JP3479690B2 - 磁気分離方法及び磁気分離装置 - Google Patents

磁気分離方法及び磁気分離装置

Info

Publication number
JP3479690B2
JP3479690B2 JP2001125269A JP2001125269A JP3479690B2 JP 3479690 B2 JP3479690 B2 JP 3479690B2 JP 2001125269 A JP2001125269 A JP 2001125269A JP 2001125269 A JP2001125269 A JP 2001125269A JP 3479690 B2 JP3479690 B2 JP 3479690B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
container
magnetic separation
electromagnets
separation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2001125269A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002316068A (ja
Inventor
茂宏 西嶋
山口  貢
福井  聡
Original Assignee
大阪大学長
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大阪大学長 filed Critical 大阪大学長
Priority to JP2001125269A priority Critical patent/JP3479690B2/ja
Publication of JP2002316068A publication Critical patent/JP2002316068A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3479690B2 publication Critical patent/JP3479690B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気分離方法及び
磁気分離装置に関し、詳しくは、産業廃棄物の分離除
去、鉱石の選別及び精製、並びにウラン抽出などに好適
に用いることのできる、磁気分離方法及び磁気分離装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の工業発展と生活水準の向上によ
り、産業廃棄物などの処理問題が深刻化している。この
解決策として、混合物質である産業廃棄物を磁気力によ
り選別する磁気分離技術が発達し、排水浄化や資源回収
などへ適用されている。また、未利用資源の開発の観点
から、上記磁気分離技術は、原石からの選鉱及び精製な
どへも応用されている。さらには、将来的なエネルギー
源として、海水中のウラン抽出などへの応用も期待され
ている。
【0003】微生物は、アンモニア性窒素などの窒素化
合物や有機塩素化合物などの有害有機物などの環境汚染
物質を分解するので、産業廃棄物の処理において度々使
用される。したがって、産業廃棄物の処理を効率良く行
うためには、微生物を所定の反応槽内で高濃度に保持す
ることが必要である。この際、磁気分離技術を用いるこ
とにより、微生物を反応層内で高濃度に保持することが
できる。
【0004】すなわち、微生物と磁性粒子とを、例え
ば、エチレングリコールなどの所定の物質に包括固定
し、この物質を巨大な磁気勾配を利用した磁気力によっ
て分離し、保持することによって、前記反応槽の所定の
箇所において前記微生物を高濃度に維持することができ
る。
【0005】図1は、従来の磁気分離装置の一例を示す
概略図である。図1に示す磁気分離装置は、例えばステ
ンレスウールなどから構成される磁気細線3を内部に有
するフィルタ1と、磁場印加のためのコイル2とを具え
ている。コイル2からフィルタ1内の磁気細線3に所定
の磁場が印加されると、磁気細線3の回りには巨大な磁
気勾配が生じ、非常に大きな磁気力が発生する。
【0006】したがって、図1に示す磁気分離装置のフ
ィルタ1内に、前記微生物及び前記磁性粒子を包括させ
た前記所定の物質を流すことによって、この物質は前記
磁気力によって分離され、保持される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図1に
示す磁気細線3は、その間隔が数十μmのオーダである
ため、前記微生物及び前記磁性粒子を固定する物質がm
mのオーダで大きくなったり、磁気粒子そのものが大き
くなったりすると、これらは磁気細線3の間隙中を通過
することができなくなってしまう。この結果、フィルタ
1が目詰まりを生じる割合が増大し、洗浄の頻度も高く
なってしまうという問題がある。
【0008】一方、上述したような磁気細線を用いる代
わりに所定のフィルタの両側においてコイルを設け、こ
のコイルから発せられる垂直方向の磁場によってのみ磁
気勾配を生じさせ、所定の磁気力を生じさせる、いわゆ
るオープングラディエント型の磁気分離装置を用いた磁
気分離の試みもなされている。しかしながら、このよう
な外部磁場によっては巨大な磁気勾配、すなわち磁気力
を生じさせることはできず、この結果として、産業廃棄
物の処理に使用する微生物を所定の反応槽内において高
濃度に保持することができないでいた。
【0009】本発明は、上記問題を生じさせることな
く、巨大な磁気勾配に起因した磁気力によって、所定の
混合物質を磁気的に分離し、高濃度に保持することので
きる新規な磁気分離方法及び磁気分離装置を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の磁気分離方法は、所定の容器の外周部に対し
て、一方の極の端面同士が相対向した1対の電磁石と他
方の極の端面同士が相対向した1対の電磁石とを設け、
前記容器中に所定の混合物質を通過させることにより、
前記電磁石から生じた磁気勾配に基づく磁気力によって
前記混合物質を磁気的に分離し、分離された一部の物質
保持することを特徴とする。
【0011】また、本発明の磁気分離装置は、上記本発
明の磁気分離方法を実施すべく、所定の容器と、この容
器の外周部において、一方の極の端面同士が相対向した
1対の電磁石と、他方の極の端面同士が相対向した1対
の電磁石とを具えることを特徴とする。
【0012】本発明の磁気分離方法及び磁気分離装置に
おいては、産業廃棄物の処理などに用いる反応槽などを
構成する所定に容器内に対して、一方の極の端面同士が
相対向した1対の電磁石と、他方の極の端面同士が相対
向した1対の電磁石とを設ける。すなわち、前記容器の
外周部にN極同士及びS極同士が相対向した複数の電磁
石を設け、前記容器の外周部に対してN極電磁石とS極
電磁石とが交互に配列されてなる、いわゆる4重極電磁
石を形成する。
【0013】この4重極電磁石による磁場強度は、これ
ら電磁石で囲まれた空間の中心部においては各磁石から
生じる磁場が互いに打ち消し合うことによって零となる
が、前記中心部から各電磁石へ向けて大きな磁場強度が
生じるようになる。したがって、前記4重極電磁石で囲
まれた前記容器中には、前記磁場強度分布に起因した大
きな磁気勾配が生じるとともに、この磁気勾配に基づい
た巨大な磁気力が生成される。
【0014】このため、このような磁気力中に微生物を
包括させたエチレングリコールなどの所定の混合物質を
導入することによって、前記混合物質を効率良く磁気分
離することができるとともに、保持することができる。
【0015】なお、4重極電磁石は、専らシンクロトロ
ンなどの加速器において用いられており、本発明は4重
極電磁石の加速器以外の他の用途を見出したという観点
からも重要である。
【0016】また、本発明の好ましい態様においては、
前記容器内に磁性材料からなる複数の凸部を形成する。
この場合においては、前記容器内において前記凸部の先
端を起点として磁気勾配が生じるようになる。この磁気
勾配は、前記電磁石より前記容器の内壁を介して直接的
に形成された磁気勾配に比べて大きくなる。したがっ
て、より大きな磁気力を生じさせることができ、磁気分
離をより効率的に行うことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に則して詳細に説明する。図2は、本発明の磁気分離装
置の一例を概略的に示す横方向断面図である。図3は、
図2に示す磁気分離装置の縦方向断面図である。図2及
び図3に示す磁気分離装置は、産業廃棄物処理に用いら
れる反応槽などを構成する所定の容器11と、この容器
11の外周部において設けられた、N極の端面同士が相
対向した1対の電磁石12及び14と、S極の端面同士
が相対向した1対の電磁石13及び15とを具えてい
る。すなわち、容器11の外周部においては、N極の電
磁石とS極の電磁石とが交互に配置され、いわゆる4重
極電磁石を構成している。
【0018】電磁石12〜15の励磁は、電磁石12〜
15に設けられたコイル12A〜15Aに所定の電流を
流すことによって行う。各コイルに流す電流の大きさは
異なっても良いが、通常は同じ大きさの電流を流し、各
電磁石から生じる磁場強度を等しくする。図2において
は、コイル12A及び14Aと、コイル13A及び15
Aとに同じ大きさで互いに逆向きの電流を流すことによ
って、上述したように、N極及びS極に着磁させてい
る。
【0019】この場合において、電磁石12〜15は4
重極電磁石の構成を採っているため、これら電磁石から
生成される磁場強度は、前記4重極電磁石構造の中心部
Oにおいて零となり、そこから外周に向かうにつれて増
大する。この結果、容器11内には大きな磁気勾配が生
じ、これによって、巨大な磁気力が生成される。したが
って、容器11内を、例えば、微生物を包括するエチレ
ングリコールなどの所定の混合物質を通過させた場合に
おいて、この混合物質を極めて効率良く磁気分離し、保
持することができる。
【0020】コイル12A〜15Aは、汎用の銅線の
他、超電導コイルから構成することもできる。超電流コ
イルを用いることにより、4重極電磁石を構成する電磁
石12〜15は、容器11内部に巨大な磁気勾配を生じ
させることができ、これによって、極めて大きな磁気力
を生成することができる。したがって、容器11内を通
過する混合物質をより効率よく磁気分離することができ
る。超電導コイルは、例えば、Ni−Ti、NbSn
及び高温超電導線から構成する。
【0021】なお、コイル12A〜15Aを構成する材
料の種類によらず、コイル12A〜15Aに流す電流を
適宜に調節することによって、容器11内に生じさせる
ことのできる磁場強度及び磁気勾配を任意に制御するこ
とができ、生成すべき磁気力の大きさを適宜に制御する
ことができる。
【0022】なお、磁気分離された物質は前記磁気力に
よって容器11内に保持されるが、これを離脱されるた
めには、電磁石12〜15の励磁を解除して、4重極電
磁石配置によって形成された磁場強度分布を解除するこ
とが好ましい。すなわち、電磁石12〜15の励磁を解
除するという簡易な操作のみで、容器11内に保持され
た前記物質は離脱され、容器11の下部に集積する。し
たがって、磁気分離された前記物質の収集が容易とな
る。
【0023】なお、図には示していないが、容器11の
内壁上に磁性材料からなる複数の凸部を設けることもで
きる。この場合においては、4重極電磁石を構成する電
磁石12〜15からの磁場強度が前記凸部の先端を起点
として生じ、分布するようになる。したがって、容器1
1内における磁気勾配はさらに大きくなり、この磁気勾
配に基づく磁気力もさらに増大する。前記磁性材料とし
ては、FeやNiFeなどの鉄合金など汎用の軟磁性材
料などを用いることができる。
【0024】また、上述したように、容器11の内壁上
に前記複数の凸部を設ける場合においては、容器11自
体も同じ磁性材料から構成することが好ましい。これに
よって、前記複数の凸部を容器11と一体として簡易に
形成することができる。
【0025】以上、発明の実施の形態に則して本発明を
説明してきたが、本発明の内容は上記に限定されるもの
ではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あ
らゆる変形や変更が可能である。例えば、図2におい
て、電磁石12及び14はN極同士を対向させ、電磁石
13及び15はS極同士を対向させているが、これらを
逆にすることもできる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気分離
方法及び磁気分離装置によれば、磁気分離すべく混合物
質を通過させる容器の外周部において、4重極電磁石を
配置しているため、前記容器内に巨大な磁気力を発生さ
せることができる。したがって、前記容器内に所定の混
合物質を通過させた場合に、目詰まりの問題を生じるこ
となく、前記混合物質を簡易かつ効率良く分離すること
ができる。したがって、特に、微生物と磁性粒子とを含
有させたエチレングリコールなどの所定の物質を本発明
にしたがって磁気分離することにより、前記微生物を前
記磁気分離装置内に高濃度に保持することが可能とな
り、産業廃棄物などの分解、選別などを容易に行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の磁気分離装置の一例を示す概略図であ
る。
【図2】 本発明の磁気分離装置の一例を概略的に示す
横方向断面図である。
【図3】 図2に示す磁気分離装置の縦方向断面図であ
る。
【符号の説明】
1 フィルタ 2 コイル 3 磁性細線 11 容器 12、13、14、15 電磁石 12A、13A、14A、15A コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−22358(JP,A) 特開 平8−257321(JP,A) 特開 昭62−221410(JP,A) 特表2002−542004(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B03C 1/00 - 1/32 B01D 35/06

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の容器の外周部に対して、一方の極
    の端面同士が相対向した1対の電磁石と他方の極の端面
    同士が相対向した1対の電磁石とを設け、前記容器中に
    所定の混合物質を通過させることにより、前記電磁石か
    ら生じた磁気勾配に基づく磁気力によって前記混合物質
    を磁気的に分離し、分離された一部の物質を保持するこ
    とを特徴とする、磁気分離方法。
  2. 【請求項2】 前記容器の内壁上に磁性材料からなる複
    数の凸部を形成し、前記磁気勾配を増大させることによ
    り前記磁気力を増大させたことを特徴とする、請求項1
    に記載の磁気分離方法。
  3. 【請求項3】 前記容器は前記複数の凸部を構成する前
    記磁性材料からなり、前記複数の凸部は前記容器と一体
    に形成することを特徴とする、請求項2に記載の磁気分
    離方法。
  4. 【請求項4】 前記電磁石は超電導コイルを具え、この
    超電導コイルに電流を流すことによって励磁することを
    特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の磁気分
    離方法。
  5. 【請求項5】 前記電磁石の励磁電流を零とし、前記混
    合物質から磁気分離されて保持された物質を、前記容器
    の下部に集積するようにしたことを特徴とする、請求項
    1〜4のいずれか一に記載の磁気分離方法。
  6. 【請求項6】 所定の容器と、この容器の外周部におい
    て、一方の極の端面同士が相対向した1対の電磁石と、
    他方の極の端面同士が相対向した1対の電磁石とを具え
    ることを特徴とする、磁気分離装置。
  7. 【請求項7】 前記容器の内壁上に磁性材料よりなる複
    数の凸部を設けたことを特徴とする、請求項6に記載の
    磁気分離装置。
  8. 【請求項8】 前記容器は前記複数の凸部を構成する前
    記磁性材料からなり、前記複数の凸部は前記容器と一体
    に設けられたことを特徴とする、請求項6又は7に記載
    の磁気分離装置。
  9. 【請求項9】 前記電磁石は、励磁用の超電導コイルを
    有することを特徴とする、請求項6〜8のいずれか一に
    記載の磁気分離装置。
JP2001125269A 2001-04-24 2001-04-24 磁気分離方法及び磁気分離装置 Expired - Lifetime JP3479690B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001125269A JP3479690B2 (ja) 2001-04-24 2001-04-24 磁気分離方法及び磁気分離装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001125269A JP3479690B2 (ja) 2001-04-24 2001-04-24 磁気分離方法及び磁気分離装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002316068A JP2002316068A (ja) 2002-10-29
JP3479690B2 true JP3479690B2 (ja) 2003-12-15

Family

ID=18974517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001125269A Expired - Lifetime JP3479690B2 (ja) 2001-04-24 2001-04-24 磁気分離方法及び磁気分離装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3479690B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110952107A (zh) * 2019-12-19 2020-04-03 西南科技大学 利用含有氧空位的金属氧化物电化学海水提铀的方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006136237A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Analisi Tecnologica Innovadora Per A Processos Industrials Competitius, S.L. Device and method for separating magnetic particles
JP2011078915A (ja) * 2009-10-07 2011-04-21 Sumitomo Forestry Co Ltd 異物除去装置
US11666838B2 (en) * 2018-10-31 2023-06-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Device for applying magnetic field to a filter for reducing metallic contaminants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110952107A (zh) * 2019-12-19 2020-04-03 西南科技大学 利用含有氧空位的金属氧化物电化学海水提铀的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002316068A (ja) 2002-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Deng et al. Fabrication of magnetic microfiltration systems using soft lithography
US20090152176A1 (en) Magnetic separation of fine particles from compositions
US5465849A (en) Column and method for separating particles in accordance with their magnetic susceptibility
US20150266030A1 (en) Method for forming a high-gradient magnetic field and a substance separation device based thereon
EP2679310A1 (en) Method and apparatus for separation of mixture
JP3479690B2 (ja) 磁気分離方法及び磁気分離装置
JP3513597B2 (ja) 磁気分離方法及び磁気分離装置
KR101248316B1 (ko) 방사성 폐기물의 처리 방법
Nedelcu et al. Magnetic separator with transversally magnetised disk permanent magnets
Nishijima et al. Study on decontamination of radioactive cesium from soil by HTS magnetic separation system
US20190126288A1 (en) Magnetic separation system and devices
JP4197656B2 (ja) 磁力選別装置
JP3538640B2 (ja) 磁気分離方法及び磁気分離装置
JP3511094B2 (ja) 磁気分離方法及び磁気分離装置
JP3641657B2 (ja) 磁性体を用いた浄化装置
KR20210065396A (ko) 자성흡착입자의 연속 분리, 수거 및 재생이 가능한 자성흡착입자를 이용한 방사성 세슘 오염수 정화처리 시스템
JP4304596B2 (ja) 二酸化炭素の分離無害化処理方法とその装置
RU2370319C2 (ru) Способ формирования высокоградиентного магнитного поля и устройство для разделения веществ на его основе
WO2019099429A1 (en) Magnetic separation system and devices
JPH11267546A (ja) 磁気分離方法
Cieśla Use of the superconductor magnet to the magnetic separation some selected problems of exploitation
JP2003227000A (ja) クロム鍍金液中の鉄粉除去具、鉄粉除去装置および鉄粉除去方法
Hartikainen et al. Open-gradient magnetic separator with racetrack coils suitable for cleaning aqueous solutions
JPH09327635A (ja) 磁気分離装置
Ghebremeskel et al. A continuous, hybrid field-gradient device for magnetic colloid-based separations

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3479690

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

EXPY Cancellation because of completion of term