JPH02503165A - Ferrohydrostatic separation device - Google Patents

Ferrohydrostatic separation device

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JPH02503165A
JPH02503165A JP50420388A JP50420388A JPH02503165A JP H02503165 A JPH02503165 A JP H02503165A JP 50420388 A JP50420388 A JP 50420388A JP 50420388 A JP50420388 A JP 50420388A JP H02503165 A JPH02503165 A JP H02503165A
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JP
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magnetic
particles
mechanical mixture
ferromagnetic
liquid
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JP50420388A
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Japanese (ja)
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ウラソフ,ウラジミール ニコラエウィッチ
グバレウィッチ,ウラジミール、ニコラエウィッチ
ザスケウィッチ,ミハイル ウラジミロウィッチ
クラフチエンコ,ニコライ ドミトリエウィッチ
ゼレンチュク,ウラジミール アレクサンドロウィッチ
アリポフ,アレクサンドル イワノウィッチ
Original Assignee
ゴスダルストウェンヌイ、プロエクトノ‐コンストルクトルスキー、インスチツート、“ギプロマスグレオボガシェニエ”
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/32Magnetic separation acting on the medium containing the substance being separated, e.g. magneto-gravimetric-, magnetohydrostatic-, or magnetohydrodynamic separation

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 強磁性流体静力学的分離装置 技術分野 本発明は、鉱石の濃度を高めることに係り、特に強磁性流体静力学的分離装置に 関する。[Detailed description of the invention] Ferrohydrostatic separation device Technical field The present invention relates to increasing the concentration of ores, and in particular to ferrohydrostatic separation devices. related.

本発明は密度を利用して非磁性の非鉄金属クスラップを分離するための非鉄金属 の冶金に最も良く使用することができる。The present invention utilizes density to separate non-ferrous metal scrap from non-magnetic non-ferrous metal scraps. It can be best used in metallurgy.

背景技術 本発明は採鉱及び製錬工業における鉱石の選鉱に使用することも可能である。Background technology The invention can also be used for ore beneficiation in the mining and smelting industry.

採掘される非磁性鉱石の有用成分の含有率が益々低下する傾向は、現在では、よ り一層明らかになっており、これに対して、世界市場では非磁性金属の需要が一 層増大しており、これは、電気技術的工業の分野、及び、その他の分野で利用さ れる多成分系非磁性金属のスクラップの使用量が益々増大し、さらに、スクラッ プにされるケーブルの量が益々増大していることを示している。しかしながら、 このスクラップにされた金属を充分に使用することができない。その理由は、非 磁性金属の不足を補うためにスクラップの金属を合金の形で分離し、かつ、工業 的に製造可能の装置を、世界の市場で得ることができないからである。The tendency for the content of useful components in mined non-magnetic ores to decrease more and more is now increasing. In response, demand for non-magnetic metals is increasing rapidly in the global market. It is used in the field of electrotechnical industry and in other fields. The amount of multi-component non-magnetic metal scrap used in This indicates that the amount of cables being recycled is increasing. however, This scrapped metal cannot be fully used. The reason is that non- In order to compensate for the shortage of magnetic metals, scrap metals are separated in the form of alloys and industrial This is because it is not possible to obtain equipment that can be manufactured on a global scale.

日本と米国の会社が、小片の形にされたスクラップの非磁性金属を強磁性流体静 力学的分離装置のパイロットプラントを用いて濃縮して分離する処理の方法と技 術において、進歩していることは公知である。A Japanese-American company is processing scrap non-magnetic metal in the form of small pieces into a ferrofluid static Processing methods and techniques for concentrating and separating using a mechanical separator pilot plant It is known that advances have been made in the field of technology.

日本の「日立製作所」社は、自動車のスクラップからアルミニュウム、亜鉛、銅 等の非磁性金属を分離するためのパイロットプラントを既に開発しており、この パイロットプラントにはリザーバが設けられ、このリザーバには軽油で作られた 強磁性液体が充填されており、この強磁性液体の分散相にはオレイン酸のシェル の中に100オングストロームの大きさの磁鉄鉱の粒子が含まれており、さらに 、このパイロットプラントには磁気装置が設けられ、この磁気装置は前記リザー バを収容するための磁極間隙を有している。このリザーバには自動車のスラップ を供給する供給装置が装着されており、このスクラップは粒子であり、この粒子 の粒度は6ないし25ミリメートルLでの範囲である。この分離装置は、スラッ プの金属からアルミニニウムを回収するために使用する場合には有用ではなく、 その回収率はたかだか80パーセントに過ぎず、また、20パーセントのアルミ ニュウムを銅と亜鉛との混合物として分離し、従って、生成物の純度が低い。Hitachi, Ltd. in Japan produces aluminum, zinc, and copper from automobile scrap. We have already developed a pilot plant to separate non-magnetic metals such as The pilot plant is equipped with a reservoir, which is made of diesel oil. It is filled with a ferromagnetic liquid, and the dispersed phase of this ferromagnetic liquid has an oleic acid shell. It contains magnetite particles with a size of 100 angstroms, and , this pilot plant is provided with a magnetic device, which magnetic device is connected to said reservoir. It has a magnetic pole gap for accommodating the bar. This reservoir has car slap This scrap is a particle, and this particle is The particle size ranges from 6 to 25 mm L. This separator is a It is not useful when used to recover aluminum from metals in The recovery rate is only 80% at most, and 20% of aluminum The aluminum is separated as a mixture of copper and zinc, therefore the purity of the product is low.

米国の鉱山局は、産業廃棄物と家庭廃棄物とを焼いて得た機械的混合物から非磁 性金属を回収するための強磁性流体静力学的分離装置を開発し、その試験を行っ ている。The U.S. Bureau of Mines has demagnetized a mechanical mixture obtained by burning industrial and domestic waste. Developed and tested a ferrohydrostatic separation device for recovering magnetic metals. ing.

この分離装置はリザーバを有し、このリザーバは磁気装置の磁極の間に取り付け られて、強磁性液体が充填されており、この強磁性液体は、軽油にオレイン酸を 7ないし12パーセント添加し、これに磁鉄鉱を懸濁したものである。この磁気 装置の磁極は、強磁性液体の表面を形成する水平面を基準として、分離された混 合物の粒子を取り出し得る方向に傾斜している。この分離装置は、さらに、機械 的混合物供給装置を有し、この機械的混合物供給装置はリザーバに装着されてい る。この分離装置は、さらに、分離された機械的混合物の粒子を取り出すための 装置を有している。The separation device has a reservoir, which is installed between the magnetic poles of the magnetic device. The ferromagnetic liquid is made by adding oleic acid to light oil. Magnetite is suspended in this by adding 7 to 12 percent. this magnetism The magnetic poles of the device are separated from each other with respect to the horizontal plane that forms the surface of the ferromagnetic liquid. It is tilted in a direction that allows the compound particles to be taken out. This separation device also The mechanical mixture supply device is attached to the reservoir. Ru. This separation device further includes a mechanical system for removing particles of the separated mechanical mixture. It has equipment.

この分離装置は、58.5パーセントのアルミニュウム、14.8パーセントの 亜鉛、及び、19.7パーセントの銅を含み、さらに、鉛、錫、及び酸化硅素の 粒子を含んでいる機械的混合物を分離するために使用されるものであった。この 従来の分離装置の欠点は、アルミニニウムを効率良く回収できないことにあり、 従って、回収されたアルミニニウムには、銅が5.5パーセント、鉛が10.7 バーセント含まれているということにある。This separator is made of 58.5% aluminum, 14.8% Contains zinc and 19.7 percent copper, and also contains lead, tin, and silicon oxide. It was used to separate mechanical mixtures containing particles. this The drawback of conventional separation equipment is that aluminum cannot be recovered efficiently. Therefore, the recovered aluminum contains 5.5 percent copper and 10.7 percent lead. This means that the percentage is included.

この副産物をさらに分離するためには、さらに経費が必要であり、そのために、 この処理の実施のための費用がより一層高額になる。Further separation of this by-product requires additional expense; The cost for implementing this process becomes even more expensive.

非磁性鉱石を迅速に分析してその成分と有効利用の可能性を決定するために、ソ 連で開発されて商業的に生産されている強磁性流体静力学的分離装置は公知であ る。To rapidly analyze non-magnetic ores to determine their composition and potential for effective use, There are no known ferrohydrostatic separation devices that have been developed and produced commercially. Ru.

このような実用的に開発された分離装置は、迅速分析装置としては充分な精度を 有している。しかしながら、この分離装置は周期的に作動するものであり、連続 作動ができず、その生産高があまりにも低い(毎時50キログラム未満である) 。This kind of practically developed separation device has sufficient accuracy as a rapid analysis device. have. However, this separator operates periodically and does not operate continuously. cannot operate and its output is too low (less than 50 kg/h) .

この強磁性流体静力学的分離装置の機械的混合物を分離する方法は、強磁性液体 に浸漬した固体粒子を、浮力を用いて分離するものであり、この浮力は、この分 離装置の磁気装置が形成する不均一な磁場の作用で強磁性液体の内部に発生させ る流体静力学的圧力である。This ferrohydrostatic separation device mechanical mixture separation method uses ferromagnetic liquid Solid particles immersed in water are separated using buoyancy, and this buoyancy is generated inside the ferromagnetic liquid by the action of the non-uniform magnetic field formed by the magnetic device of the separating device. is the hydrostatic pressure.

機械的混合物の中における密度が異なる機械的混合物の分離の条件は等しくはな く、次式: %式% ここに、ρ1は液体の見掛は密度、 ρ は軽い粒子の密度、 ρ2は重い粒子の密度である。The conditions for separation of mechanical mixtures with different densities within the mechanical mixture are not equal. The following formula: %formula% Here, ρ1 is the apparent density of the liquid, ρ is the density of light particles, ρ2 is the density of heavy particles.

この不均一な磁場における強磁性液体の見掛けの密度ρ は、次の(1)式: %式%(1) によって求められる。The apparent density ρ of the ferromagnetic liquid in this non-uniform magnetic field is expressed by the following equation (1): % formula % (1) It is determined by

ここに、ρrは強磁性液体の物理的密度;には強磁性液体の容積磁気感度; μ。は真空の漏洩度; Hは機械的混合物の粒子が存在する部分の磁場の強さ; gradHは機械的混合物の粒子が存在する部分の磁場の強さの成分; gは自由落下の加速度である。where ρr is the physical density of the ferromagnetic liquid; is the volumetric magnetic sensitivity of the ferromagnetic liquid; μ. is the degree of vacuum leakage; H is the strength of the magnetic field where the particles of the mechanical mixture are present; gradH is the component of the magnetic field strength in the part where the particles of the mechanical mixture are present; g is the acceleration of free fall.

強磁性液体の中の機械的混合物の各粒子には次の力が加えられる。Each particle of the mechanical mixture in the ferromagnetic liquid is subjected to the following force:

1、 その第1の力は、次式: %式% によって表わされる重力であり、ここに、■及びρは、■−πd3/Gで表わさ れる球形粒子の体積及び密度、他の形状の場合にはV−πd  3/Gで表わさ れる球形粒子の体積及び密度である。但し、d は同等の直径である。1. The first force is the following formula: %formula% where ■ and ρ are expressed by ■−πd3/G. volume and density of spherical particles, expressed as V-πd 3/G for other shapes. are the volume and density of spherical particles. However, d is the equivalent diameter.

2、 その第2の力は、強磁性液体のponderoIotlVe力によって表 わされる流体静力学的圧力Fitであり、この流体静力学的圧力Fpは次の(2 )式:%式% によって表わされる体積の強磁性液体に作用する流体静力学的圧力である。2. The second force is expressed by the ponderoIotlVe force of the ferromagnetic liquid. is the hydrostatic pressure Fit that is applied, and this hydrostatic pressure Fp is expressed as (2 ) formula:% formula% is the hydrostatic pressure acting on a volume of ferromagnetic liquid represented by .

3、 その第3の力は、次の(3)式:%式%(3) によって表わされる浮力である。3. The third force is the following formula (3): % formula % (3) It is the buoyant force expressed by

粒子は、強磁性液体の層の中を移動する時に、流体抵抗を受ける。この流体抵抗 は、粒子の速度及び加速度と、密度と、直径及び形状と、強磁性液体の粘度との 関数である。強磁性液体の粘度がレイノルズ数Rが20ないし350である場合 の流体抵抗は、次のニュートンーリッテンガ一方程式: %式% によって求めることができる。Particles experience fluid resistance as they move through the layer of ferromagnetic liquid. This fluid resistance is the relationship between the particle velocity and acceleration, the density, the diameter and shape, and the viscosity of the ferromagnetic liquid. It is a function. When the viscosity of the ferromagnetic liquid has a Reynolds number R of 20 to 350 The fluid resistance of is the Newton-Littenga equation: %formula% It can be found by

ここに、■は粒子の速度である。Here, ■ is the velocity of the particle.

レイノルズ数R−V−d、・ρf/ηはこの流体の流れを示すものである。The Reynolds number R−V−d,·ρf/η indicates the flow of this fluid.

1ミリメートル未満の大きさの小片の形にされた非磁性スクラップを使用する場 合には、その粒子に作用する致命的な力は粘性抵抗であり、この粘性抵抗は次の ストークス方程式: %式% によって求めることができる。When using non-magnetic scrap in the form of small pieces less than 1 mm in size, In this case, the fatal force acting on the particle is the viscous resistance, which is Stokes equation: %formula% It can be found by

ここに、ηは絶対粘度係数である。Here, η is the absolute viscosity coefficient.

この分離装置によって形成される不均一な磁場に対して強磁性液体が加えられた 時には、この強磁性液体の表面は、2つの媒体の境界、すなわち液体と空気との 境界で、磁力線の形状と一致する状態になる。この液体の表面は凸になる。A ferromagnetic liquid was applied to the inhomogeneous magnetic field created by this separation device. Sometimes the surface of this ferromagnetic liquid forms the boundary between two media, i.e. between liquid and air. At the boundary, the shape matches the magnetic field lines. The surface of this liquid becomes convex.

非磁性金属の分離を行っている時には、強磁性液体の見掛は密度よりも小さい密 度を有する粒子は、この液体の表面まで上昇する。さらに、この液体の表面の各 粒子に重力の横方向の成分Fg□が加えられ、この重力の横方向の成分Fg□が この液体の表面の各粒子を磁極の方向に押して、この粒子をリザーバの表面に保 持する。この粒子は磁極の付近に蓄積される。重力の横方向の成分Fg□は次式 : %式% ここに、βは強磁性液体が2軸を基準として水平面となす角度である。When separating non-magnetic metals, the apparent density of the ferromagnetic liquid is smaller than its density. Particles that have a high temperature rise to the surface of this liquid. Furthermore, each of the surfaces of this liquid A lateral component of gravity Fg□ is applied to the particle, and this lateral component of gravity Fg□ Push each particle on the surface of this liquid towards the magnetic pole to keep it on the surface of the reservoir. hold These particles accumulate near the magnetic poles. The lateral component of gravity Fg□ is given by the following formula : %formula% Here, β is the angle that the ferromagnetic liquid makes with the horizontal plane with reference to the two axes.

強磁性液体のコラムの粒子と、この強磁性液体の表面の粒子とに対して、上述の 力が加えられ、この力が前記粒子を移動させる。この粒子の移動は次の一組の方 程式:pd  x/di−uo・に−H−dH/dx+ρ・g−sina−V2 pa、/2d、ρd  Y/dt−μ0・に−H−dH/dy+ρ・g−V ρ ay/2d−ρr”g、pd z/dt−p・g−sin±μo・に・H−dH /dz−■2〜/2d・・・・・・・・・(5) によって表わされる。For the particles in the column of ferromagnetic liquid and the particles on the surface of this ferromagnetic liquid, A force is applied, which causes the particles to move. The movement of this particle is towards the following pair Equation: pd x/di-uo・ni-H-dH/dx+ρ・g-sina-V2 pa, /2d, ρd Y/dt-μ0・ni-H-dH/dy+ρ・g-V ρ ay/2d-ρr”g, pd z/dt-p・g-sin±μo・ni・H-dH /dz-■2~/2d・・・・・・・・・(5) is expressed by

ここに、αは強磁性液体がy軸を基準として水平面となす傾斜角度であり、 ρ 、ρ 、ρ は見掛は密度の成分である。Here, α is the inclination angle that the ferromagnetic liquid makes with the horizontal plane with the y-axis as the reference, ρ, ρ, and ρ are apparently density components.

ax    ay    az 説明を簡潔にするために、粒子が球形であり、磁極の間の磁場が平行な面である ものと仮定する。ax ay az For simplicity of explanation, assume that the particles are spherical and the magnetic fields between the magnetic poles are parallel planes. Assume that

これらの方程式には変数が多く、シかも、その殆どが相互に関連性を持っていな いからである。特定の磁気装置、特定の強磁性液体、及び、特定の機械的混合物 から成る特定された分離装置についてだけは、部分解が存在することがあり得る 。These equations have many variables, most of which are unrelated. It is the body. Certain magnetic devices, certain ferromagnetic liquids, and certain mechanical mixtures A partial solution may exist only for the identified separation device consisting of .

スクラップにされた非磁性金属の機械的混合物は、高さが限定されている強磁性 液体の層で分離される。この強磁性液体の層の厚さを支配するパラメータは、分 離装置の磁気装置の磁極の間の使用可能の磁場と、強磁性液体の磁化(J)と、 その物理的密度(ρρである。Mechanical mixtures of scrapped non-magnetic metals are ferromagnetic with limited height separated by a liquid layer. The parameters governing the thickness of this ferromagnetic liquid layer are the usable magnetic field between the magnetic poles of the magnetic device of the separation device and the magnetization (J) of the ferromagnetic liquid; Its physical density (ρρ).

ここで注目すべきことは、磁極の間の磁力の強さの成分を測定する時には、磁極 の離間距離が最少の部分よりも下にある磁極の間隙では、この磁力の強さの成分 の符号が逆になるということである。この強磁性液体の層の高さくh)は、磁場 が強磁性液体に作用する方法によって支配され、次の方程式: %式%(6) によって表わすことができる。What should be noted here is that when measuring the component of the strength of the magnetic force between the magnetic poles, In the gap between the magnetic poles below the part where the separation is the smallest, this component of magnetic force strength This means that the sign of is reversed. The height h) of this ferromagnetic liquid layer is determined by the magnetic field Governed by the way that ferromagnetic fluids act on the ferromagnetic liquid, the following equation: % formula % (6) It can be expressed by

強磁性液体の層を平衡状態にする条件は存在し、この条件は次式: %式% が成立する場合に得ることができる。There is a condition that brings the layer of ferromagnetic liquid into an equilibrium state, and this condition is expressed by the following equation: %formula% can be obtained if the following holds true.

ここに、Flは磁極の間の距離が最少の部分より上の部分で磁極に作用する磁力 であり、 F2は磁極の間の距離が最少の部分より下の部分で磁極に作用する磁力である。Here, Fl is the magnetic force acting on the magnetic poles above the part where the distance between the magnetic poles is the minimum. and F2 is the magnetic force acting on the magnetic poles below the part where the distance between the magnetic poles is the minimum.

上述の磁力は次の関係: F −−μo−JdH1/dy; F −μ ・J dH2/dy ; で表わされる。The above magnetic force has the following relationship: F--μo-JdH1/dy; F − μ ・J dH2/dy; It is expressed as

上述の関係を解析して、磁極の間隙の強磁性液体のコラムの高さを、次の方程式 : %式% を用いて求めることができる。Analyzing the above relationship, the height of the column of ferromagnetic liquid in the gap between the magnetic poles can be calculated using the following equation: : %formula% It can be found using

機械的混合物の分離の際に、磁極の間隙の磁力の強さが大きくなく、強磁性液体 の層を平衡状態にすることができない場合には、分離された粒子を取り出す装置 を用いて、この層を充分に高い位置に維持しても差し支えない。この方法を行う ためには、強磁性液体と混合しない他の液体のコラムを用いて、その強磁性液体 を流体静力学的に上に押し上げる必要がある。When separating mechanical mixtures, the strength of the magnetic force in the gap between the magnetic poles is not large, and the ferromagnetic liquid equipment for removing separated particles if the layers cannot be brought into equilibrium may be used to maintain this layer at a sufficiently high position. do this method In order to remove that ferromagnetic liquid, use a column of other liquids that do not mix with the ferromagnetic liquid. needs to be pushed upward hydrostatically.

この場合には、次式: %式% を満足しなければならない。In this case, the following formula: %formula% must be satisfied.

この強磁性液体を上に押し上げるためのコラムの高さは、次の方程式: %式%) を用いて求めることができる。The height of the column to push this ferromagnetic liquid upward is determined by the following equation: %formula%) It can be found using

強磁性流体静力学約分M装置について、スクラップにされた非磁性金属の機械的 混合物の分離品質を向上させるための努力が、既に行われている(米国出願第2 .265.458号)。この分離装置は磁気装置を備えており、この磁気装置に は2つの磁極が取り付けられ、この2つの磁極は磁場を形成するような形状であ り、この磁場の強さは、磁極の間隙の高さに沿い、かつy軸に沿って、上部にお ける最大の値から、下部における最少の値まで変化し、この分離装置は、さらに 、リザーバを有し、このリザーバは非磁性金属で作られ、かつ、磁極の間隙に入 れである強磁性液体で満たされている。For the ferrohydrostatic reduction M device, mechanical analysis of scrapped non-magnetic metals Efforts have already been made to improve the separation quality of mixtures (U.S. Application No. .. No. 265.458). This separation device is equipped with a magnetic device, which has two magnetic poles attached, and these two magnetic poles are shaped so as to form a magnetic field. The strength of this magnetic field increases along the height of the magnetic pole gap and along the y-axis at the top. from the highest value at the bottom to the lowest value at the bottom. , has a reservoir made of non-magnetic metal and inserted into the gap between the magnetic poles. It is filled with a ferromagnetic liquid.

機械的混合物を供給する部分には磁気部材が設けられ、この磁気部材は分離され た粒子を取り出す部分にも設けられている。A magnetic member is provided in the part that supplies the mechanical mixture, and this magnetic member is separated. It is also provided in the part where the particles are taken out.

このような各磁気部材は三角柱状であり、その1つの面は磁極に保持されており 、この三角柱の他の面は磁極の面に連続している形状であり、この三角柱の第3 の面は磁極の間隙の長手方向のX軸線に対して鋭角に傾斜する面を形成している 。Each such magnetic member is shaped like a triangular prism, one face of which is held by a magnetic pole. , the other surface of this triangular prism is continuous with the magnetic pole surface, and the third surface of this triangular prism is The plane forms a plane that is inclined at an acute angle to the X-axis in the longitudinal direction of the magnetic pole gap. .

この磁気部材は局部的な磁場を形成しており、この局部的な磁場の強さの成分は 磁極の間隙でy軸の方向を向いている。This magnetic member forms a local magnetic field, and the component of the strength of this local magnetic field is The gap between the magnetic poles points in the direction of the y-axis.

機械的混合物が強磁性液体に供給された時に、この機械的混合物の粒子は、重力 、浮力、及び、流体静力学的圧力の作用を受けず、上述の局部的な磁場によって 作り出される付加的な磁力の作用を受ける。この力は粒子が磁極の近傍の強磁性 液体の表面に蓄積されるのを防止し、かつ、粒子の分離部分への移動を加速する 。When a mechanical mixture is fed into a ferromagnetic liquid, the particles of this mechanical mixture are , unaffected by buoyancy and hydrostatic pressure, and by the local magnetic field described above. subjected to the action of an additional magnetic force created. This force is caused by the ferromagnetic nature of the particles near the magnetic poles. Prevents accumulation on the surface of the liquid and accelerates the movement of particles to the separation area .

スクラップにされた非磁性金属の機械的混合物を重力の利用によって高品質で分 離することは周知であり、この分離は、重い粒子の中の軽い粒子の比率を最少に すること等を特徴とするものであり、分離部分の長さを充分に長くする必要があ る。これを別の言葉で表現すれば、重い粒子を成る速度で沈澱させるためには、 磁極の間隙のX軸線方向の距離を充分に長くしなければならないということであ る。機械的混合物の粒子の密度の差が小さい場合には、その分離部分の長さを、 さらに長くしなければならない。この従来の分離装置においては、機械的混合物 の粒子の重力の差による分離は、局部的な磁場の部分の外で行われる。その後に 、その分離部分の表面に浮いた機械的混合物の粒子は横方向の力に押されて磁極 の方向に移動し、リザーバの表面に保持され、そこに蓄積され、かつ、重い粒子 を捕捉して綿毛状小塊を形成する。この磁極の表面の付近における綿毛状小塊の 形成は強磁性液体の表面における粒子の移動を妨げ、これが重力利用方式の機械 的混合物の分離の品質を著しく低下させる。Mechanical mixtures of scrapped non-magnetic metals can be separated in high quality using gravity. It is well known that this separation minimizes the proportion of lighter particles among heavier particles. The length of the separation part must be sufficiently long. Ru. Expressing this in other words, in order to cause heavy particles to settle at a certain speed, This means that the distance between the magnetic pole gaps in the X-axis direction must be sufficiently long. Ru. If the difference in the density of the particles of the mechanical mixture is small, the length of the separated part is It has to be longer. In this conventional separation equipment, the mechanical mixture The gravitational differential separation of the particles takes place outside the local magnetic field. after that , the particles of the mechanical mixture floating on the surface of the separated part are pushed by the lateral force and form the magnetic poles. heavy particles that move in the direction of and are retained on the surface of the reservoir and accumulate there traps and forms fluff-like nodules. The fluffy nodules near the surface of this magnetic pole The formation impedes the movement of particles on the surface of the ferromagnetic liquid, which makes gravity-based machines significantly reduces the quality of separation of chemical mixtures.

さらに分離部分では、他の粒子の密度との差が小さく、かつ、強磁性液体の見掛 は密度との差も小さい粒子は、前記液体の層の中の深さが非常に接近している部 分で移動する。そのために、強磁性液体の見掛は密度より小さい密度を有する粒 子の分離が非常に困難になる。その結果、同じような密度を有する粒子から成る 機械的混合物を分離する場合には、軽い粒子が出てきた後に、必ず、これに引き 続いて重い粒子等が出てくるから、効率が悪くなる。Furthermore, in the separated part, the difference in density from other particles is small and the apparent density of the ferromagnetic liquid is Particles with a small difference in density are found in areas where the depth in the liquid layer is very close. Move in minutes. Therefore, the appearance of a ferromagnetic liquid is a particle with a density smaller than its density. Separation of children becomes very difficult. As a result, it consists of particles with similar densities When mechanically separating mixtures, it is always necessary to draw on the lighter particles after they emerge. Subsequently, heavy particles etc. come out, resulting in a decrease in efficiency.

粒子の密度が接近している機械的混合物の分離品質を向上させた強磁性流体静力 学的分離装置は公知であるこの強磁性流体静力学的分離装置は磁気装置を備えて おり、この磁気装置は磁場を形成するような形状の2つの磁極を有し、この磁極 が形成する磁場の強さは、底部における最大の値から頂部における最少の値まで 垂直に変化し、また、この分離装置は、さらに、非磁性金属製のリザーバを有し 、このリザーバは磁極の間隙に入れである強磁性液体で満たされている。Ferrohydrostatic forces improve the separation quality of mechanical mixtures with close particle densities This ferrohydrostatic separator comprises a magnetic device. This magnetic device has two magnetic poles shaped to form a magnetic field. The strength of the magnetic field formed by Vertically varied, this separation device additionally has a reservoir made of non-magnetic metal. , this reservoir is filled with a ferromagnetic liquid that is placed between the magnetic poles.

リザーバの内部には仕切り部材が設けられており、この仕切り部材は既に分離さ れている機械的混合物の粒子を導くためのものである。この仕切り部材は、強磁 性液体の層の中に取り付けられて、粒子の重力のベクトルに対して鋭角な1つの 三角柱に沿って移行する。この三角柱の基部はリザーバの横の壁体に保持されて いる。この仕切り部材の移行は必要なものである。その理由は、小密度の粒子を 移動させる強磁性液体の層が限定されているからである。この公知の分離装置は スクラップにされた非磁性金属の機械的混合物の供給装置を有し、この供給装置 は強磁性液体の表面の上に取り付けられて、磁極に保持されている。また、この 公知の分離装置は、さらに、分離された機械的混合物の粒子を取り出す装置を有 し、この分離された機械的混合物の粒子を取り出すための装置はリザーバと一体 になっている。この磁気装置の磁極は、機械的混合物の粒子が移動する方向に傾 斜している。A partition member is provided inside the reservoir, and this partition member has already been separated. It is for guiding the particles of the mechanical mixture that is being mixed. This partition member is a ferromagnetic attached within a layer of liquid and at an acute angle to the particle's gravitational vector Transition along a triangular prism. The base of this triangular prism is held by the wall next to the reservoir. There is. This transition of the partition member is necessary. The reason is that small density particles This is because the layer of ferromagnetic liquid to be moved is limited. This known separation device comprising a feeding device for a mechanical mixture of scrapped non-magnetic metals; is mounted on the surface of a ferromagnetic liquid and held by magnetic poles. Also, this The known separation device further comprises a device for removing the particles of the separated mechanical mixture. The device for removing the particles of this separated mechanical mixture is integrated with the reservoir. It has become. The magnetic poles of this magnetic device are tilted in the direction in which the particles of the mechanical mixture move. It's slanted.

スクラップにされた非磁性金属の機械的混合物が強磁性液体の表面に供給された 時に、その機械的混合物の粒子は、磁場の強さの水平方向の成分の作用を受け、 かつ、重力F の横方向の成分の作用を受ける。この強磁性液z 体の表面は液体と空気との境界における磁力の形に対応する状態である。この表 面は凸になる。この場合には、を有する粒子に作用して、これらの粒子をリザー バの横の表面に保持する。軽い粒子は磁極の付近に蓄積され、重い粒子を捕捉し て綿毛状小塊を形成する。この磁極の表面の近傍における綿毛状小塊の形成によ って、磁極の軸線方向に直角な方向の磁極の間隙の断面積が減少する。A mechanical mixture of scrapped non-magnetic metals was fed onto the surface of a ferromagnetic liquid Sometimes, the particles of the mechanical mixture are subjected to the action of a horizontal component of the magnetic field strength, In addition, it is affected by the lateral component of gravity F. This ferromagnetic liquid z The surface of the body is in a state corresponding to the shape of the magnetic force at the boundary between liquid and air. this table The surface becomes convex. In this case, by acting on particles with hold it on the surface next to the bar. Lighter particles accumulate near the magnetic poles and trap heavier particles. and form fluff-like nodules. Due to the formation of fluff-like nodules near the surface of the magnetic pole, Therefore, the cross-sectional area of the gap between the magnetic poles in the direction perpendicular to the axial direction of the magnetic poles is reduced.

その結果、分離装置は、その出力が減少し、ついには停止するに至る。さらに、 この公知の分離装置は、もう一つの欠点を有する。それは、この分離装置の生産 物の品質が悪いことである。その理由は、軽い粒子が成る比率で重い粒子を含ん でいること、及び、その他の不都合があるからである。As a result, the separator reduces its output and eventually stops. moreover, This known separation device has another drawback. It is the production of this separation equipment The quality of the product is poor. The reason is that the ratio of light particles to heavy particles is This is because there are other inconveniences.

もう一つの欠点は、強磁性液体の見掛は密度より大密度の粒子が強磁性液体の層 の中で移動する時に、この粒子の流れが軽い粒子を含むことである。これらの軽 い粒子は接着力と粘度によって保持されて、すぐに強磁性液体の表面まで上昇す る。これらの軽い粒子は、重い粒子その品質を低下させる。Another drawback is that the particles of higher density than the apparent density of the ferromagnetic liquid form in the layer of the ferromagnetic liquid. This flow of particles contains light particles as they move through the air. These light The particles are held together by adhesive forces and viscosity and quickly rise to the surface of the ferromagnetic liquid. Ru. These lighter particles reduce the quality of the heavier particles.

スクラップにされたアルミニュウム合金の機械的混合物の密度に非常に近い密度 を有する粒子の分離、例えば、密度が2.63グラム毎立方センナメートルであ るアルミニュウム・マグネシウム合金と、密度が2.67グラム毎立方センチメ ートルであるアルミニニウム・硅素合金との分離は、高品質アルミニュウム合金 製造用の高品質の生産物を製造し得る公知の分離装置を用いれば可能である。そ の仕切り部材を用いれば、軽い粒子の密度が重い粒子の密度に接近している強磁 性液体の層を制限することが可能である。Density very close to that of mechanical mixtures of scrap aluminum alloys For example, separation of particles with a density of 2.63 grams per cubic centimeter aluminum-magnesium alloy with a density of 2.67 grams per cubic centimeter High-quality aluminum alloy is separated from aluminum and silicon alloy, which are This is possible using known separation equipment that can produce high-quality products for production. So If you use a partition member of It is possible to limit the layer of sexual liquid.

発明の開示 本発明の目的は、磁極の間隙に付加的な磁力を形成し、この磁力を用いて、軽い 粒子及び重い粒子の、X軸及びZ軸の方向への移動を強めて、機械的混合物の分 離の有効度を向上させ得る強磁性流体静力学的分離装置を創作することにある。Disclosure of invention The purpose of the present invention is to form an additional magnetic force in the gap between the magnetic poles and use this magnetic force to The mechanical mixture is divided by increasing the movement of particles and heavy particles in the direction of the X and Z axes. The object of the present invention is to create a ferrohydrostatic separation device that can improve the effectiveness of separation.

ここに提供する強磁性流体静力学的分離装置は、磁場を形成する2つ以上の磁極 を有する磁気装置が設けられ、この磁場の強さが磁極の高さによって変化し、こ の磁場の強さの変化の範囲が磁極の下部における最大値から、前記磁極の頂部に おける最少値までの範囲であり、この強磁性流体静力学的分離装置は、さらに、 リザーバが設けられ、このリザーバは非磁性材料で作られ、強磁性液体が充填さ れ、磁極の間隙に取り付けられ、この強磁性流体静力学的分離装置には、さらに 、非磁性材料の機械的混合物の供給装置が設けられ、この機械的混合物の供給装 置が強磁性液体の表面の上に設けられて磁極に保持されており、この強磁性流体 静力学的分離装置には、さらに、非磁性材料の機械的混合物から分離された粒子 の排出装置が設けられ、この分離された粒子の排出装置がリザーバと一体になっ ている強磁性流体静力学的分離装置であり、この強磁性流体静力学的分離装置に おいて、本発明に基づいて、強磁性材料で作られた部材が磁極の間に取り付けら れて強磁性液体のコラムの中に局部的な磁場を形成し、各局部的な磁場の磁力の ベクトルが機械的混合物の粒子の速度のベクトルに対して角度を為すものである 。The ferrohydrostatic separation device provided herein consists of two or more magnetic poles forming a magnetic field. A magnetic device is provided with a magnetic field whose strength varies depending on the height of the magnetic pole. The range of change in magnetic field strength is from the maximum value at the bottom of the magnetic pole to the top of the magnetic pole. This ferrohydrostatic separator furthermore A reservoir is provided, the reservoir being made of non-magnetic material and filled with a ferromagnetic liquid. attached to the gap between the magnetic poles, this ferrohydrostatic separator further includes , a feeding device for a mechanical mixture of non-magnetic materials is provided; The ferromagnetic fluid is A static separator further includes particles separated from a mechanical mixture of non-magnetic materials. A discharge device for the separated particles is provided, and this discharge device for the separated particles is integrated with the reservoir. This is a ferrohydrostatic separator with According to the invention, a member made of ferromagnetic material is attached between the magnetic poles. to form a local magnetic field within the column of ferromagnetic liquid, and the magnetic force of each local magnetic field is the vector makes an angle to the vector of the velocity of the particles of the mechanical mixture .

この強磁性流体静力学的分離装置は、機械的混合物の粒子の密度の大小にかかわ らず、その粒子の分離品質をかなり向上させることができる。This ferrohydrostatic separation device is suitable for separating particles of large or small density in mechanical mixtures. The separation quality of the particles can be considerably improved.

強磁性液体の見掛は密度は、分離部分におけるよりも局部的な磁場において非常 に重要である。機械的混合物の粒子が強磁性液体のコラムの内部、又は、この強 磁性液体の表面で移動する時に、この機械的混合物の粒子に対して、上述のよう な局部的な磁場によって形成される付加的な磁力が作用する。この機械的混合物 の粒子と見掛は密度の大きい部分との相互作用は、粒子の移動経路を変更させ、 この粒子が強磁性液体のコラムに滞留する時間を延伸させることができる。The apparent density of a ferromagnetic liquid is much smaller in the local magnetic field than in the separated part. is important. The particles of the mechanical mixture are placed inside a column of ferromagnetic liquid or When moving on the surface of a magnetic liquid, the particles of this mechanical mixture are An additional magnetic force is exerted, which is formed by a localized magnetic field. This mechanical mixture The interaction of particles with apparently dense parts changes the migration path of the particles, The residence time of the particles in the column of ferromagnetic liquid can be extended.

綿毛状小塊が強磁性液体の表面に形成された時には、この綿毛状小塊は、局部的 な磁場によって形成される付加的な磁力の作用を受けて、X軸に沿う移動の際に Z軸に沿って往復運動するように移動する。このような綿毛状小塊の移動によっ て、強磁性液体の表面の力と、機械的混合物の粒子の分子間の相互作用の力との 克服が容易になる。その結果、綿毛状小塊が崩壊し、自由な状態の重い粒子が強 磁性液体のコラムの中で沈降し、軽い粒子がこの液体の表面で移動を継続して、 リザーバから分離された粒子を取り出す方向に移動する。When fluff-like nodules are formed on the surface of a ferromagnetic liquid, the fluff-like nodules are locally When moving along the X-axis under the action of an additional magnetic force formed by a magnetic field It moves in a reciprocating motion along the Z axis. Due to the movement of such fluff-like lumps, Therefore, the surface force of the ferromagnetic liquid and the interaction force between the particles of the mechanical mixture are It becomes easier to overcome. As a result, the fluffy nodules disintegrate and the free heavy particles become stronger. The light particles settle in a column of magnetic liquid and continue to move on the surface of this liquid. It moves in a direction to take out the separated particles from the reservoir.

機械的混合物の重い粒子は、強磁性液体のコラムを通って移動する時に、強磁性 液体の見掛は密度より小密度の粒子を分離部分で離し、この液体の見掛は密度の より大密度の部分を通る時に移動経路を変更し、この部分に沿って移動する。こ の移動の方向は、沈んだ粒子をリザーバから取り出す方向である。この場合、分 離部分の強磁性液体の見掛は密度よりも小密度の粒子に、大きい流体静力学的圧 力が作用する。この大きい流体静力学的圧力は軽い粒子を重い粒子から分離し、 この軽い粒子は強磁性液体の表面に浮いて他の軽い粒子と共に排出方向に移動す る。The heavy particles of the mechanical mixture become ferromagnetic as they move through the column of ferromagnetic liquid. The apparent density of the liquid is determined by separating particles with a density smaller than the density at the separation part, and the apparent density of the liquid is When it passes through a higher density area, it changes its path and moves along this area. child The direction of movement of is the direction that removes the settled particles from the reservoir. In this case, minutes The apparent density of the ferromagnetic liquid in the separated part is smaller than the density of the particles, and the large hydrostatic pressure Force acts. This large hydrostatic pressure separates lighter particles from heavier particles, These light particles float on the surface of the ferromagnetic liquid and move in the discharge direction with other light particles. Ru.

各部材を相互に等距MMされているロッドのように作り、交差部材をリザーバで 保持し、この全てのロッドを交差部材を用いて結合して、強磁性液体の層の中に 、機械的混合物の粒子の速度のベクトルに対して平行になる面を形成し、この面 の一方の受は皿の端部を、ロッドの軸線に直角な機械的混合物供給部分に、強磁 性液体の表面より下になるように設け、これに対して、この面の他方の受は皿の 端部も、ロッドの軸線に直角にし、強磁性液体の層の中に、磁場の強さが最大に なる部分に設けることは好ましいことである。Each member is made like a rod equidistant from each other, and the intersecting member is a reservoir. and connect all these rods using cross members into a layer of ferromagnetic liquid. , forms a plane parallel to the vector of velocity of the particles of the mechanical mixture, and this plane One receiver connects the end of the dish to the mechanical mixture supply section perpendicular to the axis of the rod, with a ferromagnetic The other receptacle on this side is placed below the surface of the liquid, while the other receptacle on this side is below the surface of the liquid. The ends are also perpendicular to the axis of the rod and placed in a layer of ferromagnetic liquid to maximize the strength of the magnetic field. It is preferable to provide it in a certain area.

分離部分よりも大きい磁場の強度(H)と磁場の強度の成分(gradH)を有 する局部的な磁場を分離部分に形成し、この局部的な磁場の形成される部位を、 この分離部分のロッドの間と、このロッドの上にする。このようにする理由は、 これらのロッドの間の距離が小さ過ぎるからである。この局部的な磁場は強磁性 液体に作用して、これらの部分に、流体静力学的圧力が分離部分よりも大きい範 囲を形成する。この範囲はロッドに対して等距離である。この流体静力学的圧力 の力は、ロッド及び強磁性液体の感度で表わされる。この流体静力学的圧力の力 の大きさは、ロッドが形成する面の受は皿の端部の近傍で最少であり、この部位 は強磁性液体のレベル及び機械的混合物供給部分のレベルより低い位置にあり、 この流体静力学的圧力の力の大きさは、前記面の他方の受は皿の端部の方向に徐 々に、最大の値になるまで増大する。It has a magnetic field strength (H) and a magnetic field strength component (gradH) that are larger than the separated part. A local magnetic field is formed in the separated part, and the part where this local magnetic field is formed is Between the rods of this separated part and on top of this rod. The reason for doing this is This is because the distance between these rods is too small. This local magnetic field is ferromagnetic Acting on the liquid, the hydrostatic pressure in these parts is greater than in the separated parts. form an enclosure. This range is equidistant to the rod. This hydrostatic pressure The force is expressed by the sensitivity of the rod and the ferromagnetic liquid. This hydrostatic pressure force The size of the surface that the rod forms is the smallest near the edge of the dish, and this area is located below the level of the ferromagnetic liquid and the level of the mechanical mixture supply section, The magnitude of this hydrostatic pressure force is such that the other receiver on the surface gradually increases in the direction of the edge of the dish. increases gradually until it reaches its maximum value.

この受は皿の端部は強磁性液体の強さが最大になる部分に設けである。This receiver is placed at the end of the dish where the strength of the ferromagnetic liquid is greatest.

重い粒子とその軽い粒子は、強磁性液体の表面が変化すれば、直ちに、その移動 経路を変える。この移動経路を変化させる作用は、局部的な磁場の作用によって 強磁性液体に形成される流体静力学的圧力の作用であり、この移動経路は粒子の 重力のベクトルに対して角度をなす方向である。これらの粒子はロッドの上で移 動を開始する。大きい流体静力学的圧力がこの粒子を移動させる時に、軽い粒子 が重い粒子から分離されて強磁性液体の表面に浮上し、この強磁性液体の表面で 、他の軽い粒子と共に排出される。この方法は、非磁性金属の機械的混合物から 非磁性金属をより一層効率良く回収することができる。A heavy particle and its lighter particle will move as soon as the surface of the ferromagnetic liquid changes. Change route. The effect of changing this movement path is due to the action of a local magnetic field. This is a function of the hydrostatic pressure that forms in a ferromagnetic liquid, and this path of movement is It is a direction that makes an angle to the vector of gravity. These particles are transferred on the rod. start the movement. A lighter particle when a large hydrostatic pressure moves this particle is separated from the heavier particles and floats to the surface of the ferromagnetic liquid, and on the surface of this ferromagnetic liquid, , are emitted along with other light particles. This method uses mechanical mixtures of non-magnetic metals to Non-magnetic metals can be recovered even more efficiently.

また、各部材で円錐部分の対称軸に沿って切られた円錐部分を部分的に構成し、 かつ、その面に球形の基部を設け、この基部を磁極の湾曲部の母線に沿って保持 し、前記部材を、磁極の湾曲部の母線に沿って、相互に前後になるように等距離 に、かつ、他の磁極に対して離れるように配設し、これに対して、円錐部分の頂 部を強磁性液体の表面の機械的混合物の粒子のi度のベクトルと同じ方向にする のは好ましいことである。In addition, each member partially constitutes a conical part cut along the axis of symmetry of the conical part, And, a spherical base is provided on that surface, and this base is held along the generatrix of the curved part of the magnetic pole. and the said members are placed equidistantly in front and behind each other along the generatrix of the curved part of the magnetic pole. and away from other magnetic poles, whereas the top of the conical part be in the same direction as the i degree vector of the particles of the mechanical mixture on the surface of the ferromagnetic liquid. It is preferable that

これらの部材の構造と形状によって、強さH及びその強さの成分gradHが分 離部分の強さH及びその強さの成分gradHよりも大きい局部的な磁場を形成 することができる。このような局部的な各磁場は、強磁性液体と相互に作用して 、その表面のZ軸方向の湾曲度を変化させ、これに対して、各部材の周囲の部分 における強磁性液体の液面の高さを、分離部分における強磁性液体の液面の高さ よりも高い位置まで上昇させる。この粒子の相互作用は横方向の力F を排除す る。この横方向の力F は、gz               gz機械的混 合物の粒子をリザーバの側壁に保持する力である。これは分離をより一層効率良 いものにすることができる。Depending on the structure and shape of these members, the strength H and the component gradH of that strength can be determined. Forms a local magnetic field larger than the strength H of the separated part and the component gradH of that strength can do. Each such local magnetic field interacts with the ferromagnetic liquid , the degree of curvature of the surface in the Z-axis direction is changed, and the surrounding area of each member is The height of the ferromagnetic liquid level at the separation part is the height of the ferromagnetic liquid level at raise it to a higher position. This particle interaction eliminates the lateral force F Ru. This lateral force F is caused by gz mechanical mixing. It is the force that holds the compound particles to the side walls of the reservoir. This makes separation even more efficient. It can be made into something.

機械的混合物の供給部分における綿毛状小塊の形成は、局部的な磁場の作用を受 け、この局部的な磁場が、これらの綿毛状小塊を、その軸線を中心として回転さ せ力のモーメントを発生させ、さらに、交差させるように移動させる力を生じさ せる。その結果、綿毛状小塊は破壊され、分離部分の強磁性液体の見掛は密度よ り大きい密度を有する粒子は底に沈む。The formation of fluff-like nodules in the feed section of the mechanical mixture is influenced by the local magnetic field. This local magnetic field causes these fluffy nodules to rotate about their axis. A moment of pushing force is generated, and a force is also generated that causes the object to move crosswise. let As a result, the fluff-like nodules are destroyed, and the appearance of the ferromagnetic liquid in the separated part becomes smaller than its density. Particles with higher density will sink to the bottom.

この強磁性流体静力学的分離装置では、各磁極の軸線に沿う方向の断面積を可変 とし、この磁極の断面積の変化の範囲を、機械的混合物の供給部分で最少の断面 積になり、機械的混合物の分離された粒子を排出する部分で最大の断面積になる ようにすることは好ましいことである。This ferrohydrostatic separator has a variable cross-sectional area along the axis of each magnetic pole. Let the range of change in the cross-sectional area of this magnetic pole be the minimum cross-sectional area in the mechanical mixture supply part. product, with the largest cross-sectional area at the part where the separated particles of the mechanical mixture are discharged. It is preferable to do so.

磁極がこのような方法で作られた場合には、磁極の内部の磁力線の密度が変化し 、従って、局部的な磁場の強さが変化し、この局部的な磁場の強さの変化の範囲 が、機械的混合物供給部分で最大の値になり、機械的混合物の軽い粒子の排出部 分で最少の値になる範囲である。その結果、磁極の表面は、その軸線に沿って均 一であるが磁気ポテンシャルが変化する間隙を形成する。この機械的混合物供給 部分における磁極の表面の磁気ポテンシャルと、分離された粒子の排出部分にお ける磁極の表面の磁気ポテンシャルとの差は、これらの部分における磁極の金属 の飽和の程度の差によって決まる。その結果、磁極の間隙における強さHは、強 磁性液体の表面の上の機械的混合物の粒子の移動のベクトルとは反対方向のベク トルを有する磁気の強さの特定された成分(gradH)を形成するように分布 する。この強磁性液体の層の磁極の間隙における強さHと、その特定された成分 (gradH)との作用は、流体静力学的圧力F1xの水平方向の成分を形成し 、この水平方向の成分は強磁性液体の表面の上で移動する機械的混合物の粒子の ベクトルに対して平行である。この水平方向の成分は、機械的混合物の粒子に作 用して、これらの粒子を適時に供給部分から排出する。When magnetic poles are made in this way, the density of magnetic field lines inside the magnetic poles changes. , therefore the local magnetic field strength changes and the range of this local magnetic field strength change has its maximum value in the mechanical mixture supply section, and in the mechanical mixture light particle discharge section. This is the range that gives the minimum value in minutes. As a result, the surface of the magnetic pole is uniform along its axis. It forms a gap where the magnetic potential is constant but changes. This mechanical mixture supply The magnetic potential of the surface of the magnetic pole at the part and the ejecting part of the separated particles The difference between the magnetic potential of the surface of the magnetic pole and the magnetic potential of the surface of the magnetic pole in these parts is It is determined by the difference in the degree of saturation. As a result, the strength H in the gap between the magnetic poles is The vector in the opposite direction to the vector of movement of the particles of the mechanical mixture above the surface of the magnetic liquid. distributed to form a specified component of magnetic strength (gradH) with tor do. The strength H of this ferromagnetic liquid layer in the gap between the magnetic poles and its specified component (gradH) forms the horizontal component of the hydrostatic pressure F1x , this horizontal component is due to the mechanical mixture particles moving above the surface of the ferromagnetic liquid. parallel to the vector. This horizontal component acts on the particles of the mechanical mixture. to remove these particles from the feed section in a timely manner.

さらに、強磁性液体の層の内部と表面の機械的混合物の粒子を、供給部分から、 分離した粒子の排出部分の方向に移動させる。これによって、一方では分離処理 をより効率的なものにし、他方では全体としての分離処理の効率を向上させるこ とができる。Furthermore, particles of the mechanical mixture inside and on the surface of the layer of ferromagnetic liquid are added from the supply section to Move the separated particles in the direction of the discharge section. This allows separation processing on the one hand. on the other hand, and improve the efficiency of the separation process as a whole. I can do it.

本発明に基づいて作られた強磁性流体静力学的分離装置は、小片の形にされたケ ーブルのスクラップ、一般的には鉛で鎧装されている廃棄物(銅と鉛との金属混 合物、アルミニニウムと鉛との金属混合物)を分離するために使用するものであ る。この強磁性流体静力学的分離装置は、軽量物を回収することができ、この軽 量物はアルミニニウム又は銅であり、これには1パ一セント未満の重量物の不純 物を含んでいる。また、この強磁性流体静力学的分離装置は重量物を回収するこ とができ、この重量物は、この場合には、2パ一セント未満の軽量物を含んでい る。A ferrohydrostatic separation device made in accordance with the present invention comprises scrap metal, typically lead armored waste (metallic mixture of copper and lead) It is used to separate aluminum and lead (metal mixtures of aluminum and lead). Ru. This ferrohydrostatic separation device is capable of recovering lightweight objects and The material is aluminum or copper, which contains less than 1% impurity. contains things. In addition, this ferrohydrostatic separation device is capable of recovering heavy objects. In this case, the heavy items include lighter items weighing less than 2%. Ru.

スクラップにされた家庭用の無線電子装置を処理する場合に、この無線電子装置 が金属の混合物であり、この金属がアルミニュウム、銅、及び、錫と鉛で作られ ている半田である場合には、強磁性流体静力学的分離装置は、1パーセント来満 の銅と錫・鉛半田が混入されているアルミニニウム、及び、2パ一セント未満の アルミニニウムが混入されている銅と錫と鉛から成る生成物を回収することがで きる。この方法によって非磁性金属の機械的混合物を分離すれば、高品質の合金 を製造するために使用し得る生成物を提供することができる。When disposing of scrapped household wireless electronic devices, this is a mixture of metals, and this metal is made of aluminum, copper, and tin and lead. If the solder is aluminum mixed with copper and tin/lead solder, and aluminum with less than 2% It is possible to recover products consisting of copper, tin and lead mixed with aluminum. Wear. Separation of mechanical mixtures of non-magnetic metals by this method produces high-quality alloys. A product can be provided that can be used to produce.

本発明の他の目的及び長所は、以下に説明する明確な形態と、その関連図面によ って、より明瞭になる。Other objects and advantages of the invention can be found in the following detailed form and related drawings: It becomes clearer.

図面の簡単な説明 第1図は本発明に基づいて密度の大きい機械的混合物の粒子を分離するために設 計された強磁性流体静力学的分離装置の概略的な斜視図、第2図は本発明に基づ いて局部な磁場を形成する装置の拡大斜視図、第3図は第1図強磁性流体静力学 的分離装置の線■−■に沿う横断面図、第4図は磁極N−S間に配設されたリザ ーバの上面図、第5図は本発明に基づいて密度の小さい機械的混合物の粒子を分 離するために設計された強磁性流体静力学的分離装置の概略的な斜視図である。Brief description of the drawing FIG. 1 shows a device designed according to the invention for separating particles of a dense mechanical mixture. FIG. 2 is a schematic perspective view of a scaled ferrohydrostatic separation device according to the present invention. Figure 3 is an enlarged perspective view of a device that forms a localized magnetic field. Figure 4 is a cross-sectional view of the magnetic separation device taken along the line A top view of the server, FIG. 1 is a schematic perspective view of a ferrohydrostatic separation device designed for separation; FIG.

発明を実施するための最良の形態 非磁性材料の機械的混合物、例えば、家庭用無線電子装置、若しくは小片の形で スクラップにされたケーブル、及び、鉛で鎧装されている廃棄物であって、小片 の大きさが40ミリメートル以下のものを分離するために、本発明に基づいて設 計された強磁性流体静力学的分離装置は、磁気装置1(第1図)を備えており、 この磁気装置1は断面積が可変の2つの磁極N−8を有し、この磁極N−8は磁 場を形成する形状であり、この磁場の強さHは磁極の高さによって変化し、この 磁場の強さが変化する範囲は、磁極の下部で最大になる磁場の強さから、この磁 極の頂部で最少になる磁場の強さまでの範囲内であり、また、この磁場の強さは 磁極の湾曲部分の母線に沿って変化するものでもあり、この磁場の強さは、機械 的混合物を供給する部分で最大になる磁場の強さから、この混合物をこの強磁性 流体静力学的分離装置から排出する部分で最少になる磁場の強さまでの範囲内で 変化する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Mechanical mixtures of non-magnetic materials, e.g. in household radio-electronic devices or in the form of small pieces Scraped cables and waste armored with lead, small pieces In order to separate objects with a size of 40 mm or less, The instrumented ferrohydrostatic separation device comprises a magnetic device 1 (FIG. 1), This magnetic device 1 has two magnetic poles N-8 with variable cross-sectional areas, and this magnetic pole N-8 has a variable cross-sectional area. It is a shape that forms a field, and the strength H of this magnetic field changes depending on the height of the magnetic pole. The range in which the magnetic field strength changes varies from the maximum magnetic field strength at the bottom of the magnetic pole to the magnetic field strength at the bottom of the magnetic pole. The strength of the magnetic field is at its minimum at the top of the pole; It also changes along the generatrix of the curved part of the magnetic pole, and the strength of this magnetic field is The strength of the magnetic field, which is greatest at the point where the mixture is supplied, makes it possible to transform this mixture into a ferromagnetic up to the minimum magnetic field strength at the exit from the hydrostatic separator. Change.

また、この強磁性流体静力学的分離装置は、さらに、非磁性材料で作られている リザーバ2を有し、このリザーバ2は強磁性液体3を含み、磁極の間の空間に入 れられており、さらに、この強磁性流体静力学的分離装置は非磁性金属の機械的 混合物を供給するための機械的混合物供給装置4を備えており、この非磁性金属 混合物の供給装置4は強磁性液体3の液面より高い位置に設けられており、さら に、この強磁性流体静力学的分離装置は、非磁性金属の機械的混合物から分離さ れた粒子を排出するための粒子排出装置5を備えている。Moreover, this ferrohydrostatic separation device is additionally made of non-magnetic material It has a reservoir 2 which contains a ferromagnetic liquid 3 and which enters the space between the magnetic poles. Furthermore, this ferrohydrostatic separation device is suitable for mechanical separation of non-magnetic metals. It is equipped with a mechanical mixture supply device 4 for supplying the mixture, and this non-magnetic metal The mixture supply device 4 is provided at a position higher than the liquid level of the ferromagnetic liquid 3, and This ferrohydrostatic separation device mechanically separates non-magnetic metals from A particle discharge device 5 is provided for discharging the collected particles.

磁気装置1は2つの励磁コイル6を有し、この励磁コイル6はそれぞれ、ブラケ ット8によって、ヨーク7に取り付けられ1.このブラケット8はフレーム9に 設けられ、このフレーム9は基礎に取り付けられている。また、磁気装置1の磁 極N−Sも、ヨーク7に保持されている。The magnetic device 1 has two excitation coils 6, each of which has a bracket. Attached to the yoke 7 by the cut 8, 1. This bracket 8 is attached to frame 9 This frame 9 is attached to the foundation. In addition, the magnetic device 1 The pole N-S is also held by the yoke 7.

非磁性金属の機械的混合物の供給装置4は、磁極N −5にブラケット11で強 固に保持されたホッパ10と、リザーバ2に動的に結合された振動シュート12 とを備えている。このホッパ10は振動シュート12より高い位置に設けられて いる。A supply device 4 for a mechanical mixture of non-magnetic metals is attached to the magnetic pole N-5 with a bracket 11. A rigidly held hopper 10 and a vibrating chute 12 dynamically coupled to the reservoir 2 It is equipped with This hopper 10 is provided at a higher position than the vibrating chute 12. There is.

理解を容易にするために、機械的混合物の重い粒子を黒い円で示し、軽い粒子を 白抜きの円で示す。For ease of understanding, the heavy particles of the mechanical mixture are shown with black circles, and the light particles are Indicated by an open circle.

非磁性金属の機械的混合物から分離された粒子の排出装置5は平らな部材13で あり、この平らな部材13はリザーバ2の側壁の機械的混合物から最も遠く離れ ている部分に保持されている。この平らな部材−13の受は皿の端部はリザーバ 2の受は皿を越えて延びて、通路14゜15を形成している。通路14は重い粒 子を排出するためのものであり、通路15は軽い粒子を排出するためのものであ る。The device 5 for discharging particles separated from the mechanical mixture of non-magnetic metals is a flat member 13. , and this flat member 13 is located furthest away from the mechanical mixture on the side wall of the reservoir 2. It is held in the part where it is. The end of this flat member 13 is a reservoir. The two receivers extend beyond the pan and form passages 14 and 15. Passage 14 is heavy grain The passage 15 is for discharging light particles, and the passage 15 is for discharging light particles. Ru.

強磁性材料製部材は、磁極N−5の間隙に設けられて、強磁性流体の中に局部的 な磁場を形成する。局部的な各磁場の磁力のベクトルは、機械的混合物の粒子の 速度Vのベクトルに対して傾斜している。この各部材はロッド16(第2図)の ような形に作られている。これは、機械的混合物の密度の大きい粒子に対して作 用するためである。このロッド16は相互に離れており、その距離は等しい。全 てのロッド16はリザーバ2(第3図)に保持された非磁性の交差部材17によ って相互に結合されて面を形成し、この面は重い粒子の速度のベクトルの方向に 平行に延びるでいる。この面の一方の端部は、ロッド16の軸線に対して直角で あり、かつ、機械的混合物を供給する部分に設けられ、その取付は部位は強磁性 流体の液面より低い位置にある。これに対して、ロッド16の軸線に対して直角 になっている前記面の他方の受は皿の端部は、強磁性流体の磁場の強さが最大に なる部分に設けられている。A member made of ferromagnetic material is provided in the gap between the magnetic poles N-5 and locally within the ferromagnetic fluid. form a strong magnetic field. The magnetic force vector of each local magnetic field is It is inclined with respect to the vector of velocity V. Each of these members is attached to the rod 16 (Fig. 2). It is made in such a shape. This works for dense particles in mechanical mixtures. This is for the purpose of use. The rods 16 are spaced apart from each other and their distances are equal. all All rods 16 are connected by non-magnetic cross members 17 held in reservoir 2 (FIG. 3). are connected to each other to form a surface, which faces in the direction of the heavy particle's velocity vector. They extend parallel to each other. One end of this plane is perpendicular to the axis of the rod 16. Yes, and is provided in the part that supplies the mechanical mixture, and its installation is made of ferromagnetic material. It is located below the liquid level of the fluid. On the other hand, at right angles to the axis of the rod 16 The other side of the plate is located at the edge of the dish, where the magnetic field strength of the ferrofluid is at its maximum. It is located in the part where it will be.

この各部材は、強磁性液体の液面の機械的混合物の粒子に対して作用するために 、円錐形の部分18(第4図)を部分的に構成するような形に作られており、こ の部分円錐の形の部分18は対称軸に沿っている長孔を有し、かつ、球形の基部 を有し、この球形の基部は磁極N−5の面によって保持されている。円錐部分1 8は磁極N −8の湾曲部分の母線に沿って、等間隔に離れるように設けられ、 隣り合う各円錐部分18は他方の磁極の部材に移行している。この円錐部分の頂 部は、強磁性液体の表面で移動する粒子の速度のベクトルと同じ方向を向いてい る。Each member is designed to act on the particles of the mechanical mixture at the surface of the ferromagnetic liquid. , which is shaped so as to partially constitute a conical section 18 (Fig. 4). The part 18 in the form of a partial cone has an elongated hole along the axis of symmetry and has a spherical base. The spherical base is held by the face of the magnetic pole N-5. Conical part 1 8 are provided at equal intervals along the generatrix of the curved portion of the magnetic pole N-8, Each adjacent conical portion 18 transitions into a member of the other pole. The top of this cone is oriented in the same direction as the velocity vector of the particle moving on the surface of the ferromagnetic liquid. Ru.

本発明に基づいて作られた強磁性流体静力学的分離装置は次のように作動す葛。The ferrohydrostatic separation device made according to the present invention operates as follows.

励磁用コイル6(第1図)に給電された時に、磁極の間隙に不均一な磁場が形成 され、この磁場が強磁性液体に作用する。この磁場は1つの強さの成分grad Hを有し、この強さの成分gradHのベクトルは磁極N−5のY軸に沿って距 離が最少になる方向を向き、これに対して、この磁場の他の強さの成分grad Hのベクトルは、機械的混合物を供給する部分のX軸に沿った方向を向く。この 強磁性液体には見掛は密度ρ が必要であり、この見掛け密度ρ は次式によっ て求められる。When power is supplied to the excitation coil 6 (Figure 1), a non-uniform magnetic field is formed in the gap between the magnetic poles. This magnetic field acts on the ferromagnetic liquid. This magnetic field has one strength component grad H, and the vector of this strength component gradH has a distance along the Y axis of magnetic pole N-5. The other strength component of this magnetic field grad The vector of H points along the X-axis of the part supplying the mechanical mixture. this A ferromagnetic liquid requires an apparent density ρ, and this apparent density ρ is calculated by the following formula: is required.

p  −p  + (μo−に/g) ・H−gradH。p −p + (μo−/g)・H−gradH.

t ここに、 ρ、は強磁性液体の物理的密度; には強磁性液体の容積磁力感度; μ0は真空の透過度: Hは機械的混合物の粒子がある部分の磁場の強さ;gradHは機械的混合物の 粒子がある部分の磁場の強さの成分; gは自由落下の加速度である。t Here, ρ is the physical density of the ferromagnetic liquid; is the volumetric magnetic force sensitivity of the ferromagnetic liquid; μ0 is the transparency of vacuum: H is the strength of the magnetic field where the particles of the mechanical mixture are; Component of the magnetic field strength where the particle is located; g is the acceleration of free fall.

原材料とする機械的混合物はホッパ10(第1図)に加えられ、次に、振動シュ ート12に加えられ、強磁性液体の液面に加えられる。強磁性液体3の層の中の 機械的混合物の粒子は流体静力学的圧力F1の垂直方向の成分FIY及び水平方 向の成分F1xの作用を受け、これらの流体静力学的圧力の成分がこの粒子を移 動させる。The raw mechanical mixture is added to the hopper 10 (Figure 1) and then passed through a vibrating shutter. is added to the ferromagnetic liquid level at 12. in the layer of ferromagnetic liquid 3 The particles of the mechanical mixture are affected by the vertical component FIY of the hydrostatic pressure F1 and the horizontal component FIY. Under the action of the component F1x in the direction, these hydrostatic pressure components displace this particle. make it move.

強磁性液体の見掛は密度ρ より小さい密度を有する機械的混合物はこの強磁性 液体の液面に移動し、これに対して、この強磁性液体の見掛は密度ρ より大き い密度を有する機械的混合物は、重力F の作用によって、この強磁性液体3の 層の中に沈む。The apparent density of a ferromagnetic liquid is ρ.A mechanical mixture with a density smaller than this ferromagnetic The ferromagnetic liquid moves to the surface of the liquid, whereas the apparent density of this ferromagnetic liquid is greater than the density ρ. A mechanical mixture with a high density is caused by the action of gravity F, which causes the ferromagnetic liquid 3 to sink into the layers.

ロッド16の間と上に形成された局部的な磁場は、その強さHと強さの成分gr adHとによって特徴付けられ、これらの強さHと強さの成分gradHは、分 離部分の強さH及び強さの成分gradより大きい。これらの局部的な磁場は、 強磁性液体3に、見掛は密度ρ をより大きくした部分を作り出す。強磁性液体 の中に沈んだ機械的混合物の粒子は、見掛は密度の大きい部分を横断する。これ らの部分における流体静力学的圧力Ftがより大きいので、粒子はその移動経路 を変えて、これらの部分に支持されている通路14の方向に向かって移動を開始 する。The local magnetic field formed between and above the rods 16 has a strength H and a component of the strength gr adH, and their strength H and strength component gradH are It is greater than the strength H of the separated part and the strength component grad. These local magnetic fields are In the ferromagnetic liquid 3, a portion with an apparent larger density ρ is created. ferromagnetic liquid Particles of a mechanical mixture submerged in a traverse an area of apparent density. this Since the hydrostatic pressure Ft in these parts is larger, the particles follow their migration path. and starts moving in the direction of the passageway 14 supported by these parts. do.

密度が強磁性液体の見掛は密度ρ より大きい機械的混合物の粒子が、分M部分 で、これより密度の小さい粒子を搬送している時には、後者はさらに、増大した 流体静力学的圧力F1によって分離されて、強磁性液体3の液面に浮上する。The particles of the mechanical mixture whose density is larger than the apparent density ρ of the ferromagnetic liquid are When transporting particles with a lower density than this, the latter increased further. It is separated by the hydrostatic pressure F1 and floats to the surface of the ferromagnetic liquid 3.

機械的混合物の浮動している粒子は、流体静力学的圧力F1の水平方向の成分F 1xの作用を受けて、磁極N−8の形状の母線に沿って、通路15の力尚j;移 動する。The floating particles of the mechanical mixture are affected by the horizontal component F of the hydrostatic pressure F1 1x, the force of the passage 15 is transferred along the generating line of the shape of the magnetic pole N-8. move.

局部的な磁場は、各円錐形部分18(第4図)の周囲に形成され、強磁性液体3 に作用して、その液面の形状を2軸方向に変化させる。この強磁性液体3の液面 は、分離部分では、全体の高さよりも若干高くなる。磁極N −8の母線に沿う で移動する粒子は、強磁性液体3が高くなった時に、さらに、横方向の力F の 作用を受ける。A localized magnetic field is formed around each conical section 18 (FIG. 4), and the ferromagnetic liquid 3 The shape of the liquid surface changes in two axial directions. The liquid level of this ferromagnetic liquid 3 is slightly higher than the overall height at the separated part. Along the generatrix of magnetic pole N-8 When the height of the ferromagnetic liquid 3 increases, the particles moving at be affected.

z その移動経路は変更され、この変更された移動経路はリザーバ2の側壁の近傍に 綿毛状小塊が形成されるのを防止する。z Its movement path is changed, and this changed movement path is in the vicinity of the side wall of reservoir 2. Prevents fluffy nodules from forming.

非磁性金属の機械的混合物から分離された粒子を排出する装置5は、分離生成物 (図示せず)の各コレクタの中の分離された重い粒子と軽い粒子を排出する。A device 5 for discharging separated particles from the mechanical mixture of non-magnetic metals Discharge the separated heavy and light particles in each collector (not shown).

ここに開示した強磁性流体静力学的分離装置を、密度が5×103キログラム毎 立方メートル未満の非磁性材料の機械的混合物を分離するために使用することは 好ましいことである。The ferrohydrostatic separation device disclosed herein has a density of 5 x 103 kg. Can be used to separate mechanical mixtures of non-magnetic materials of less than cubic meters This is desirable.

非磁性材料の機械的混合物、例えば、航空機及び自動車の120ミリメートルま で細かく小片の形にされた密度が1.5×103キログラム毎立方メートル以上 のスクラップを分離するためには、第5図に示す強磁性流体静力学的分離装置を 使用するのが好ましい。Mechanical mixtures of non-magnetic materials, e.g. up to 120 mm in aircraft and automobiles The density of the finely formed pieces is 1.5 x 103 kilograms per cubic meter or more. In order to separate the scraps, a ferrohydrostatic separator as shown in Fig. It is preferable to use

この分離装置は、磁気システム19(第5図)を備えており、この磁気システム 19は断面積可変の2つの磁極N−Sを有し、この磁極N−Sは磁極の間隙の高 さの方向に沿って強さが変化する磁場を作る形状であり、この磁場の強さは、機 械的混合物を供給する部分で最大になり、機械的混合物を排出する部分で最少に なり、この強さの最大値から最少値までの範囲で、磁極の湾曲部分の母線に沿っ て強さが変化する。また、この分離装置はさらに、非磁性材料で作られたリザー バ20を有し、このリザーバ20は磁極の間に配設されて強磁性液体3が満たさ れている。この分離装置はさらに、非磁性金属の機械的混合物を供給する装置1 5を有し、この非磁性金属の機械的混合物の供給装置15は強磁性液体3の液面 の上に取り付けられている。この分離装置はさらに、機械的混合物の粒子を分離 除去する装置22を有する。また、磁気システム19には2つの励磁コイル23 が設けられており、この励磁コイル23はそれぞれ、ヨーク24に巻き付けられ 、このヨーク24はブラケット25によってフレーム(図示せず)に保持されて いる。磁気システム19の磁極N−Sはヨーク24に保持されている。非磁性金 属の機械的混合物の供給装置21は、ブラケット27によって磁極N−Sに保持 されているホッパ26と、振動シ5)28とを有する。このホッパ26は振動シ s−ト2Bの上に取り付けである。This separation device is equipped with a magnetic system 19 (FIG. 5), which 19 has two magnetic poles N-S with variable cross-sectional area, and these magnetic poles N-S have a height of the gap between the magnetic poles. The shape creates a magnetic field whose strength changes along the direction of the Maximum in the part feeding the mechanical mixture and minimum in the part discharging the mechanical mixture. and along the generatrix of the curved part of the magnetic pole in the range from the maximum to the minimum strength. The strength changes. Additionally, this separator also uses a reservoir made of non-magnetic material. a reservoir 20 disposed between the magnetic poles and filled with ferromagnetic liquid 3; It is. The separation device further includes a device 1 for supplying a mechanical mixture of non-magnetic metals. 5, and this supply device 15 for the mechanical mixture of non-magnetic metals is connected to the liquid level of the ferromagnetic liquid 3. is installed on top of. This separator also mechanically separates the particles of the mixture. It has a removing device 22. The magnetic system 19 also includes two excitation coils 23. are provided, and each of the excitation coils 23 is wound around a yoke 24. , this yoke 24 is held on a frame (not shown) by a bracket 25. There is. The magnetic poles N-S of the magnetic system 19 are held in a yoke 24. non-magnetic gold A mechanical mixture supply device 21 of the genus is held at the magnetic poles N-S by a bracket 27. It has a hopper 26 and a vibrating shaft 5) 28. This hopper 26 has a vibration It is installed on top of S-T2B.

密度が小さい機械的混合物を処理する場合には、磁場の強さHと、その成分gr ad Hとを減少させなければならない。この場合には、この強磁性液体に水な どの液体の流体静力学的コラムを作用させる。これは、機械的混合物を高品質で 分離するために必要な強磁性液体の高さhに、コラムを維持するためである。こ の流体静力学的コラムは強磁性液体と混合しないものである。この液体の流体静 力学的コラムの高さhwは既に説明した(8)式を用いて求めることができる。When dealing with mechanical mixtures of low density, the strength of the magnetic field H and its components gr ad H must be reduced. In this case, water is added to this ferromagnetic liquid. Which acts on the hydrostatic column of liquid. It produces mechanical mixtures with high quality This is to maintain the column at the height h of the ferromagnetic liquid required for separation. child The hydrostatic column is immiscible with the ferromagnetic liquid. The fluid static of this liquid The height hw of the dynamic column can be determined using equation (8) already explained.

機械的混合物の粒子を分離除去する装置22は中空のV形ダクト29であり、こ のダクト29はリザーバ20中空のV形ダクト29は水30で満たされており、 この水のリザーバ20の反対側の表面に、強磁性液体の層が浮いている。■形ダ クト29の空間は仕切り部材31によって2つの通路32.33に分割されてい る。この通路32は、任意の公知の搬送装置(図示せず)を内蔵して、機械的混 合物の重い粒子を排出する。これに対して、通路33は任意の公知の搬送装置t (図示せず)を内蔵して、機械的混合物の軽い粒子を排出する。強磁性材料で作 られた部材は磁極N−8の間に取り付けられている。The device 22 for separating and removing particles of the mechanical mixture is a hollow V-shaped duct 29; The duct 29 is filled with a reservoir 20 and the hollow V-shaped duct 29 is filled with water 30. A layer of ferromagnetic liquid floats on the opposite surface of this water reservoir 20. ■Shape da The space of the duct 29 is divided into two passages 32 and 33 by a partition member 31. Ru. This passageway 32 may incorporate any known conveying device (not shown) to provide mechanical mixing. Excretes heavy particles of compounds. On the other hand, the passage 33 can be any known transport device t. (not shown) to eject light particles of the mechanical mixture. Made of ferromagnetic material The attached member is attached between magnetic poles N-8.

各部材はロッド34である。全てのロッドは非磁性の交差する小片35によって 結合されて面を形成し、この面は重い粒子の速度のベクトルに対して平行である 。機械的混合物の粒子を強磁性液体の表面に加えるために、各部材は円錐形部分 36を部分的に構成するような形状になっており、この対称軸に沿って長孔を形 成し、かつ、球形の基部を有し、この球形の基部は磁極N−Sに保持されている 。各部材36も、部材18(第4図)に、同じように取り付けられている。この 分離装置も、第1図ないし第4図に示した分離装置とまったく同様に作用する。Each member is a rod 34. All rods are connected by non-magnetic intersecting pieces 35. are joined to form a plane that is parallel to the vector of the heavy particle's velocity . Each member has a conical section in order to add particles of the mechanical mixture to the surface of the ferromagnetic liquid. 36, and a long hole is formed along this axis of symmetry. and has a spherical base, and this spherical base is held by the magnetic pole N-S. . Each member 36 is similarly attached to member 18 (FIG. 4). this The separator also operates in exactly the same way as the separator shown in FIGS. 1-4.

産業上の利用可能性 小片の形にされたケーブルのスクラップや、鉛で被覆された廃棄物(銅と鉛の混 合物やアルミニュウムと鉛の混合物)を分離する場合には、本発明に基づく強磁 性流体静力学的分離装置は、1パーセント以下の重い材料を含んだアルミニュウ ムや銅を回収することができ、また、2パーセント以下の軽い材料を含んだ、鉛 を代表例とする重い材料を分離することもできる。Industrial applicability Cable scrap in the form of small pieces and lead-coated waste (a mixture of copper and lead) ferromagnetic materials based on the present invention. The hydrostatic separator uses aluminum containing less than 1 percent heavy material. It is possible to recover aluminum and copper, and it also contains lead containing less than 2% of light materials. It is also possible to separate heavy materials, for example.

アルミニュウム、銅、及び半田の混合物を有する家庭用の無線電子装置を分離す る場合には、本発明が提案した強磁性流体静力学的分離装置は、1パーセント以 下の銅や半田を含んだアルミニュウムを回収することができ、また、2パーセン ト以下のアルミニュウムを含む銅と錫と鉛から成る生成物を分離することもでき る。この非磁性金属の機械的混合物を分離して得られる結果は、回収生成物から 高級な合金を製造することができることである。Separating household wireless electronic devices that have a mixture of aluminum, copper, and solder In cases where the ferrohydrostatic separation device proposed by the present invention Aluminum containing copper and solder underneath can be recovered, and 2% It is also possible to separate products consisting of copper, tin and lead containing aluminum below Ru. The result of separating this mechanical mixture of non-magnetic metals from the recovered product is It is possible to manufacture high-grade alloys.

% 国際調査報告% international search report

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.磁気装置(1,19)を備えた強磁性流体静力学的分離装置であり、磁気装 置(1,19)が2つ以上の磁極(N−S)を有し、磁極(N−S)が磁場を形 成し、前記磁場の弦さ(H)が磁極の高さに応じて、磁極の下部における最大の 値から、前記磁極の頂部における最少の値まで変化し、前記強磁性流体静力学的 分離装置が、さらに、非磁性材料で作られたリザーバ(2,20)を備えており 、リザーバ(2,20)が強磁性液体(3)で満たされ、かつ、磁極の間の空間 に配設されており、前記強磁性流体静力学的分離装置が、さらに、非磁性材料の 機械的混合物を供給する装置(4,21)を備えており、非磁性材料の混合物を 供給する装置(4,21)が強磁性液体(3)の表面の上に設けられ、かつ、磁 極(N−S)に保持されており、前記強磁性流体静力学的分離装置が、さらに、 非磁性材料の機械的混合物から分離された粒子を排出する装置(5,22)を備 えており、非磁性金属の機械的混合物から分離された粒子を排出する装置(5, 22)がりザーバ(2,20)と一体である強磁性流体静力学的分離装置におい て、強磁性材料で作られた部材が、磁極(N−S)の間の空間に取り付けられて 、強磁性液体(3)のコラムの内部に局部的な磁場を形成し、局部的な各磁場の 磁力のベクトル(F1a′F1g)が機械的混合物の粒子の速度のベクトル(V )に対して傾斜していることを特徴とする強磁性流体静力学的分離装置。1. A ferrohydrostatic separation device with a magnetic device (1, 19); The position (1,19) has two or more magnetic poles (N-S), and the magnetic poles (N-S) shape the magnetic field. The chord length (H) of the magnetic field varies depending on the height of the magnetic pole, with the maximum value at the bottom of the magnetic pole the ferrohydrostatic value varies from a minimum value at the top of the magnetic pole The separation device further comprises a reservoir (2, 20) made of non-magnetic material. , the reservoir (2, 20) is filled with the ferromagnetic liquid (3), and the space between the magnetic poles and the ferrohydrostatic separation device further comprises a non-magnetic material. It is equipped with a mechanical mixture supplying device (4, 21), which supplies a mixture of non-magnetic materials. A feeding device (4, 21) is provided on the surface of the ferromagnetic liquid (3) and held at a pole (N-S), said ferrohydrostatic separator further comprising: A device (5, 22) is provided for discharging separated particles from the mechanical mixture of non-magnetic materials. a device for ejecting separated particles from a mechanical mixture of non-magnetic metals 22) In a ferrohydrostatic separator that is integral with the sludge reservoir (2, 20) A member made of ferromagnetic material is attached to the space between the magnetic poles (N-S). , a local magnetic field is formed inside the column of ferromagnetic liquid (3), and each local magnetic field is The vector of magnetic force (F1a′F1g) is the vector of velocity of particles of the mechanical mixture (V ) A ferrohydrostatic separation device characterized in that it is inclined with respect to ). 2.各部材がロッド(16,34)のように作られており、ロッド(16,34 )が相互に離されており、ロッド(16,34)の離間距離が均等であり、全て のロッド(16,34)がリザーバ(2,20)に保持された交差部材(17, 35)によって結合されて、強磁性液体(3)の層の中の機械的混合物の粒子の 速度のベクトル(V)に平行な面を形成し、ロッド(16,34)の軸線に直角 な前記面の一方の受け皿の端部が機械的混合物を供給する部分の、強磁性液体( 3)の表面より下に設けられ、これに対して、ロッド(16,34)の軸線に直 角な他方の受け皿の端部が、強磁性液体(3)の層の中の、磁場の強さ(H)が 最大である部分に配設されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の強磁性 流体静力学的分離装置。2. Each member is made like a rod (16, 34). ) are spaced apart from each other, the distances between the rods (16, 34) are equal, and all rods (16, 34) are held in reservoirs (2, 20) by cross members (17, 35) of the particles of the mechanical mixture in the layer of the ferromagnetic liquid (3) forming a plane parallel to the velocity vector (V) and perpendicular to the axis of the rod (16, 34) ferromagnetic liquid ( 3) below the surface of the rod (16, 34), whereas the The edge of the other rectangular saucer is connected to the magnetic field strength (H) in the layer of ferromagnetic liquid (3). Ferromagnetic material according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic material is disposed in the largest portion. Hydrostatic separation device. 3.各部材が円錘部分(18,36)の対称軸に沿って切られた円錘部分(18 ,36)の一部分であり、かつ、円錘部分(18,36)が球形の基部を有し、 球形の基部の面が磁極(N,S)に保持され、前記部材が磁極(N−S)の湾曲 部の母線に沿って、相互に前後になるように等距離に、かつ、他の磁極に対して 離れるように配設され、これに対して、円錘部分(18,36)の頂部が強磁性 液体(3)の表面の機械的混合物の粒子の速度のベクトル(V)と同一方向であ ることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の強磁性流体静力学的分離装置。3. A conical portion (18, 36) in which each member is cut along the axis of symmetry of the conical portion (18, 36). , 36), and the conical portion (18, 36) has a spherical base; The surface of the spherical base is held by the magnetic poles (N, S), and the said member is attached to the curvature of the magnetic pole (N-S). along the generatrix of the two poles, equidistant from each other in front and behind each other, and with respect to other magnetic poles. The tops of the conical portions (18, 36) are ferromagnetic. is in the same direction as the velocity vector (V) of the particles of the mechanical mixture on the surface of the liquid (3). A ferrohydrostatic separation device according to claim 1, characterized in that: 4.各磁極(N,S)がその軸線方向に沿って可変の断面積を有し、可変の断面 積が、機械的混合物を供給する部分における最少断面積から、機械的混合物の分 離された粒子を排出する部分における最大断面積までの範囲で変化することを特 徴とする請求の範囲第1項に記載の強毒性流体静力学的分離装置。4. Each magnetic pole (N, S) has a variable cross-sectional area along its axial direction, and the cross-sectional area is variable. The product is the fraction of the mechanical mixture from the minimum cross-sectional area in the part that supplies the mechanical mixture. It is characterized by a change in the range up to the maximum cross-sectional area in the part that discharges separated particles. A highly toxic hydrostatic separation device according to claim 1, characterized in that: 5.各磁極(N,S)がその軸線方向に沿って可変の断面積を有し、可変の断面 積が、機械的混合物を供給する部分における最少断面積から、機械的混合物の分 離された粒子を排出する部分における最大断面積までの範囲で変化することを特 徴とする請求の範囲第3項に記載の強磁性流体静力学的分離装置。5. Each magnetic pole (N, S) has a variable cross-sectional area along its axial direction, and the cross-sectional area is variable. The product is the fraction of the mechanical mixture from the minimum cross-sectional area in the part that supplies the mechanical mixture. It is characterized by a change in the range up to the maximum cross-sectional area in the part that discharges separated particles. 3. A ferrohydrostatic separation device according to claim 3, characterized in that:
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