JP3398786B2 - 固形物の湿式選別方法および装置 - Google Patents

固形物の湿式選別方法および装置

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JP3398786B2 JP03612493A JP3612493A JP3398786B2 JP 3398786 B2 JP3398786 B2 JP 3398786B2 JP 03612493 A JP03612493 A JP 03612493A JP 3612493 A JP3612493 A JP 3612493A JP 3398786 B2 JP3398786 B2 JP 3398786B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固形物、特にプラスチッ
クを遠心力場で分離液中で密度に従って湿式分離するた
めの方法および装置に関するものである。本発明装置は
被分離固形物の供給口および分離された固形物と分離液
の排出口を有する回転容器と、この回転容器内に設けら
れた回転排出機、好ましくは回転スクリューコンベヤと
で構成されている。
【０００２】
【従来の技術】固形物を回転容器の遠心力場で密度に従
って湿式分離・分級することは例えば米国特許 2,628,9
74号等に記載のように公知である。公知方法では遠心機
として構成された装置で鉱石が密度に従って分離され
る。分離液の密度を変えることによって密度 4.0ｇ／cm
2 以下から 7.2ｇ／cm2 以上までの複数の密度段階に鉱
石を分離・分級することができる。この種の方法で使用
される遠心機の排出機は１本のシャフト上に逆向きに巻
かれた２つのスクリューコンベヤを有しており、一つの
スクリューコンベヤは浮遊物を一方の側へ搬送し、他方
のスクリューコンベヤは沈下物を他方の側へ搬送する。
分離液の排出口は遊離物の排出口と同じ側の遠心機の一
端に設けられている。米国特許 2,628,974号に記載の公
知の分離装置では２つのスクリューコンベヤが互いに逆
向きに巻かれているため分離液に望ましくない乱液を生
じる。そのために高価な構造の排出装置が必要であり、
鉱石懸濁液の排出口と沈下物の排出口とが近い場所にあ
るため排出された沈下物中へ遊離物が誤って排出される
という欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は公知装
置の上記欠点を無くして、遠心力場で高い分離精度で密
度により固形物を湿式分離するための方法および装置を
提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の装置は、被分離
固形物の送入口および分離された固形物と分離液の排出
口部を有するる回転容器と、この回転容器内に設けられ
た回転排出機、好ましくは回転スクリューコンベヤとで
構成される固形物、特にプラスチックを遠心力場で分離
液中で密度に従って湿式分離するための装置において、
(a) 軸線方向において被分離固形物の送入口と沈下物の
排出口との間にバッフルプレートを設け、(b) 軸線方向
においてバッフルプレートと沈下物の排出口との間に分
離液の排出口を設け、(c) 回転容器の軸線からバッフル
プレートの外側端縁までの半径方向距離が軸線から排出
口の上側端縁までの半径方向距離よりも大きい、点に特
徴がある。本発明装置の好ましい構成は従属請求項に記
載されている。
【０００５】上記装置で固形物、特にプラスチックを密
度に従って湿式分離する本発明方法は、回転容器の軸線
から回転容器の外周面の半径方向最大距離までの区域に
おいて少なくとも 300Ｇ、好ましくは 800Ｇの遠心加速
度が生じるように回転容器を回転する点に特徴がある。
【０００６】
【作用】本発明では、沈下物の排出区域と浮遊物の排出
区域とを空間的に分離するバッフルプレートを設け、被
分離固形物の送入口と沈下物の排出口との間にバッフル
プレートを配置することによって、浮遊物と沈下物とを
完全に分離することができる。また、本発明では、分離
液の排出口を沈下物排出区域に設けることによって浮遊
物と分離液とが一緒に排出されることを有効に防止する
ことできる。さらに、排出機をバッフルプレートで区切
り、各々区切られた区域内で２つのスクリューを互いに
異なる形状にすることによって、ほとんど乱流なしに分
離された固形物を排出口側へ輸送することができる。
【０００７】本発明では、沈下物と浮遊物との重量比が
異なる場合にも処理量および分離精度を落さずに最適な
分離を行うことができるようにするために、排出機の２
つのスクリューを互いに異なる回転数で駆動することが
できる。本発明の他の好ましい態様では、互いに分離さ
れた２つの固形物を分離装置から排出する前に適当な液
体で洗浄することによって、固形物に付着した分離液を
洗い落とすようにすることができる。この場合には、排
出機に洗浄液用の導入口を形成し、分離装置の固形物の
排出口の直前の部分の回転容器をふるいにし、洗浄液で
除去された分離液をふるいの開口を通して回収する。ふ
るいで回収された洗浄液で希釈された分離液は適当に配
置された排出部から排出され、分離液から分離される。
【０００８】本発明の分離装置の運転時には 300Ｇ以
上、好ましくは 800Ｇ以上の大きな遠心加速度が固形物
粒子に加わるようにする。固形物粒子にはその密度に応
じて半径方向内側または外側に力が加わって、固形物は
互いに分離され、場合によって固形物粒子の表面に付着
している微かな汚物も固形物粒子から剥ぎ取られる。ま
た、分離液中には浮遊粒子がほとんど無いので、分離液
は常にきれいな分離液として回収され、分離液の密度を
変化させる危険のある微細な浮遊粒子が循環することは
ない。従って、従来の機械的方法では達成できなかった
純度の分離製品が得られる。
【０００９】本発明の他の実施態様では、密度差が極め
て小さなプラスチックを分離する場合に、その内の１つ
のプラスチックの融点より高い温度で分離操作を行う。
すなわち、それによって溶融した溶融物を分離液として
用いることができる。この場合、溶融したプラスチック
は特に純粋な形で排出され、残りのプラスチックは密度
に従って沈下物または浮遊物として排出される。大抵の
場合、溶融物は粘度が高いので、この場合にも高い遠心
力を作用させることが好ましい。以下、図面を用いて本
発明の装置の実施例を説明する。
【００１０】
【実施例】図１の分離装置10は両端が円錐形の円筒容器
11を有し、この円筒容器11の内部には沈下物(16)排出用
のスクリュー13と浮遊物17排出用のスクリュー23とで構
成される２つの部分からなるスクリューコンベヤ12が収
容されている。両方のスクリュー13、23は互いに異なっ
た構造（外径が相違し、スクリューの向きが逆向きにな
っている）になっていて、沈下物16および浮遊物17とが
互いに反対側の排出口14、15へ搬送される (すなわち、
沈下物16は排出口14へ、浮遊物17は排出口15へ搬送され
る) 。各排出口14、15は１つでも複数でもよい。沈下物
および浮遊物から分離された分離液18は分離装置の中央
に配置された１つまたは複数のノズル19から排出され
る。バッフルプレート20は、分離操作中に浮遊物17が沈
下物16用のスクリュー13によって捕らえられないように
する役目をする。
【００１１】運転時には、分離すべき固形物16、17と分
離液18とからなる被分離懸濁液が、分離装置10の軸線方
向に配設された送入管21を介してスクリューの胴体に形
成された開口22を経て回転容器の内室へ送られる。回転
容器11とスクリューコンベヤ12とを回転して被分離懸濁
液を回転し、遠心力を加える。この場合、スクリューコ
ンベヤを回転容器の回転数とわずかに異なる回転数で回
転する。固形物と分離液との間の密度差と遠心力作用の
結果、極めて短時間に固形物が分離され、軽い固形物
（浮遊物17）は分離液18の上方に、また、重い固形物
(沈下物18) は回転容器11の外周側へ沈下する。浮遊物1
7はスクリュー23で捕らえられて排出口15へ搬送され、
沈下物16はスクリュー13で捕らえられ、回転容器11の外
周面が円錐状をしているため分離液から押し出されて排
出口14へ搬送される。
【００１２】被分離物は、固形物を撹拌装置（例えばス
クリューコンベヤ）で回転容器の内室へ送り、そこで分
離の直前に分離液と混合して懸濁液にすることもでき
る。この場合には、固形物と一緒に排出される分離液を
補充するために、分離液を別に供給する。この実施態様
では、懸濁液または固形物を既に存在している浮遊物層
(17)の上に供給して、浮遊物層(17)を再撹拌し、それに
よって付着している沈下物または気泡を除去するのが好
ましい。また、懸濁液または固形物の種類によっては、
供給管を分離液層(18)の中まで延長してもよい。
【００１３】本発明の他の実施態様では、２つの互いに
逆向きのスクリューを異なる回転数で別々に駆動する。
【００１４】本発明のさらに他の実施態様では分離され
た固形物を排出直前に洗浄する（図２）。すなわち、図
２に示す分離装置(10)では回転容器(11)の浮遊物排出側
の円筒部分が延長され、この部分の外周面にふるい(26)
が形成されている。洗浄液は軸線方向に設けた送入管(2
1)を取り囲んだ管(25)を介してスクリュー胴体の開口(2
7)から供給する。図２に示す実施態様では、浮遊物(17)
のみがスクリュー(23)によって回転容器(11)のふるい(2
6)上に導かれ、そこで洗浄液と混合され、沈下物(16)の
みが分離装置(10)から排出される。同様に、沈下物の排
出側にも図２のに示すものと同様なふるいを形成するこ
とができる。この場合には、異なる分離液を用いて別の
装置で次の分離段を必要とする場合に沈下物を洗浄する
ことができる。図示した実施例では浮遊物と沈下物を回
転容器(11)の互いに反対側の端部で排出するようにして
いるが、スクリューコンベヤを適当に変えて、２つの固
形物を回転容器の一方の端部に設けた異なる２つの開口
から排出するようにすることもできる。また、被分離物
とそれから作られる懸濁液の種類によっては、スクリュ
ー本体またはその他の内部部材のみを回転し、外側容器
を固定した分離装置にすることもできる。図示した実施
例では液体が１つまたは複数のノズルを介して排出され
る。このノズルは固定型または調節自在なものにするこ
とができる。また、固定式または調節自在な掻取り板や
スクープ管を介して液体を外へ排出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクリュー遠心機よりなる本発明の分離装置の
概念的縦断面図。
【図２】スクリュー遠心機よりなる本発明の分離装置の
変形実施例の概念的縦断面図。
【符号の説明】
14 沈下物排出口 20 バッフル
プレート 16 沈下物 22 送入口 18 分離液 24 回転容器
の軸線 19 分離液排出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンター アーハイガー ドイツ連邦共和国 5064 ロェスラート ベンスベルガー シュトラーセ 15ア ー (72)発明者 ロルフ ビュットナー ドイツ連邦共和国 5000 ケルン 21 トゥンスネルダシュトラーセ 14 (56)参考文献 特開 昭49−44086（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B03B 1/00 - 13/06

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 遠心場内で分離液中で密度に応じて固形
    物を湿式分級するための装置であって、 少なくとも一つの被分離固形物の送入口(22)と、分離さ
    れた沈下物(16)のための少なくとも一つの排出口(14)
    と、分離された浮遊物(17)のための少なくとも一つの排
    出口(15)と、上記分離液のための少なくとも一つの排出
    口(19)とを有する回転容器(11)と、 この回転容器内で回転容器の軸線(21)を中心として上記
    分離液および固形物に遠心力を与える手段と、 回転容器内に配置されたスクリューコンベヤからなる分
    離された固形物の排出手段(12)とを有し、排出手段(12)には 軸線方向で被分離固形物の送入口(22)
    と、沈下物(16)の排出口(14)との間に配置されバッフル
    プレート(20)とが設けられ、 このバッフルプレート(20)は排出手段(12)を沈下物の排
    出口(14)へ向かって沈下物を搬送するスクリューコンベ
    ヤ部分(13)と浮遊物の排出口(15)へ向かって浮遊物を搬
    送するスクリューコンベヤ部分(23)とに分け、 分離液のための上記排出口(19)はバッフルプレート(20)
    と沈下物の排出口(14)との間にあり、 回転容器の軸線(24)からバッフルプレート(20)の外側端
    縁までの半径方向距離は軸線(24)から分離液の排出口(1
    9)の上側端縁までの半径方向距離よりも長く、 沈下物を搬送するスクリューコンベヤ部分(13)の外側端
    縁までの半径方向距離は浮遊物を搬送するスクリューコ
    ンベヤ部分(23)の外側端縁までの半径方向距離より長
    い、ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 バッフルプレート(20)で分けられた排出
    手段(12)の２つのスクリュー部分(13、23)が互いに異な
    る回転数で回転される請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 分離液および固形物に遠心力を与える手
    段が回転容器(11)の回転手段である請求項１または２に
    記載の装置。
  4. 【請求項４】 分離液および固形物に遠心力を与える手
    段が排出手段(12)の回転手段である請求項１または２に
    記載の装置。
  5. 【請求項５】 分離液および固形物に遠心力を与える手
    段が回転容器(11)および排出手段(12)の回転手段である
    請求項１または２に記載の装置。
  6. 【請求項６】 固形物の搬送方向で浮遊物の排出口(15)
    の手前および／または沈下物の排出口(14)の手前の回転
    容器(11)の外周面が篩(26)になっていて、この篩(26)の
    区域の排出手段(12)のスクリューコンベヤ部分(23、13)
    の胴体に洗浄液の送入口(27)が形成されている請求項１
    〜５のいずれか一項に記載の装置。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の装
    置で固形物を密度に応じて湿式分級する方法であって、 回転容器(11)の軸線(24)からその外周表面上の半径方向
    最大距離までの区域で少なくとも300Ｇの遠心加速度が
    生じるように回転容器(11)を回転することを特徴とする
    方法。
  8. 【請求項８】 固形物がプラスチック混合物であり、プ
    ラスチック混合物二おける中間の密度を有するプラスチ
    ックと同じ密度の分離液を用いて上記プラスチック混合
    物を密度に応じて浮遊物または沈下物として分級する請
    求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 プラスチック混合物における中間の密度
    を有するプラスチックを加熱して溶融物とし、この溶融
    物を分離液として使用する請求項７または８に記載の方
    法。
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