JP4138865B2 - 選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、特定元素を含む土壌、特定元素を含む鉱石等の原材料、又は特定元素を含む粉状、粒状若しくは砂礫状の製品若しくは製品を製造する工程における中間製品、副産物、廃棄物等の選別対象物を、所定の濃度に応じて選別し、製造設備、浄化設備、リサイクル設備等における工程管理や品質管理に用いる選別装置に関するものである。

有害物質による土壌汚染は大きな社会問題となっており、特に六価クロム・水銀・カドミウムなどの重金属類による土壌汚染問題が深刻化している。現在、重金属類による汚染土壌の浄化は、汚染土壌を掘り出して固定化処理を行った後、処分場に運搬して処理する方法が一般に多く採用されている。しかし、近年の廃棄物の発生量増加に伴い、最終処分場の残存容量および残存年数の減少が問題化している。このため、例えば洗浄操作によって汚染土壌に付着した重金属類を洗い流し、浄化された土壌を元の地盤や造成地盤に埋め戻すという方法が注目されている。

前記のように汚染土壌を浄化処理してから元の地盤などに埋め戻す場合には、汚染土壌を汚染濃度や汚染物質の種類に応じて選別し、選別された土壌に対してそれぞれに適した洗浄などの処理を行うことが望まれている。これは次のような事情によるものである。

重金属類で汚染されて浄化による修復が必要であると判断された土壌でも、一般的には土壌の表層と地表面下の深い層とでは汚染濃度が異なっていることが多い。また、平面上での位置の違いでも汚染濃度が著しく異なることがあり、まったく修復の必要がない部分もある。さらに汚染物質の特性により異常に汚染濃度が高い部分が偏在していて、浄化設備の処理能力を超えることがある。このような場合には、浄化設備が高濃度の重金属類で汚染されるため、浄化設備の洗浄操作をしないと、その後の処理において所定の浄化が不可能になることがある。

このように、処理が必要と判断された区域の土壌でも汚染状態が均一でないために、すべてを同じ工程で浄化処理すると、処理が不要である清浄な土壌や所定の汚染濃度に達しない土壌も処理対象となってしまい、処理効率が悪くなってしまう。また、浄化設備の処理能力を超えるほどの汚染濃度が高い土壌を画一的に処理すると、高濃度で汚染した部分の再処理や浄化設備の洗浄を行う必要があり、処理の効率が低下する。

一方、重金属等の特定元素は本来適切に管理されるべきものであり、土壌汚染及びその修復分野に限って問題となるものではない。原材料の効率的な利用やリサイクルを推進することにより、資源の消費を抑制し、環境への負荷を低減するためにも重金属等の特定元素を管理する必要がある。このため、一般産業界において原材料、製品、廃棄物等の中の特定元素の含有量が問題となる。
例えば、セメントを製造する分野では、石炭灰、汚泥、汚染土壌などの各種廃棄物がリサイクルを図るためにセメントに混合されている。そして、このような各種材料について有害微量成分に対する規制が行われており、この規制値に合致した石炭灰、汚泥、汚染土壌などが使用され、適切な処理を実施して充分な品質管理がなされた製品として出荷されている。このようにセメントの製造工程を管理する際に、原材料における特定の元素の含有量を測定し、適切に原材料を選別する必要がある。

また、製錬分野においては、従来技術では低品位のために製錬が困難であった鉱石などの資源もある品位以上の鉱石については、製錬技術の向上により商業用として利用することが可能となってきている。このため、鉱石を適切に選別して有効に鉱石を利用することが考慮されている。

しかし、前述のように原材料の有効利用や廃棄物等のリサイクルを推進していく上で、原材料や廃棄物の適切な選別が行われないと、製品に有害物質や妨害物質が不純物として混入したり、製品の工程管理や品質管理が難しくなってしまう。また、製錬等においては、低品位と高品位の原材料との混在によって、適切且つ効率的な製錬ができないなどの問題が生じる。

以上のことから、特定元素を含む原材料等を、特定元素の含有量に応じて簡便な設備で選別を可能にすることが求められている。適切かつ効率の良い選別を行うことにより、経済的に特定元素の含有量を規制値・基準値以下とし、製品の安全性を確保することができる。

上記のような事情から、土壌等の選別装置として蛍光Ｘ線を用いたものが知られている。例えば、特許第３６９８２５５号公報には、ベルトに積載されて移動する汚染土壌にＸ線を照射して発生した蛍光Ｘ線を検知し、その検出結果に基づいてベルト上で搬送される汚染土壌の搬送経路を切り換える土壌選別装置が開示されている。この装置は、検出される蛍光Ｘ線の量によって土壌に含まれる重金属等の濃度を推定し、高濃度で汚染された土壌と汚染が低濃度の土壌とを選別するものである。
また、特許第３６９６５２２号公報には、ベルトに積載されて移動する廃棄物にＸ線を照射し、発生した蛍光Ｘ線を検知して特定元素の含有の有無を検出し、その検出結果に応じて分別する廃棄物の分別装置が開示されている。
特許第３６９８２５５号公報 特許第３６９６５２２号公報

前記特許文献１に記載の選別装置は、選別処理を行うときに汚染土壌に加水し、スラリー化して湿式で粗粒分と細粒分とに篩い分けるのに適したものである。しかし、汚染土壌をスラリー化することなく選別するのが望まれる場合がある。つまり、選別前の全ての土壌に加水してスラリー化すると、浄化処理が不要な土壌や湿式処理に適さない土壌についても同じようにスラリー化することになる。そして、その後には脱水処理が必要になり、処理水の浄化も必要になる。
また、選別対象が原材料等であるときには、選別後の使用目的あるいは使用方法等によっては、含水率が高いことによりそのまま使用できない場合がある。このような場合には、含水率を下げるために脱水処理工程等が必要となり、ものによっては処理水側へ特定元素が溶出しまうため、新たに処理水の浄化も必要となる。このため、処理工程が多くなるとともに処理費用も過大となる場合がある。さらに、スラリー化することでそのもの自体が使用できない状態となってしまう場合もある。

一方、前記特許文献２に記載の分別装置では、分別の対象となる廃棄物は蛍光Ｘ線分析中にも常に一定速度で移動するものであり、測定対象物である廃棄物と蛍光Ｘ線検出部が非接触となっている。この場合、離間距離を設けることにより、蛍光Ｘ線強度が減衰し、特定元素の含有の有無が判定できたとしても、特定元素の濃度を正確に判定することが難しくなる。

また、蛍光Ｘ線を分析装置内に取り入れる測定窓を測定対象物に接触させて測定することや、測定対象物の搬送を一旦停止して測定窓を接触させ、蛍光Ｘ線の測定後に離れるように制御することも可能ではあるが、測定対象物との接触により測定窓が破損するという問題が生じる場合がある。さらに、汚染土壌や汚泥などの含水状態にある測定対象物は、非常に付着しやすいため、接触することによって測定窓に測定対象物が付着することが避けられない。測定窓に測定対象物が付着した状態で測定を続けると、正確な測定値が得られず、効率の良い選別ができない。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定元素を含む土壌や、粉状、粒状もしくは砂礫状の原材料又は製品等を、スラリー状にしなくても所定の管理濃度に応じて効率よく選別することができる選別装置を提供することである。

本発明の態様（１）である選別装置は、 粉状もしくは粒状の物質、砂礫、土砂又は土壌であって特定元素を含む選別対象物が載置され、該選別対象物を移動させる搬送手段と、 前記搬送手段によって移動中の選別対象物の少なくとも一部を前記搬送手段上で篩い分ける篩い分け装置と、 前記篩い分け装置を通過した選別対象物の上面を平坦に処理する層調整手段と、 上面が平坦に処理された選別対象物の層にＸ線を照射し、発生した蛍光Ｘ線を検出することにより特定元素の濃度を検出する濃度検出手段と、 前記選別対象物の移動方向における前記Ｘ線の照射位置の下流側に設けられ、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて前記選別対象物の搬送経路を切り換える搬送経路切換手段と、を有する。
ここで特定元素は、Ｘ線照射によって蛍光Ｘ線を発生する元素であり、アルミニウム、珪素、硫黄、塩素、カルシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、砒素、セレン、臭素、ルビジウム、ストロンチウム、モリブデン、パラジウム、銀、カドミウム、スズ、アンチモン、白金、金、水銀、鉛、ビスマスなどを含むものである。また、原子番号が１２から９２までの元素は、Ｘ線を照射したときの蛍光Ｘ線の測定によって、含有量の推定が可能と考えられており、上記特定元素に含まれる可能性がある。さらに、測定技術の向上によって上記原子番号における範囲は拡大する可能性もある。

上記選別装置において、Ｘ線の照射による特定元素の濃度の検出は所定の間隔で行うことができる。つまり、搬送手段によって連続的又は間欠的に搬送される選別対象物について、ほぼ所定量が搬送される毎に検出を行うものを採用することができる。そして、篩い分け装置による選別対象物の篩い分けは、搬送手段上で搬送される選別対象物に対して全ての部分に行っても良いが、Ｘ線の照射を行う部分のみに対して行っても良い。また、篩い分けた選別対象物の表面を平坦に処理する範囲は、Ｘ線を照射する範囲に限定して行うこともできる。Ｘ線の照射は大きくても一辺が１０〜２０ｍｍ程度の範囲であり、この範囲の選別対象物が調整されていればよい。
一方、上記蛍光Ｘ線測定装置は、本発明の選別装置において１基のみを用いるものであっても良いが、搬送手段の搬送方向に複数台を配列するものであっても良い。また、搬送方向と直角方向に複数台を配列しても良い。このように複数台を用いることによって、特定元素の濃度測定を短時間で行ったり、広い範囲で行うことが可能となる。

また、上記選別装置では、搬送手段によって移動させて篩い分けた選別対象物について特定元素の濃度を検出するものであり、特定元素の濃度を検出するためのサンプルなどを採取する必要がない。したがって、搬送する選別対象物と特定元素の濃度の測定結果とを対応させて効率よく対象物を選別することができる。また、搬送手段で移動中の選別対象物に対して篩い分けおよび上面の平坦化を行うため、測定誤差の小さい濃度測定を行うことが可能となる。

本発明の好ましい態様（２）である選別装置は、態様（１）の選別装置において、 前記篩い分け装置は、通過する選別対象物の粒径を、１ｍｍから１５ｍｍの範囲内で設定された値以下とする。

前記のように篩い分け装置で測定対象となる選別対象物の粒径を設定値以下とすることによって、特定元素の濃度測定は誤差の小さい安定したものとすることができる。上記の粒径の設定値は、１ｍｍから１５ｍｍの範囲内で設定するのが望ましく、より望ましくは２ｍｍから１０ｍｍの範囲内である。例えば土壌を測定対象とする場合には、上記設定値を１ｍｍ以下とすると、篩い分け装置を通過する選別対象物の量が少なくなりすぎ、所定の層厚が確保できない。このように層厚が充分でない状態で測定された値に基づいて選別対象物全体の濃度を判定すると測定誤差が大きくなる可能性が生じる。さらに、篩い分けのためのスリットや網目の目開きが小さくなることによって、スリットや網目が詰まり易くなり、篩いの単位面積当たりの通過量が低下し、安定した篩い操作が困難となる。したがって、上記設定値は１ｍｍ以上、より望ましくは２ｍｍ以上とする。

一方、例えば土壌を測定対象とする場合に、上記設定値を１５ｍｍを超える値とすると、濃度検出手段のＸ線照射範囲において空隙が発生しやすく、測定誤差が大きくなる。そして、１０ｍｍ以下とすることによってより精度の高い測定が可能となる。また、Ｘ線照射範囲は大きくても一辺が１０〜２０ｍｍ程度であるので、一つの礫や土の塊の占める範囲が大きくなると、測定対象である土壌の均一性が損なわれ、やはり測定誤差が大きくなる要因となる。

本発明の好ましい態様（３）である選別装置は、態様（１）又は態様（２）の選別装置において、 前記篩い分け装置は、前記搬送手段によって移動する選別対象物を篩い分ける位置と、移動する選別対象物に接触しないように上昇した位置との間で移動可能となっているものである。

選別対象物の篩い分けは、間欠的に行うことができる。そして、篩い分けを行わないときには、篩い分けるためのスリット又は網目を有するスクリーンが搬送中の選別対象物の層に接触しないように搬送手段の上部に離隔しておくことによって、篩い分け装置のスクリーンの清掃が可能となる。スクリーンは、選別対象物の篩い分けを行うことによって選別対象物が付着し、目詰まりが生じやすいし、変形が起こることも考えられる。特に含水状態や粘性のある選別対象物はスクリーンに付着しやすくなるが、所定量の篩い分けを行う毎にスクリーンを清掃し、もしくはスクリーンを交換することにより、安定して効率の良い篩い分けが可能となる。

本発明の好ましい態様（４）である選別装置は、態様（１）から態様（３）までのいずれかの選別装置において、 前記篩い分け装置は、前記搬送手段上で移動する選別対象物の層の幅方向における中央部分に、粒径が所定値以下の選別対象物を残し、粒径が所定値を超える選別対象物を幅方向における両端部に移動させるものとする。

このような選別装置では、粒径が所定値以下となった選別対象物に対して特定元素の濃度を測定することにより、測定誤差を小さくすることができる。また、搬送経路を切り換えて選別対象物を選別するときには、粒径が所定値を超える選別対象物と所定値以下の選別対象物とを同じ経路に一括して搬送することができる。したがって、効率の良い篩い分けと、測定された特定元素の濃度に対応した選別を効率良く行うことができる。

本発明の好ましい態様（５）である選別装置は、態様（１）から態様（４）までのいずれかの選別装置において、 前記篩い分け装置は、粒径が所定値以下となった選別対象物の層の厚さが１５ｍｍ以上となるように設定されているものとする。

層厚が１５ｍｍ未満では、特定元素の濃度測定のため、選別対象物にＸ線を照射したときに、Ｘ線が篩い分けを行って粒径を調整した層より下の層にまで達し、測定誤差が大きくなる。したがって、前記のように篩い分けて粒径が調整された層が充分な厚さを有することによって、測定誤差の小さい測定が可能になる。また、層厚を２０ｍｍ以上とすることによってより精度の高い測定が可能となる。

本発明の好ましい態様（６）である選別装置は、態様（１）から態様（５）までのいずれかの選別装置において、 前記選別対象物の搬送方向における前記篩い分け装置が設けられた位置の上流側に設けられ、前記搬送手段上で移動する選別対象物の層の搬送方向と直角方向の断面形状を所定の形状に調整する断面規制手段を有し、 前記篩い分け装置は、前記断面形状の一部を占める選別対象物について篩い分けを行うように設置されているものとする。

搬送される選別対象物の断面形状を調整することによって、断面の一部について安定して篩い分けを行うことが可能となる。つまり、搬送される選別対象物から所定量の選別対象物を安定して篩い分け装置に導くことができ、篩い分けられた後の選別対象物の層厚を特定元素の濃度の測定に適するように調整することが容易となる。そして、選別対象物の全部を篩い分けなくても、特定元素の測定における誤差を小さくすることが可能となり、選別の効率を著しく向上させることができる。

本発明の好ましい態様（７）である選別装置は、態様（６）の選別装置において、 前記断面規制手段は、搬送手段によって搬送される選別対象物の層の断面形状を、上面の一部が盛り上げられた状態に調整するものであり、 前記篩い分け装置は前記選別対象物の層の盛り上げられた部分について篩い分けを行うものとする。

搬送手段上に堆積された選別対象物の篩い分け装置に導かれる部分を周囲より高くしておくと、所定量の選別対象物を正確に篩い分け装置に導くことができる。また、粒径が所定値より大きくて篩いを通過しない粗大な粒子や塊が搬送される選別対象物の層の側部に排除され易くなる。また、篩いを通過した選別対象物の層の上面をＸ線の照射のために平坦にするとき、および選別対象物の層の表面にＸ線の照射口を接近または押し当てて特定元素の濃度を測定するときに、側部に排除された粗粒部分が障害になるのを防止することができる。なお、篩い分け装置に導く部分を搬送手段上で盛り上げられた状態とする断面規制手段は、調整しようとする断面形状に対応した開口を有するゲートを備えるものを採用することができる。この断面規制手段では、搬送手段に堆積されてゲートを通過する選別対象物の断面形状が上記開口の形状に調整されるものである。また、搬送手段上の選別対象物をかき寄せて盛り上げるプレートを設けるものであっても良い。

本発明の好ましい態様（８）である選別装置は、態様（１）から態様（７）までのいずれかの選別装置において、 前記篩い分け装置で篩い分けられた選別対象物の表面に水を噴霧するスプレーと、前記選別対象物の搬送方向における前記スプレーが設けられた位置の上流側および下流側のいずれか一方又は双方に設けられ、選別対象物の含水率を測定する水分計とを備え、前記スプレーにより水を噴霧された後の選別対象物の含水率を５〜２０％に調整するものとする。

前記篩い分け装置で篩い分けられた粒径が所定値以下の選別対象物は、含水率を５％から２０％までに調整するのが望ましく、この範囲に調整することによって、特定元素の濃度の測定誤差を小さく維持することができる。また、特定元素を含む選別対象物の取り扱いが容易となる。選別対象物の含水率が５％未満になると、例えば土壌の搬送および篩い分けを行う過程で粗粒分と細粒分との分離が生じやすくなる。つまり、堆積された選別対象物の層の上部に粗粒分が、下部には細粒分が偏在しやすくなり、上部粗粒分によってＸ線の照射範囲に空隙ができやすくなるため、測定誤差の原因となる。一方、含水率が２０％を超えると選別対象物がペースト状となり、篩い分けが困難となったり、搬送するための部材への付着が生じやすくなったりし、取り扱いが難しくなる。取り扱いの容易性からは含水率を１０％以下とするのがより望ましい。適度な水分が存在することによってローラーによる填圧が適切に行われ、選別対象物の層の表面がより平坦化する。

本発明の好ましい態様（９）である選別装置は、態様（１）から態様（８）までのいずれかの選別装置において、 前記層調整手段は、選別対象物の層の表面を均すスクレーパーを備えているものとする。

前記スクレーパーは、選別対象物のＸ線を照射する部分に押し当てられる板状の部材であり、搬送される選別対象物の層を押圧して表面を平坦に均すとともに、所定の高さ以上に堆積された選別対象物を削り取るようにして、下流側に搬送されるのを規制するものである。スクレーパーを選別対象物の層に押し付ける力は、バネ、錘、ギアなどを利用して選別対象物の層が平坦となるように調整されている。

本発明の好ましい態様（１０）である選別装置は、態様（１）から態様（９）までのいずれかの選別装置において、 前記層調整手段は、前記篩い分け装置で篩い分けられた選別対象物の層の上面を所定の圧力で填圧するローラーを備え、 該ローラーが選別対象物の層の上面を押す圧力は、２０ｋＰaから１００ｋＰaまでの範囲内で設定されているものとする。

ローラーによって篩い分け装置を通過した後の対象物の層を填圧し、平坦とすることによって蛍光Ｘ線の測定を小さい誤差で行うことが可能となる。そして、堆積された対象物の層を填圧するときのローラーの圧力が２０ｋＰaから１００ｋＰaであるときに、Ｘ線の照射および蛍光Ｘ線の検出による特定元素の濃度の測定誤差が極小となることが実験の結果から確認された。圧力が２０ｋＰa未満では填圧が充分ではなく、対象物の層の内部に空隙が多くなって測定誤差が大きくなる。一方、１００ｋＰaを超えると填圧による選別対象物の層の充填度の増加は少ないが、填圧によって選別対象物の層に亀裂が生じ、測定誤差に影響を及ぼすことがあって好ましくない。

本発明の好ましい態様（１１）である選別装置は、態様（１）から態様（１０）までのいずれかの選別装置において、 前記濃度検出手段は、選別対象物の層の上面と蛍光Ｘ線を取り入れる測定窓との間に樹脂フィルムが介挿されており、特定元素の濃度の検出が繰り返し行われるのにともなって新たな樹脂フィルムを選別対象物の層の上面と蛍光Ｘ線を取り入れる測定窓との間に供給する樹脂フィルム供給装置を備えるものとする。

本発明の好ましい態様（１２）である選別装置は、態様（１１）の選別装置において、 前記濃度検出手段は、選別対象物に対向して支持されるとともに進退が可能になっており、選別対象物の搬送が停止された状態で前記測定窓を選別対象物に接触させ、Ｘ線の照射及び蛍光Ｘ線の測定を行った後に選別対象物から離隔されるものであり、 前記測定窓が選別対象物から離隔された状態で、前記樹脂フィルム供給装置は、帯状に連続した前記樹脂フィルムの位置を移動させ、前記搬送手段が駆動されるものとする。

蛍光Ｘ線の測定窓と選別対象物との間に樹脂フィルムを介挿することによって、搬送されてくる選別対象物が直接測定窓へ付着するのを防止できる。また、形状の尖ったものなどが搬送されてきた場合に樹脂フィルムによって測定窓を保護することで、長期間にわたって選別対象物中の特定元素の濃度を正確に測定でき、効率の良い選別が可能となる。また、帯状に連続した樹脂フィルムを必要に応じて移動させることにより、常に汚れのない樹脂フィルムによって測定窓が保護される状態が維持され、さらに搬送手段により移動している選別対象物に測定窓を接触させることなく、選別対象物が停止している状態で特定元素の濃度を測定するため、精度の高い測定が可能となる。

本発明の好ましい態様（１３）である選別装置は、態様（１２）の選別装置において、 前記樹脂フィルム供給装置は、前記樹脂フィルムの搬送方向における前記測定窓の下流側で該樹脂フィルムがロール状に巻き取られる位置の上流側に、樹脂フィルムに付着した選別対象物を剥離するスクレーパーを備えるものとする。

スクレーパーを設置することにより、樹脂フィルムは付着した選別対象物の大部分が除去された状態で巻き取られ、長期間にわたって、樹脂フィルムの円滑な移動が可能となる。なお、スクレーパーは、ゴム、樹脂、金属などで作製することができる。

本発明の好ましい態様（１４）である選別装置は、態様（１１）から態様（１３）までのいずれかの選別装置において、 前記樹脂フィルムが、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミドのいずれかからなるものとする。

ここでの樹脂とは、天然樹脂をはじめ、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂である汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどを含むものであり、前記樹脂フィルムを測定対象元素によって、使い分けることで、正確な蛍光Ｘ線の測定が可能となる。

なお、前記選別対象物としては、原材料、中間製品、製品、副産物、廃棄物、土壌などが挙げられ、具体的には、セメント、鉱石、ガラス、焼却灰、石炭灰、重金属等で汚染された土壌、スラグ、汚泥、無機化合物又は有機化合物の粉粒体又は粒状体などが挙げられる。

本発明の選別装置によれば、選別対象物の全体をスラリー化することなく、もとの状態で搬送しながら、その一部を使用して選別対象物中の特定元素の濃度を測定することができる。そして、測定誤差を小さいものとすることが可能となる。したがって、選別の前に必要な処理が簡便となり、スラリー化のための水が不要でかつ排水も発生しない。また、選別処理設備の構成が簡便となることから設置するのに必要な面積も少なくなる。さらに、樹脂フィルム供給装置によって、測定窓への選別対象物の付着を防止でき、かつ測定装置の保護ができることで、長期間にわたって正確な測定が可能となる。このように簡便な設備により選別対象物中の特定元素の濃度を迅速かつ小さい測定誤差で測定し、この測定値に応じた選別ができるため、資源の効率的な利用やリサイクルを積極的に推進することができる。

本発明の一実施形態である選別装置の概略側面図である。 図１に示す選別装置の概略平面図である。 図１に示す選別装置で用いられるダンパー付きゲートを搬送経路の下流側から見た図である。 図１に示す選別装置で用いられる振動篩の概略側面図である。 図４に示す振動篩の概略正面図である。 図４に示す振動篩の概略平面図である。 図４、図５および図６に示す振動篩の機能を示す概略平面図である。 図１に示す搬送経路切換装置に代えて用いることができる搬送経路切換装置の他の例を示す概略側面図である。 図１に示す選別装置で用いられる蛍光Ｘ線測定装置及びこの蛍光Ｘ線測定装置が備える樹脂フィルム供給装置の一具体例を示す概略正面図である。 図９に示す蛍光Ｘ線測定装置の概略側面図である。 蛍光Ｘ線測定装置に供給される樹脂フィルムの厚みと測定された鉛濃度との関係を示すグラフである。

符号の説明

１：グリズリー、２：ホッパー、３：ベルトコンベア、４：ゲート、５：振動篩、
６：スプレー、７：スクレーパー、８ａ，８ｂ：水分計、９：ローラー、
１０：蛍光Ｘ線測定装置、１０ａ：測定窓、１１、搬送経路切換装置、
１２：高濃度の選別対象物を搬出するためのベルトコンベア、
１３：低濃度の選別対象物を搬出するためのベルトコンベア、１４：制御装置、
１５：搬送経路切換用ベルトコンベア、１６：樹脂フィルム、１７：巻出ロール、
１８：駆動ローラー、１９：ガイド、２０：スクレーパー、
４１：第１のガイド、４２：第１のダンパー、
４３：第２のガイド、４４：第２のダンパー、５１：バイブロモーター
Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ：選別対象物

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態である選別装置の構成を示す概略側面図である。また、図２は同じ選別装置の概略平面図である。
この選別装置は、金属の製錬を行うための鉱石や土壌等の、粒径が小さいものから大きいものが含まれるものを選別対象物とするものである。
この選別装置は、特定元素を含む選別対象物から粒径が５０ｍｍを超える粗粒分を分離除去するグリズリー１と、グリズリー１で粗粒分が除去された選別対象物Ｓａを一時貯留するホッパー２と、ホッパー２に貯留された選別対象物Ｓａを運搬するためのベルトコンベア３と、ホッパー２から所定量の選別対象物をベルトコンベア３上に送り出すとともに、ベルトコンベア３上に堆積される選別対象物の断面形状を所定の形状にするダンパー付きのゲート４と、ベルトコンベア３上で搬送される選別対象物Ｓの一部を篩い分け、ベルトコンベア３上で粗粒分と細粒分とに分離する振動篩５と、振動篩５で篩い分けられた選別対象物の細粒分の含水率を測定する水分計８ａと、水分計８ａが測定した含水率に基づいて水を噴霧し、選別対象物の細粒分の含水率を調整するスプレー６と、前記振動篩５を通過した細粒分の堆積高さを規制して表面を平坦にするスクレーパー７と、スプレー６により水を噴霧された選別対象物の含水率を測定する水分計８ｂと、選別対象物に含まれる特定元素の濃度を測定する部分で表面をさらに平坦にするとともに填圧するローラー９と、平坦化して填圧された選別対象物にＸ線を照射し、発生する蛍光Ｘ線を検出する蛍光Ｘ線測定装置１０と、蛍光線測定装置１０による検出結果に対応してベルトコンベア３から放出される選別対象物の搬送方向を切り換える搬送経路切換装置１１と、で主要部が構成されている。

前記グリズリー１は、ホッパー２の上に支持された複数のバー１aを有するものであり、バー１aの間隔が調整されることにより、特定元素を含む選別対象物中の粒径が５０ｍｍを超える粗粒分をホッパー２に落下しないようにバー上にとどめ、粒径が５０ｍｍ以下の選別対象物のみをホッパー２に投入するものとなっている。そして、前記バー１aが傾斜して支持されることにより、バー上にとどめられた粗粒分を、粗粒分に対応した処理を行う工程へと排出するものとなっている。また、グリズリー１にはバイブロモーター（図示しない）が設置されており、必要に応じてグリズリー１に振動を加え、選別対象物がグリズリーを通過するのを容易とするようになっている。

前記ホッパー２は、前記グリズリー１を通過した選別対象物Ｓaを一旦収容し、所定の量を安定してベルトコンベア３に供給するものである。このホッパー２のベルトコンベア３に対する選別対象物の供給部には、ゲート４が固定支持されており、このゲート４の下部には、図３に示すように台形状の切り欠き４aが設けられている。この切り欠き部分がホッパー２から選別対象物を排出する開口部となり、この開口から選別対象物Ｓａをベルトコンベア３上に供給するものとなっている。

ゲート４には、切り欠き４aの両側方に第１のガイド４１が設けられ、この第１のガイド４１に沿って上下方向に移動が可能となるように第１のダンパー４２が支持されている。この第１のダンパー４２には前記ゲート４に設けられた切り欠き４aより幅の小さい台形状の切り欠き４２aが下辺に沿って設けられている。さらに、第１のダンパー４２には、前記切り欠き４２aの両側方に第２のガイド４３が設けられており、この第２のガイド４３に沿って第１のダンパーに対して上下方向に移動が可能となった第２のダンパー４４が設けられている。

前記ゲート４およびダンパー４２、４４は、ベルトコンベア３上に堆積された選別対象物の断面を所定の形状とする断面規制手段として機能するものの一例である。つまり、ゲート４に支持された第１のダンパー４２および第２のダンパー４４の位置を調整することにより、ホッパー２からベルトコンベア３に供給される選別対象物の量が調整される。さらに、図３に示すように、ベルトコンベア３上に供給された選別対象物のベルトコンベア３の移動方向と直角な断面の形状を、幅の広い台形上に幅の狭い台形を積載した形状に調整することができる。そして、第１のダンパー４２の高さを調整することによって下層の台形部分Ｓｃの上面の高さを調整することができ、第２のダンパー４４の位置を調整することによって上層の台形部分Ｓｂの上面の位置を所定の高さ、すなわち蛍光Ｘ線の測定に適した高さに調整することができる。

図４は前記振動篩５を示す概略側面図、図５は同じ振動篩５の正面図、図６は同じ振動篩５の平面図である。この振動篩５は、本発明において篩い分け装置として機能するものであり、図４に示すように、上下方向に支持された複数のバーを所定の間隔で配列したものである。バーのそれぞれは上方端がベルトコンベア３の移動方向における下流側に後退するよう配置されている。複数のバーで構成されるスクリーンは、図６に示すようにベルトコンベア３の幅方向における中央が上流側に突き出し、側縁に近づくにしたがって下流側に後退するようにバーが配列されている。そして、上記スクリーンのバーのそれぞれに振動が伝達されるようにバイブロモーター５１が取り付けられている。スクリーンを振動させることによってＸ線を照射する範囲の篩い分けを短い時間で行うことができると同時に篩い分け対象物を混合・攪拌できるので、特定元素の濃度の検出および選別対象物の選別の効率を向上させることができる。特にスクリーンの目開きが２ｍｍ程度と小さくなると、含水状態の選別対象物を篩い分けるときに目詰まりが生じやすいので、振動篩の使用が有効である。

前記のように複数のバーを備える振動篩５が、前記ゲート４によって断面が２層の台形状に堆積された選別対象物の上層の台形部分Ｓｂを篩い分ける位置に支持されている。これにより、ベルトコンベア３上で搬送される選別対象物の上層にある台形部分Ｓｂが前記振動篩５に突き当たり、選別対象物中の細粒分は所定間隔で配列されたスクリーンのバーの間を通過する。図７に示すように、バーの間を通過し得ない粗粒分Ｓｄは側縁に近づくにしたがって後退する位置に配置されたバーに沿って側方に押し出され、ベルトコンベア３上の側部に堆積される。前記のように複数のバーの間を通過する選別対象物の最大径はバーの間隔によって調整され、望ましくは２ｍｍから１０ｍｍまでの範囲で設定された値となるように複数のバーが支持されている。また、この振動篩５を通過した細粒分が堆積する層Ｓeが、Ｘ線の照射によって特定元素の濃度の測定対象となるものである。したがって、この層Ｓｅの厚さが１５ｍｍ以上となるように、ベルトコンベア３上の選別対象物における上層の台形部分Ｓｂの高さおよび振動篩５の位置が設定されている。

また、この振動篩５は、ベルトコンベアに対して上下方向に位置の調整が可能で、移動する選別対象物に接触しないように上方に移動させて固定できる構造となっている。つまり、蛍光Ｘ線測定装置１０による特定元素の濃度の測定は、必ずしも連続的に行う必要はなく、間欠的に測定を行う場合には前記振動篩５がＸ線を照射する部分のみについて篩い分けを行ってもよい。そして、振動篩が上部に離れたときにスクリーンの目詰まりを解消するように定期的に清掃や必要な場合はスクリーンの取替えを行うのが望ましい。また、振動篩５が離れたときには、ベルトコンベア３の移動速度を大きくし、処理の効率を向上させることもできる。

なお、前記振動篩５には、所定間隔で複数のバーが配置されたスクリーンが用いられているが、網状の部材を用いてもよい。ただし、スクリーンの方が破損しにくく、また目詰まりも生じにくいため、スクリーンを用いるのが好ましい。

前記スプレー６は、振動篩５を通過した測定用の層Ｓeの表面に水を噴霧し、所定の含水率になるように調整するものである。このスプレー６は、選別対象物の搬送方向におけるスプレーが設けられた位置の上流側に設けられた水分計８ａよって測定された含水率に基づき散水量が調整される。水分計８ａは、例えば赤外線の吸収量によって含水率を測定するタイプを用いることができる。上記スプレー６からの散水によって含水率が調整された選別対象物は、緩く堆積されて嵩高くなっており、かつ表面の平坦性が失われているので、スクレーパー７により上面を平坦にする。このとき、篩い分けられた選別対象物の含水率は、選別対象物の搬送方向におけるスプレーが設けられた位置の下流側であってローラー９の上流側に設けられた水分計８ｂにより測定され、その数値が所定の値の範囲に調整されることにより、上面を平坦に調整するときの取り扱いが容易となり、選別対象物の層の上面は適切に平坦化される。これにより蛍光Ｘ線測定装置による測定が適切に行われ、誤差の小さい測定が可能となる。
なお、上記含水率の値は、５〜２０％とするのが望ましく、より好ましくは５から１０％である。

前記ローラー９は、平坦になった選別対象物の上面をさらに填圧してより平坦にするとともに、選別対象物の層が適度な充填度を得られるようにする。適度な充填度を得るために、選別対象物の層の上面を押す圧力が２０ｋＰaから１００ｋＰaとなるようにバネなどで調整できるようになっている。なお、このローラー９と前記スクレーパー７とは、双方を併用しても良いし、いずれか一方を使用するものであっても良い。

前記蛍光Ｘ線測定装置１０は、選別対象物の層の表面にＸ線を照射したときに、選別対象物に含まれる特定元素から発生する蛍光Ｘ線を検出するものである。この蛍光Ｘ線測定装置１０は、箱状のケースの内部にＸ線照射部と蛍光Ｘ線検知部とを備えている。そして、蛍光Ｘ線を取り入れる測定窓を覆うように樹脂フィルムが支持されており、特定元素の濃度の検出が繰り返し行われるのにともなって帯状となった樹脂フィルムを移動し、新たな樹脂フィルムを測定窓と対向する位置に供給する樹脂フィルム供給装置が備えられている。また、Ｘ線の漏洩を防ぐために、この蛍光Ｘ線測定装置１０およびＸ線の照射位置付近を覆うようにＸ線を遮断できる材料を用いたカバー（図示しない）等を設けるのが望ましい。

前記樹脂フィルム供給装置は、図９及び図１０に示すように選別対象物の搬送方向とほぼ直交する方向に帯状の樹脂フィルム１６を移動させるものであり、巻出ロール１７から駆動ローラー１８により樹脂フィルム１６を引き出して移動させるものである。巻出ロール１７と蛍光Ｘ線の測定窓１０ａの間には、樹脂フィルム１６を支持するガイド１９を備えることが好ましい。ガイド１９は、樹脂フィルム１６を挟み込む構造となっており、測定窓１０ａの近くまで設けることで、樹脂フィルム１６を安定的に供給でき、かつ飛散する選別対象物から樹脂フィルム１６を保護することができる。

蛍光Ｘ線測定装置１０が蛍光Ｘ線を測定するときには、選別対象物を搬送するベルトコンベア３が停止し、蛍光Ｘ線測定装置１０が所定の位置まで降下する。このとき樹脂フィルム１６を移動させる駆動ローラー１８は停止している。そして、蛍光Ｘ線測定装置の測定窓１０ａは、樹脂フィルム１６が介挿された状態で選別対象物の層Ｓｅに接触され、この状態で特定元素の濃度の測定が行われる。

選別対象物の層Ｓｅと蛍光Ｘ線測定装置１０の測定窓１０aとの間が離れてその距離が大きいと、蛍光Ｘ線強度が減衰して正確な測定ができない。このため、あらかじめ選別対象物の層Ｓｅの厚さと蛍光Ｘ線測定装置１０の下降距離を調整し、樹脂フィルム１６を間に挟んで測定窓１０aと選別対象物とを接触させる。また、樹脂フィルム１６を測定窓１０aに接触した状態で支持することで、樹脂フィルム１６と測定窓１０aとの間へ選別対象物Ｓｅが侵入するのを防止することができる。

蛍光Ｘ線の測定終了後、蛍光Ｘ線測定装置１０は上昇し、それと同時に駆動ローラー１８が回転することにより、樹脂フィルム１６が所定長さだけ移動し、測定窓１０ａを覆う位置に帯状の樹脂フィルムの新しい部分が供給される。また、選別対象物と接触していた部分はスクレーパー２０によって樹脂フィルム１６に付着している選別対象物が取り除かれ、巻取ロール（図示せず）に搬送される。一方、ベルトコンベア３は所定の距離を移動するように駆動され、選別対象物を搬送する。このようにして、１回の測定毎に樹脂フィルム１６の新しい部分が選別対象物Ｓｅと蛍光Ｘ線測定装置１０の測定窓１０aとの間に供給され、選別対象物中に含まれる特定元素の濃度の測定を繰り返し継続して行うことができる。

本発明において使用する前記樹脂フィルムとしては、十分な強度を有するとともに、蛍光Ｘ線強度の減衰が少なく、かつ測定対象となる元素が含まれていないものであればよい。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステルおよびポリイミドのいずれかが好ましく、その中でもポリエステルが機械的強度に優れているため特に好ましい。また、使用する樹脂フィルムの厚さは、フィルムの材質や蛍光Ｘ線強度の減衰などとの関連を考慮して選定する必要がある。

樹脂フィルムの厚みが蛍光Ｘ線測定に与える影響については、次のような測定結果が得られている。
この測定は、鉛濃度１５０ｍｇ／ｋｇの土壌を、樹脂フィルムを介挿しない状態と、前記４種類の樹脂フィルムの厚みを変えて介挿した状態とで測定したものであり、その結果を図１１に示す。この測定結果に示されるように、樹脂フィルムの厚みが大きくなるにしたがって、鉛濃度は低く測定されており、樹脂フィルムの厚み及び種類に応じて補正を行う必要がある。そして、蛍光Ｘ線測定装置には検出下限があり、測定値が小さくなると補正を行っても正確な測定ができなくなる。このため、鉛濃度１５０ｍｇ／ｋｇの測定対象物を樹脂フィルムを介挿して測定したときに、測定値は１００ｍｇ／ｋｇ程度以下とならないようにする必要がある。したがって、図１１の結果から、正確な測定値を得るためには、樹脂フィルムの厚みは０．３ｍｍ以下にする必要があり、０．２ｍｍ以下が更に好ましいことがわかる。ただし、樹脂フィルムの機械的強度を考慮すると、少なくとも０．１ｍｍの厚みが必要である。

前記搬出経路切換装置１１は、図１に示すように、ベルトコンベア３から排出された選別対象物Ｓｆと接触する傾斜角度が可変となった板状の部材を有するものであり、傾斜角度を変更することによってベルトコンベア３から排出された選別対象物Ｓｆの落下方向を変えるものである。そして、異なる方向に選別対象物を搬送する２つの搬出用ベルトコンベア１２、１３のいずれかの上に落下するように傾斜角度が設定される。この搬出経路切換装置１１の動作は、前記蛍光Ｘ線測定装置１０による測定結果に基づき、制御装置１４によって制御されるものとなっている。つまり、蛍光Ｘ線測定装置１０による測定値から制御装置１４が有するデータ処理部によって特定元素の濃度が検知される。そして、この特定元素の濃度が所定の値より大きいと判定されたときには、このデータが測定された位置の前後にある選別対象物Ｓｆがベルトコンベア３の端部から排出されるときに、高濃度の選別対象物を搬出するためのベルトコンベア１２に落下するように傾斜角度が設定される。また、特定元素の濃度が所定の値より小さいと判定されたときには、測定位置付近にある選別対象物が低濃度の選別対象物を搬出するためのベルトコンベア１３に落下するように傾斜角度が設定される。
なお、前記搬出経路切換装置１１は、蛍光Ｘ線測定装置１０による１回毎の測定値からこの測定が行われた位置と対応する部分の土壌毎に選別しても良いが、複数回の測定が行われた領域毎に選別することもできる。つまり、ベルトコンベア上で所定間隔をおいて蛍光Ｘ線測定装置による複数回の測定を行い、これらの平均値に基づいて、これらの測定点を含む土壌を一括して搬送経路を選択するように選別することもできる。

また、搬出経路切換装置１１は、前記のように選別対象物の落下方向を規制する板状の部材の他にも、様々な形態のものを採用することができ、例えば図８に示すように、周回移動方向が切り換え可能となった短いベルトコンベア１５に選別対象物を一旦載置し、このベルトコンベアの周回移動方向によって載置された選別対象物の搬出経路を切り換えることができる。つまり載置された選別対象物に含まれる特定元素の濃度が高いときには、高濃度原材料搬出用のベルトコンベア１２に選別対象物が載置されるように、この搬送経路切換用のベルトコンベア１５を駆動する。また、この搬送経路切換用ベルトコンベア１５に載置された選別対象物に含まれる特定元素の濃度が低いときには、このベルトコンベア１５の移動方向を逆転し、選別対象物が低濃度原材料搬出用のベルトコンベア１３に載置されるように駆動することができる。

前記のような選別装置では、特定元素を含む選別対象物をホッパー２からベルトコンベア３上に所定の断面形状に堆積し、搬送方向にほぼ均等に堆積して送り出すことができる。そして、堆積形状が適切に設定されていることにより、選別対象物を搬送しながら一部を振動篩５に導くことができる。振動篩５は、搬送される選別対象物から所定の粒径以下の選別対象物を篩い分けて、ベルトコンベア３上の中央部に残すとともに、粒径が所定値を超える選別対象物をベルトコンベア３上の側部に押し出す。これにより、ベルトコンベア３を駆動しながら、選別対象物を篩い分けることができ、ベルトコンベア３上で搬送される選別対象物の所定量毎に特定元素の濃度を小さい測定誤差（例えば２０％以内）で測定することが可能となる。このように測定された特定元素の濃度に基づき、連続的にベルトコンベア３から排出される選別対象物を選別し、特定元素の濃度の高い選別対象物と特定元素の濃度の低い選別対象物とに分けて異なる方向に搬出することができる。したがって、効率の良い選別が可能となり、選別された選別対象物に対してそれぞれの特定元素の濃度に応じた管理・利用ができる。

（重金属汚染土壌‐鉛）
鉛汚染土壌を用いた選別試験の結果の一例を表１に示した。これらは、鉛汚染土壌を約２００ｋｇ単位で選別するための測定を行ったものであり、約２００ｋｇの鉛汚染土壌毎にベルトコンベア上で５回の蛍光Ｘ線測定を所定間隔で行った。すなわちベルトコンベア上で約２００ｋｇが搬送される毎に５回の蛍光Ｘ線測定を順次に行い、この平均値に基づいて、この約２００ｋｇの鉛汚染土壌の搬送先を判別し、搬送経路切換装置で選別を行った。そして、約２００ｋｇの鉛汚染土壌は５つを準備し、それぞれについて上記試験を行った結果が、表１における試験Ｎｏ．１〜５に相当するものである。
鉛汚染土壌の場合、土壌汚染対策を行うか否かの基準値が例えば１５０ｍｇ／ｋｇとされる。本装置では、測定誤差を２０％程度、すなわち１５０±３０ｍｇ／ｋｇの測定誤差とすることができる。このため、選別する際は鉛濃度が１２０ｍｇ／ｋｇ以下であれば浄化不要、それを超えれば浄化必要といったような選別基準を設定することができる。

表１から、本発明の選別装置を用いた重金属汚染土壌の選別が可能であることがわかる。また、従来は１００ｍ^３毎の汚染土壌に対して５地点で採取混合されたサンプルから国や公的団体により定められた化学分析法に基づいてその代表値を得ているが、本発明の選別装置では、２００ｋｇ単位で５回の蛍光Ｘ線測定して代表値を得ていることから、重金属類を見つけ出す確率も、上記従来の方法と比較しても数百倍高い。ただし、選別単位となる対象物の量や蛍光Ｘ線測定回数は、前記の限りではない。

（ニッケル鉱石‐ニッケル）
ニッケル鉱石を用いたて前述の実施例１と同様に選別試験を実施した。結果の一例を表２に示した。ニッケル鉱石の場合、低品位ではニッケル含有量が１．５％程度であり、従来技術では製錬できなかったが、近年、製錬技術の向上により製錬可能となったことで、低品位と高品位のニッケル鉱石を効率良く選別する必要がある。例えば、含有量１．５％で選別する場合、本装置では、測定誤差を１．５±０．３％程度とすることができ、選別する際はニッケル濃度が１．２％以下であれば低品位、それより上であれば高品位などといったような選別基準を設けることができる。

表２から、本発明の選別装置を用いたニッケル鉱石の選別が可能であることがわかる。また、ニッケル鉱石の場合、現行では、数万ｔの鉱石の中から数十ｔから数百ｔ単位でサンプリングを実施し、粉砕するとともに均一に混合されたものの所定量を分割して取り出す。そして、これをＪＩＳ規格に準じた分析を行うことで、その代表値を得ているが、前記のように本発明の選別装置では、２００ｋｇ単位で５回の蛍光Ｘ線測定を行って代表値を得ていることから、より効率の良い選別が可能となる。

（飛灰‐重金属類）
飛灰（フライアッシュ）を用いて前述の実施例１および２と同様に選別試験を実施した。結果の一例を表３に示した。飛灰をセメント製造の代替原料とする場合の重金属類に対する基準値の一例も表３に示した。

本発明の選別装置では同時に複数の元素分析が可能であり、前記表３からもわかるように飛灰の選別が可能である。飛灰の場合、複数の元素に対する基準があるため、一つでも基準に満たないものがあれば、判定は不合格とした。

（溶融スラグ‐重金属類）
溶融スラグを用いて前述の実施例１から３までと同様に選別試験を実施した。結果の一例を表４に示した。溶融スラグをアスファルト混合物用の細骨材やコンクリート用細骨材などとして資源化を図る際、重金属の含有量が選別基準の一つとなる。

前記表４から、本発明の選別装置を用いた溶融スラグの選別が可能であることがわかる。

Claims (14)

1. 粉状もしくは粒状の物質、砂礫、土砂又は土壌であって特定元素を含む選別対象物が載置され、該選別対象物を移動させる搬送手段と、
   前記搬送手段によって移動中の選別対象物の少なくとも一部を前記搬送手段上で篩い分ける篩い分け装置と、
   前記篩い分け装置を通過した選別対象物の上面を平坦に処理する層調整手段と、
   上面が平坦に処理された選別対象物の層にＸ線を照射し、発生した蛍光Ｘ線を検出することにより特定元素の濃度を検出する濃度検出手段と、
   前記選別対象物の移動方向における前記Ｘ線の照射位置の下流側に設けられ、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて前記選別対象物の搬送経路を切り換える搬送経路切換手段と、を有することを特徴とする選別装置。
2. 前記篩い分け装置は、通過する選別対象物の粒径を、１ｍｍから１５ｍｍの範囲内で設定された値以下とするものであることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
3. 前記篩い分け装置は、前記搬送手段によって移動する選別対象物を篩い分ける位置と、移動する選別対象物に接触しないように上昇した位置との間で移動可能となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の選別装置。
4. 前記篩い分け装置は、前記搬送手段上で移動する選別対象物の層の幅方向における中央部分に、粒径が所定値以下の選別対象物を残し、粒径が所定値を超える選別対象物を幅方向における両端部に移動させるものであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の選別装置。
5. 前記篩い分け装置は、粒径が所定値以下となった選別対象物の層の厚さが１５ｍｍ以上となるように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の選別装置。
6. 前記選別対象物の搬送方向における前記篩い分け装置が設けられた位置の上流側に設けられ、前記搬送手段上で移動する選別対象物の層の搬送方向と直角方向の断面形状を所定の形状に調整する断面規制手段を有し、
   前記篩い分け装置は、前記断面形状の一部を占める選別対象物について篩い分けを行うように設置されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の選別装置。
7. 前記断面規制手段は、搬送手段によって搬送される選別対象物の層の断面形状を、上面の一部が盛り上げられた状態に調整するものであり、
   前記篩い分け装置は前記選別対象物の層の盛り上げられた部分について篩い分けを行うものであることを特徴とする請求項６に記載の選別装置。
8. 前記篩い分け装置で篩い分けられた選別対象物の表面に水を噴霧するスプレーと、前記選別対象物の搬送方向における前記スプレーが設けられた位置の上流側および下流側のいずれか一方又は双方に設けられ、選別対象物の含水率を測定する水分計とを備え、前記スプレーにより水を噴霧された後の選別対象物の含水率を５〜２０％に調整することを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の選別装置。
9. 前記層調整手段は、選別対象物の層の表面を均すスクレーパーを備えていることを特徴とする請求項１から８までのいずれかに記載の原材料選別装置。
10. 前記層調整手段は、前記篩い分け装置で篩い分けられた選別対象物の層の上面を所定の圧力で填圧するローラーを備え、
    該ローラーが選別対象物の層の上面を押す圧力は、２０ｋＰaから１００ｋＰaまでの範囲内で設定されていることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の選別装置。
11. 前記濃度検出手段は、選別対象物の層の上面と蛍光Ｘ線を取り入れる測定窓との間に樹脂フィルムが介挿されており、特定元素の濃度の検出が繰り返し行われるのにともなって新たな樹脂フィルムを選別対象物の層の上面と蛍光Ｘ線を取り入れる測定窓との間に供給する樹脂フィルム供給装置を備えることを特徴とする請求項１から１０までのいずれかに記載の選別装置。
12. 前記濃度検出手段は、選別対象物に対向して支持されるとともに進退が可能になっており、選別対象物の搬送が停止された状態で前記測定窓を選別対象物に接触させ、Ｘ線の照射及び蛍光Ｘ線の測定を行った後に選別対象物から離隔されるものであり、
    前記測定窓が選別対象物から離隔された状態で、前記樹脂フィルム供給装置は、帯状に連続した前記樹脂フィルムの位置を移動させ、前記搬送手段が駆動されることを特徴とする請求項１１に記載の選別装置。
13. 前記樹脂フィルム供給装置は、前記樹脂フィルムの搬送方向における前記測定窓の下流側で該樹脂フィルムがロール状に巻き取られる位置の上流側に、樹脂フィルムに付着した選別対象物を剥離するスクレーパーを備えることを特徴とする請求項１２に記載の選別装置。
14. 前記樹脂フィルムが、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミドのいずれかであることを特徴とする、請求項１１から請求項１３までのいずれかに記載の選別装置。

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