than φ250μm, the former coarse gravel and small gravel are collected,
The latter granules are transferred to the second water tank 6 together with water.
【0029】〔第2洗浄工程〕第1水槽1の水は、図2
に示す第2水槽6に移されると、12時間だけ放置され
る。[Second Washing Step] The water in the first water tank 1 is
After being transferred to the second water tank 6 shown in FIG.
【0030】この第2水槽6には、第1水槽1と同様
に、水位計7、水温計8、沈殿物確認用の光センサー
9、ドレインコック11が設けられ、更に水の汚濁の程
度を検出する光センサー12が付設されている。As in the first water tank 1, the second water tank 6 is provided with a water level gauge 7, a water temperature gauge 8, an optical sensor 9 for confirming sediment, and a drain cock 11. An optical sensor 12 for detecting is provided.
【0031】この第2水槽6の水温も、25℃に保持さ
れ、これにより水槽内の粒体の沈殿速度を一定にしてい
る。The temperature of the water in the second water tank 6 is also maintained at 25 ° C., so that the sedimentation rate of the particles in the water tank is kept constant.
【0032】この第2水槽6では、12時間の放置によ
り、φ63μm〜φ250μmの細砂が沈殿して堆積
し、φ63μm未満の粒体が第2水槽6の水に浮遊す
る。このときの沈殿物が光センサー9によって検出さ
れ、汚濁の程度が光センサー12によって検出されるの
で、これらの光センサーによる検出を確認してから、ド
レインコック11を僅かの時間だけ開けて、沈殿物であ
る細砂を採取する。In the second water tank 6, fine sand of φ63 μm to φ250 μm precipitates and accumulates when left for 12 hours, and particles having a diameter of less than 63 μm float in the water of the second water tank 6. The sediment at this time is detected by the optical sensor 9 and the degree of contamination is detected by the optical sensor 12. After confirming the detection by these optical sensors, the drain cock 11 is opened for a short time, and the sediment is removed. Collect the fine sand that is the object.
【0033】なお、この細砂は、φ63μm〜φ250
μmであるから、上記表におけるNo.235の篩によっ
て採取されるものと同一である。The fine sand has a diameter of φ63 μm to φ250.
μm, the No. in the above table. The same as that collected by the 235 sieve.
【0034】このφ63μm〜φ250μmの細砂を採
取した直後に、ドレインコック11を一旦閉めて、第2
水槽6内の水を残す。このとき、第2水槽6に残存する
粒体は、φ63μm未満である。そして、ドレインコッ
ク11を再び開けて、第2水槽6の水を第3水槽へと移
す。Immediately after collecting the fine sand of φ63 μm to φ250 μm, the drain cock 11 is closed once and the second
The water in the water tank 6 is left. At this time, the particles remaining in the second water tank 6 are smaller than φ63 μm. Then, the drain cock 11 is opened again, and the water in the second water tank 6 is transferred to the third water tank.
【0035】したがって、ここでは、φ63μm〜φ2
50μmの細砂と、φ63μm未満の粒体に分級され、
前者の細砂が採取され、後者の粒体が第3水槽に移され
る。Therefore, here, φ63 μm to φ2
Classified into fine sand of 50 μm and granules of less than φ63 μm,
The former fine sand is collected, and the latter granules are transferred to a third water tank.
【0036】〔第3洗浄工程〕第3水槽は、図2に示す
第2水槽6と同様の構成であり、その水温が25℃に保
持される。[Third Cleaning Step] The third water tank has the same configuration as the second water tank 6 shown in FIG. 2, and its water temperature is maintained at 25 ° C.
【0037】この第3水槽では、第2水槽6の水を移し
た時点から、72時間だけ放置される。この72時間の
放置により、φ63μm未満のシルト及び粘土が沈殿し
て堆積する。この堆積したシルト及び粘土や、汚濁の程
度がそれぞれの光センサによって検出され、これらを確
認してから、ドレインコックを僅かの時間だけ開けて、
シルト及び粘土を採取する。In the third water tank, the water in the second water tank 6 is left for 72 hours after the water is transferred. By leaving for 72 hours, silt and clay having a diameter of less than 63 μm precipitate and deposit. The accumulated silt and clay, and the degree of contamination are detected by the respective optical sensors. After confirming these, the drain cock is opened for a short time,
Collect silt and clay.
【0038】このφ63μm未満のシルト及び粘土を採
取すれば、第3水槽の水は、捨て去られる。If the silt and clay having a diameter of less than 63 μm are collected, the water in the third water tank is discarded.
【0039】なお、堆積したφ63μm未満のシルト及
び粘土は、上記表におけるNo.440の篩によって分級
されるものと同一である。The deposited silt and clay having a diameter of less than 63 μm are designated as Nos. The same as that classified by the 440 sieve.
【0040】〔加熱工程〕 〔第1洗浄工程〕、〔第2洗浄工程〕及び〔第3洗浄工
程〕で分級されたφ250μm〜φ5mmの粗砂利及び
小砂利、φ63μm〜φ250μmの細砂、φ63μm
未満のシルト及び粘土は、それぞれ別々に加熱処理され
る。[Heating Step] Coarse and small gravel of φ250 μm to φ5 mm classified in [First cleaning step], [Second cleaning step] and [Third cleaning step], Fine sand of φ63 μm to φ250 μm, φ63 μm
Less silt and clay are each separately heat treated.
【0041】この加熱処理は、電気炉によって行われ、
550℃の炉内で、20Kgのものを2時間だけ加熱す
る。この後、電気炉から取り出して、乾燥室内で、24
時間をかけて自然冷却する。This heat treatment is performed by an electric furnace.
In a furnace at 550 ° C., 20 kg is heated for 2 hours. After that, it is taken out of the electric furnace and placed in a drying room for 24 hours
Allow time for natural cooling.
【0042】この加熱処理によって、粗砂利、小砂利、
細砂、シルト及び粘土という粒体から水分が除去され、
不純物が燃焼する。この水分の除去や不純物の燃焼は、
粒体を構成する更に細かな複数の粒体の結合を弱めて、
これらの粒体を分解し易くする。つまり、粒体を構成す
る更に細かな複数の粒体は、架橋構造によって結合して
いるが、この架橋構造が水分や不純物の除去によって壊
れ易くなる。By this heat treatment, coarse gravel, small gravel,
Moisture is removed from fine sand, silt and clay particles,
The impurities burn. Removal of water and burning of impurities
Weaken the connection of multiple finer particles that make up the particles,
These particles are easily decomposed. That is, a plurality of finer granules constituting the granules are linked by a crosslinked structure, but the crosslinked structure is easily broken by removing moisture and impurities.
【0043】〔第1分級工程〕 〔第1洗浄工程〕で分級され、〔加熱工程〕で加熱され
たφ250μm〜φ5mmの粗砂利及び小砂利は、図3
に示すような第2発明の一実施例であるホッパー21に
投入される。[First Classification Step] The coarse gravel and small gravel of φ250 μm to φ5 mm which have been classified in the [first cleaning step] and heated in the [heating step] are shown in FIG.
The hopper 21 according to the second embodiment of the present invention as shown in FIG.
【0044】このホッパー21は、漏斗型であり、その
上側の開口部に先の表におけるNo.16の篩(符号22
によって示される)が配置され、この開口部が蓋23に
よって閉じられる。The hopper 21 is of a funnel type, and has a No. 16 sieves (reference numeral 22)
), And this opening is closed by the lid 23.
【0045】この蓋23の裏面には、合計12個の超音
波振動子24が配設されている。超音波発振器25は、
超音波信号を発振し、この超音波信号を各超音波振動子
24に加える。これらの超音波振動子24は、下方に向
かって、つまり篩22に向かって超音波を発音する。こ
れらの超音波振動子24から発音される超音波の周波数
は、28KHzであり、これらの超音波振動子24の消
費電力は、600Wである。On the back surface of the lid 23, a total of 12 ultrasonic transducers 24 are provided. The ultrasonic oscillator 25
An ultrasonic signal is oscillated, and the ultrasonic signal is applied to each ultrasonic transducer 24. These ultrasonic transducers 24 emit ultrasonic waves downward, that is, toward the sieve 22. The frequency of the ultrasonic waves emitted from these ultrasonic vibrators 24 is 28 KHz, and the power consumption of these ultrasonic vibrators 24 is 600 W.
【0046】このホッパー21の底には、沈殿物排出孔
26が設けられており、この排出孔26がドレインコッ
ク27によって開閉される。また、このホッパー21の
側壁にも、溶剤排出孔28が設けられており、この排出
孔28がドレインコック29によって開閉される。A sediment discharge hole 26 is provided at the bottom of the hopper 21, and the discharge hole 26 is opened and closed by a drain cock 27. A solvent discharge hole 28 is also provided on a side wall of the hopper 21, and the discharge hole 28 is opened and closed by a drain cock 29.
【0047】このホッパー21の外周には、吸熱管31
が配設されている。この吸熱管31には、冷却用コンプ
レッサ32からの冷媒が送り込まれ、この冷媒が吸熱管
31から放熱管(図示せず)に流れて、冷却用コンプレ
ッサ32に戻される。これにより、ホッパー21が冷却
される。A heat absorbing tube 31 is provided around the outer periphery of the hopper 21.
Are arranged. Refrigerant from the cooling compressor 32 is fed into the heat absorbing tube 31, and the refrigerant flows from the heat absorbing tube 31 to a radiating tube (not shown) and is returned to the cooling compressor 32. Thereby, the hopper 21 is cooled.
【0048】このホッパー21は、φ60cm、高さ5
0cmの大きさで、この内側には、180リットルの溶
剤(炭化水素系、芳香族)が貯められている。この溶剤
の液位、液温、汚濁の程度を検出するために、このホッ
パー21には、液位計33、液温計34、光センサー3
5が設けられている。また、このホッパー21には、沈
殿物確認用の光センサー36も設けられている。The hopper 21 has a diameter of 60 cm and a height of 5 cm.
At a size of 0 cm, 180 liters of a solvent (hydrocarbon, aromatic) is stored inside. In order to detect the liquid level, liquid temperature, and the degree of contamination of the solvent, the hopper 21 has a liquid level meter 33, a liquid temperature meter 34, an optical sensor 3
5 are provided. The hopper 21 is also provided with an optical sensor 36 for confirming the sediment.
【0049】ここでは、ホッパー21に溶剤を貯めて、
No.16の篩22を配置してから、この篩22に、先に
述べたφ250μm〜φ5mmの粗砂利及び小砂利を5
Kgだけ投入する。これにより、篩22内で、5Kgの
粗砂利及び小砂利が溶剤に混入する。Here, the solvent is stored in the hopper 21 and
No. After arranging the 16 sieves 22, the coarse gravel and small gravel of φ250 μm to φ5 mm described above are
Input only Kg. Thereby, 5 kg of coarse gravel and small gravel are mixed into the solvent in the sieve 22.
【0050】この後、蓋23を閉じ、超音波発振器25
を作動させて、蓋23の裏面の各超音波振動子24を駆
動する。これらの超音波振動子24からの音波によっ
て、溶剤に混在する粗砂利及び小砂利が振動し、この振
動に促されて、粗砂利及び小砂利に含まれるφ1mm未
満の粒体が篩22の目を通って沈殿し、ホッパー21の
底に堆積する。Thereafter, the lid 23 is closed and the ultrasonic oscillator 25
To drive each ultrasonic transducer 24 on the back surface of the lid 23. The sound waves from the ultrasonic vibrator 24 vibrate the coarse gravel and the small gravel mixed in the solvent, and the vibrations promote the coarse gravel and the small gravel contained in the coarse gravel and the small gravel. And deposits on the bottom of the hopper 21.
【0051】ここで、各超音波振動子24からの音波の
周波数は、先に述べたように28KHzである。この周
波数28KHzは、篩22の目の径φ1mmに応じて定
められたものであり、このφ1mmに近い大きさの粒体
を効率的に刺激する。これにより、粗砂利及び小砂利に
含まれるφ1mm未満の粒体が篩22の目を通り易くな
る。Here, the frequency of the sound wave from each ultrasonic transducer 24 is 28 KHz as described above. The frequency of 28 KHz is determined according to the mesh diameter of the sieve 22 of φ1 mm, and efficiently stimulates particles having a size close to the φ1 mm. This makes it easier for particles less than φ1 mm contained in the coarse and small gravel to pass through the screen of the sieve 22.
【0052】また、先に述べた加熱処理によって、粒体
を構成する更に細かな複数の粒体の結合が弱められてい
るので、篩22内の粗砂利及び小砂利は、音波の刺激を
受けて、細かく分解される。この結果、φ1mm未満の
粒体が新たに生成され、この新たな粒体も篩22の目を
通ってホッパー21の底に堆積する。Since the bonding of a plurality of finer granules constituting the granules is weakened by the above-mentioned heat treatment, the coarse gravel and the small gravel in the sieve 22 are stimulated by the sound wave. And it is broken down finely. As a result, particles having a diameter of less than φ1 mm are newly generated, and the new particles also pass through the screen of the sieve 22 and deposit on the bottom of the hopper 21.
【0053】こうしてホッパー21の底に堆積したφ1
mm未満の粒体は、ホッパー21の沈殿物排出孔26の
ドレインコック27を開けて取り出される。また、篩2
2内に残ったφ1mm〜φ5mmの粗砂利は、この篩2
2から採取される。The φ1 deposited on the bottom of the hopper 21
Particles smaller than mm are taken out by opening the drain cock 27 of the sediment discharge hole 26 of the hopper 21. In addition, sieve 2
The coarse gravel of φ1 mm to φ5 mm remaining in
Collected from 2.
【0054】したがって、ここでは、φ1mm〜φ5m
mの粗砂利と、φ1mm未満の粒体に分級される。前者
の粗砂利は、採取され、後者の粒体は、この〔第1分級
工程〕に引き続く〔第2分級工程〕に移される。Therefore, here, φ1 mm to φ5 m
m coarse gravel and granules of less than φ1 mm. The former coarse gravel is collected, and the latter granules are transferred to the [second classification step] following this [first classification step].
【0055】一方、各超音波振動子24からの音波のエ
ネルギーによって、ホッパー21内の溶剤の温度が上昇
するが、この温度を溶剤の着火温度未満に保持する必要
がある。このため、このホッパー21の液温計34によ
って、溶剤の温度を確認しつつ、溶剤の温度が着火温度
に近づくと、冷却用コンプレッサ32を作動させて、こ
のホッパー21の外周の吸熱管31に冷媒を送り込み、
このホッパー21を冷却して、溶剤の温度を低下させ
る。On the other hand, the temperature of the solvent in the hopper 21 rises due to the energy of the sound wave from each ultrasonic transducer 24, and it is necessary to keep this temperature below the ignition temperature of the solvent. Therefore, when the temperature of the solvent approaches the ignition temperature while checking the temperature of the solvent by the liquid thermometer 34 of the hopper 21, the cooling compressor 32 is operated to connect the heat absorbing pipe 31 on the outer periphery of the hopper 21. Pump the refrigerant,
The hopper 21 is cooled to lower the temperature of the solvent.
【0056】この溶剤の温度は、溶剤の種類にも拠る
が、例えば着火温度未満の25℃に保持され、これによ
り危険性を回避する。The temperature of the solvent depends on the kind of the solvent, but is kept at, for example, 25 ° C., which is lower than the ignition temperature, thereby avoiding danger.
【0057】〔第2分級工程〕ここでも、〔第1分級工
程〕と同様なホッパーが用いられるが、上記表における
No.60の篩がホッパーに配置される。[Second Classification Step] Here, the same hopper as in [First Classification Step] is used.
No. Sixty sieves are placed in the hopper.
【0058】この〔第2分級工程〕においては、〔第1
分級工程〕で得られたφ1mm未満の粒体が5Kgだけ
No.60の篩に投入され、このNo.60の篩内で、φ1
mm未満の粒体を溶剤に混入する。In this [second classification step], the [first classification]
Classification step] is less than 5 kg
No. No. 60 sieve. In a sieve of 60, φ1
Particles smaller than mm are mixed in the solvent.
【0059】この後、蓋を閉じ、各超音波振動子を駆動
して、超音波を発音させる。これにより、φ250μm
未満の粒体がNo.60の篩の目を通って沈殿し、ホッパ
ーの底に堆積する。Thereafter, the lid is closed, and each ultrasonic vibrator is driven to emit ultrasonic waves. Thereby, φ250μm
No. less than No. It settles through 60 sieves and accumulates at the bottom of the hopper.
【0060】このとき、〔第1分級工程〕と同様に、超
音波によって、No.60の篩の目の径φ250μmに近
い大きさの粒体が効率的に刺激され、φ250μm未満
の粒体が篩の目を通り易くなる。また、篩内の粒体は、
音波の刺激を受けて、細かく分解される。この結果、φ
250μm未満の粒体が新たに生成されて、篩の目を通
る。At this time, in the same manner as in the [first classification step], No. 1 Particles having a size close to the diameter of φ250 μm of the 60 sieves are efficiently stimulated, and particles having a diameter of less than φ250 μm easily pass through the sieves. Also, the particles in the sieve
Decomposes finely under the stimulus of sound waves. As a result, φ
Granules smaller than 250 μm are newly formed and pass through the sieve.
【0061】こうしてホッパーの底に堆積したφ250
μm未満の粒体は、沈殿物排出孔のドレインコックを開
けて取り出され、また篩内に残ったφ250μm〜φ1
mmの小砂利は、この篩から採取される。The φ250 thus deposited on the bottom of the hopper
The granules having a particle diameter of less than μm are taken out by opening a drain cock of a sediment discharge hole, and the particles remaining in the sieve are φ250 μm to φ1 μm.
mm gravel is taken from this sieve.
【0062】したがって、ここでは、φ250μm〜φ
1mmの小砂利と、φ250μm未満の粒体に分級され
る。前者の小砂利は、採取され、後者の粒体は、この
〔第2分級工程〕に引き続く〔第3分級工程〕に移され
る。Therefore, here, φ250 μm to φ250 μm
Classified into small gravel of 1 mm and granules of less than φ250 μm. The former small gravel is collected, and the latter granules are transferred to the [third classification step] following this [second classification step].
【0063】〔第3分級工程〕ホッパーは、先に述べた
ものと同様であるが、上記表におけるNo.235の篩が
適用され、また蓋の裏面の各超音波振動子から発音され
る超音波の周波数が40KHzと高く設定される。[Third Classification Step] The hopper is the same as that described above. 235 sieves are applied, and the frequency of ultrasonic waves emitted from each ultrasonic transducer on the back surface of the lid is set as high as 40 KHz.
【0064】この〔第3分級工程〕においては、No.2
35の篩に、〔第2洗浄工程〕で得られた細砂と、〔第
2分級工程〕で得られたφ250μm未満の粒体を合わ
せて5Kgだけ投入する。In this [third classification step], 2
The fine sand obtained in the [second washing step] and the granules having a diameter of less than φ250 µm obtained in the [second classification step] are put into a sieve of No. 35, and only 5 kg is charged.
【0065】この後、蓋を閉じ、各超音波振動子を駆動
して、周波数40KHzの超音波を発音させる。この超
音波の周波数40KHzは、No.235の篩の目の径φ
63μmに応じて定められている。これにより、φ63
μm未満の粒体がNo.235の篩の目を速やかに通って
沈殿し、ホッパーの底に堆積する。また、篩内の粒体が
細かく分解され、φ63μm未満の粒体が新たに生成さ
れて篩の目を通る。Thereafter, the lid is closed, and each ultrasonic vibrator is driven to emit an ultrasonic wave having a frequency of 40 KHz. The frequency of 40 KHz of this ultrasonic wave is No. 235 sieve mesh diameter φ
It is determined according to 63 μm. As a result, φ63
Particles smaller than μm are no. Precipitates quickly through 235 sieve eyes and deposits at the bottom of the hopper. Further, the granules in the sieve are finely decomposed, and granules having a diameter of less than φ63 μm are newly generated and pass through the sieve.
【0066】こうしてホッパーの底に堆積したφ63μ
m未満の粒体は、沈殿物排出孔のドレインコックを開け
て取り出され、また篩内に残ったφ63μm〜φ250
μmの細砂は、この篩から採取される。The φ63μ thus deposited on the bottom of the hopper
The granules having a particle diameter of less than m are taken out by opening the drain cock of the sediment discharge hole, and the particles remaining in the sieve are φ63 μm to φ250.
μm fine sand is collected from this sieve.
【0067】これにより、φ63μm〜φ250μmの
細砂が採取され、φ63μm未満の粒体が引き続く〔第
4分級工程〕に移される。As a result, fine sand of φ63 μm to φ250 μm is collected, and the particles having a diameter of less than φ63 μm are transferred to the subsequent [fourth classification step].
【0068】〔第4分級工程〕ここでは、篩として、上
記表におけるNo.440のものが適用され、また各超音
波振動子から発音される超音波の周波数が40KHzに
設定される。[Fourth Classification Step] In this case, No. in the above table was used as a sieve. 440 is applied, and the frequency of the ultrasonic wave emitted from each ultrasonic transducer is set to 40 KHz.
【0069】この〔第4分級工程〕においては、No.4
40の篩に、〔第3洗浄工程〕で得られたシルト及び粘
土と、〔第3分級工程〕で得られたφ63μm未満の粒
体を合わせて投入する。In this [fourth classification step], No. 4
The silt and clay obtained in the [third washing step] and the granules having a diameter of less than 63 µm obtained in the [third classification step] are put into a sieve 40 together.
【0070】この後、蓋を閉じ、各超音波振動子を駆動
して、周波数40KHzの超音波を発音させる。これに
より、φ32μm未満の粘土がNo.440の篩の目を速
やかに通って沈殿する。また、φ32μm〜φ63μm
のシルトが篩内に残される。このφ32μm〜φ63μ
mのシルトは、沈殿物排出孔のドレインコックを開けて
採取され、φ32μm未満の粘土は、篩から採取され
る。Thereafter, the lid is closed, and each ultrasonic transducer is driven to emit an ultrasonic wave having a frequency of 40 KHz. As a result, clay having a diameter of less than φ32 μm was no. Precipitate through 440 sieve immediately. Also, φ32 μm to φ63 μm
Of silt are left in the sieve. This φ32μm ~ φ63μ
The m silt is collected by opening the drain cock of the sediment discharge hole, and the clay having a diameter of less than φ32 μm is collected from the sieve.
【0071】〔乾燥工程〕こうして〔第1分級工程〕乃
至〔第4分級工程〕によって、5つのクラスに分けられ
た粗砂利、小砂利、細砂、シルト、及び粘土は、それぞ
れのクラス毎に、乾燥室に持ち込まれて放置され、ここ
で自然乾燥され、溶剤を除去される。[Drying process] Thus, by the [first classification process] to [fourth classification process], coarse gravel, small gravel, fine sand, silt, and clay divided into five classes are classified into each class. Then, it is taken into a drying room and left to stand, where it is naturally dried and the solvent is removed.
【0072】以上で、この実施例の精製方法を終了す
る。Thus, the purification method of this embodiment is completed.
【0073】このように上記実施例では、火山灰をNo.
4の篩にかけて、φ5mm以下の原料灰を採取し、この
原料灰を洗浄してから、この原料灰を加熱する。この加
熱により、砂利や粘土等の粒体の架橋構造が壊れ易くな
って、この粒体が更に細かな複数の粒体に分解し易くな
る。このため、篩にかけると、粒体が更に細かな複数の
粒体に分解し、より細かなシルトや粘土の採取量が多く
なる。As described above, in the above embodiment, the volcanic ash is no.
The raw material ash having a diameter of 5 mm or less is collected through a sieve of No. 4, and the raw material ash is washed, and then heated. By this heating, the crosslinked structure of the particles such as gravel and clay is easily broken, and the particles are easily decomposed into a plurality of finer particles. For this reason, when sieved, the granules are broken down into a plurality of finer granules, and the amount of finer silt or clay collected is increased.
【0074】この精製方法によれば、大小の粒体に無理
な力を加えずに、粒体を分解するので、その粒体の大き
さにかかわらず、火山灰特有の多孔質性を失わずに済
む。このため、粗砂利、小砂利、細砂、シルト、及び粘
土のうちのいずれであっても、粒体の表面が粗く、赤外
線放射率が高い。According to this refining method, the granules are decomposed without exerting an excessive force on the large and small granules, so that regardless of the size of the granules, the porous material peculiar to volcanic ash is not lost. I'm done. For this reason, the surface of the granules is coarse and the infrared emissivity is high regardless of coarse gravel, small gravel, fine sand, silt, or clay.
【0075】これに対して、従来のセラミックの粉体
は、多孔質でないため、より細かく粉砕しなければ、赤
外線放射率を高くすることができない。また、粗砂利、
小砂利、粘土粒等と同様に、様々な大きさの粒体をセラ
ミックの粉体を原料にして製造することは、非常に困難
である。On the other hand, the conventional ceramic powder is not porous, so that the infrared emissivity cannot be increased unless it is finely crushed. Also, coarse gravel,
It is very difficult to produce various sizes of granules from ceramic powders as with small gravel, clay granules and the like.
【0076】さらに、回転刃やローラによって、火山灰
を破壊したり圧砕して、粒体を得ることが可能である
が、このような方法では、火山灰の多孔質性も破壊され
てしまうので、本願発明と同等の効果を期待できない。Further, it is possible to break down or crush the volcanic ash with a rotary blade or a roller to obtain granules. However, in such a method, the porosity of the volcanic ash is also destroyed. The same effect as the invention cannot be expected.
【0077】また、この実施例では、各分級工程で、粗
砂利、小砂利等に分級するだけでなく、各洗浄工程で
も、分級を行い、洗浄工程で分級された粒体を該粒体の
大きさに応じて適当な分級工程に割り振っているので、
効率的な分級が可能である。Further, in this embodiment, in each classification step, not only classification into coarse gravel, small gravel, etc., but also classification in each washing step, and the granules classified in the washing step are subjected to the classification of the granules. Since it is assigned to an appropriate classification process according to the size,
Efficient classification is possible.
【0078】ところで、この実施例によって得られた粗
砂利、小砂利、細砂、シルト、及び粘土は、それぞれの
大きさに応じて使い分けられる。例えば、粗砂利は、田
や畑の土壌に混入され、農作物の育成の補助に利用され
る。また、小砂利、細砂等は、砂風呂の砂に混入した
り、建築物の内壁の材料に、保温のために混入される。
さらに、粘土は、合成樹脂に混入され、これをシート状
に引き延ばして適宜の大きさに裁断し、身体に貼り付け
る。By the way, coarse gravel, small gravel, fine sand, silt, and clay obtained according to this embodiment are properly used depending on the size. For example, coarse gravel is mixed into the soil of rice fields and fields and used to assist in growing crops. Also, small gravel, fine sand, and the like are mixed into the sand of the sand bath or mixed with the material of the inner wall of the building for heat retention.
Further, the clay is mixed with the synthetic resin, stretched into a sheet shape, cut into an appropriate size, and attached to the body.
【0079】なお、上記実施例では、火山灰を粗砂利、
小砂利、細砂、シルト、及び粘土という5つのクラスに
分けたが、クラスの数を増減しても良い。また、火山灰
を洗浄するために、水でなく、他の種類の液体を利用す
ることができる。あるいは、この実施例における温度や
時間、ホッパー等は、適宜に変更して構わない。In the above embodiment, the volcanic ash was converted to coarse gravel,
Although it is divided into five classes, small gravel, fine sand, silt, and clay, the number of classes may be increased or decreased. Also, other types of liquids than water can be used to clean the volcanic ash. Alternatively, the temperature, time, hopper, and the like in this embodiment may be appropriately changed.
【0080】[0080]
【効果】以上説明したように、第1発明の精製方法によ
れば、火山灰を加熱することにより、火山灰に含まれる
水分、有機物、硫黄等を除去して、この火山灰の粒体を
更に細かな複数の粒体に分解し易くしている。そして、
この火山灰を目の大きさが異なる各篩に順次かけて、こ
の火山灰を粒体の大きさが異なるそれぞれのクラスに分
級している。これにより、火山灰に特有の多孔質性を破
壊することなく、その表面の粗さを保ちつつ、様々な大
きさの粒体を得ることができる。As described above, according to the refining method of the first invention, the volcanic ash is heated to remove water, organic matter, sulfur and the like contained in the volcanic ash, and the granules of the volcanic ash are further finely divided. It is easy to decompose into multiple particles. And
The volcanic ash is sequentially sieved through sieves having different eye sizes, and the volcanic ash is classified into respective classes having different grain sizes. Thereby, granules of various sizes can be obtained while maintaining the surface roughness without destroying the porosity peculiar to the volcanic ash.
【0081】また、第2発明の分級装置では、篩の目の
大きさに応じた周波数の音波を該篩に対して発生するこ
とにより、この篩の目を通る大きさの粒体を振動させ
て、この粒体が篩の目を速やかに通るようにしている。In the classifier according to the second aspect of the invention, a sound wave having a frequency corresponding to the size of the mesh of the sieve is generated for the sieve to vibrate particles having a size passing through the mesh of the sieve. Thus, the granules pass through the sieve immediately.
【図1】第1発明の精製方法の一実施例において用いら
れる第1水槽を概略的に示す図FIG. 1 is a diagram schematically showing a first water tank used in an embodiment of the purification method of the first invention.
【図2】第1発明の精製方法の一実施例において用いら
れる第2水槽を概略的に示す図FIG. 2 is a diagram schematically showing a second water tank used in one embodiment of the purification method of the first invention.
【図3】第2発明の分級装置の一実施例を概略的に示す
図FIG. 3 is a diagram schematically showing an embodiment of a classification device according to the second invention.
1 第1水槽 2,7 水位計 3,8 水温計 4,9,12,35,36 光センサー 5,11,27,29 ドレインコック 6 第2水槽 21 ホッパー 22 篩 23 蓋 24 超音波振動子 25 超音波発振器 26 沈殿物排出孔 28 溶剤排出孔 31 吸熱管 32 冷却用コンプレッサ 33 液位計 34 液温計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st water tank 2,7 Water level gauge 3,8 Water temperature meter 4,9,12,35,36 Optical sensor 5,11,27,29 Drain cock 6 2nd water tank 21 Hopper 22 Sieve 23 Cover 24 Ultrasonic transducer 25 Ultrasonic oscillator 26 Precipitate discharge hole 28 Solvent discharge hole 31 Endothermic tube 32 Cooling compressor 33 Liquid level meter 34 Liquid temperature meter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B03B 5/00 B07B 1/00 - 1/62 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B03B 5/00 B07B 1/00-1/62
Claims (2)
発除去しかつ不純物を燃焼除去し、篩内で炭化水素系溶
剤または芳香族の溶剤と混在する冷却後の火山灰に音波
振動を与えてさらに細粒化して篩の目を通す火山灰の精
製方法。1. The method of claim 1 wherein heating the volcanic ash removes moisture.
And originating removed and to combustion dividing removed by the impurity, hydrocarbon soluble in the sieve
A method for purifying volcanic ash, which comprises applying acoustic waves to the cooled volcanic ash mixed with an agent or an aromatic solvent to further refine the granulated ash and passing through a sieve.
めた漏斗型のホッパーの開口部に篩を設けると共に、こ
の篩内で前記溶剤と混在する冷却後の火山灰に音波振動
を与える発音体を配置して設け、前記ホッパーの底には
開閉可能な沈殿物排出孔を設けた火山灰用分級装置。2. A sieve is provided at an opening of a funnel-type hopper storing a hydrocarbon solvent or an aromatic solvent, and sonic vibration is applied to the cooled volcanic ash mixed with the solvent in the sieve.
A classifier for volcanic ash, wherein a sounding body is provided and provided, and a sediment discharge hole that can be opened and closed is provided at the bottom of the hopper.
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- 1994-08-12 JP JP19047994A patent/JP3210184B2/en not_active Expired - Fee Related
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