JPH0283022A

JPH0283022A - スラリー調製装置

Info

Publication number: JPH0283022A
Application number: JP23676088A
Authority: JP
Inventors: Teruo Aoyama; 青山　輝夫; Shin Koga; 古賀　慎; Yoshikazu Munechika; 棟近　嘉一
Original assignee: Kunimine Industries Co Ltd
Current assignee: Kunimine Industries Co Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-23
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JP2736899B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は粉体な効率よく水に分散させ、均一なスラリー
を得るためのスラリー調製装置に関する。

（従来の技術）セメント、ベントナイトなどの粉体を水に分散させて、
セメントミルク、泥水などのスラリーを調製することは
、建築、土木分野では頻繁に行われる作業である。この
場合、通常は縦型の攪拌槽に回転攪拌翼を有する攪拌装
置を設けて調製が行われている。この装置では、槽内に
所定量の水を張っておき、上方から粉体な投入する形式
でスラリーが調製されるのて、粉体の投入時に粉体の落
下時や、水面、壁などに衝突する際に、粉塵が発生し、
作業環境が悪化するのを防止てきない。

また、瞬時に水と大量の粉体とが接触するために、難分
散性の粉体の場合には、投入された地点てすぐに沈降し
たり、いわゆるダマを形成してしまい均一な品質の安定
したスラリーを得ることか困難であった。また、上記の
形式の装置では下端部その他にいわゆるデッドスペース
が存在していたために攪拌を強く行ってもその効果かデ
ッドスペースまでは及ばず、所定時間の攪拌後にスラリ
ーを抜き出したときに、デッドスペースに沈降物、ダマ
などが残存していることが多かった。さらに、このよう
な装置では、大量の均一なスラリーを調製することが困
難であり、通常は回分式て何回もスラリーを調製しては
、別に設置されている大型のスラリー貯槽に送るという
方法かとられており、スラリーの調製に長時間を要して
いた。

そこて、大量のスラリーをなるべく短時間に調製するた
めに、スラリー調製槽のスラリーをポンプにより循環さ
せる方式を用いて、そのスラリーの循環流をエジェクタ
ーとしてその吸引力を利用して粉末を吸引し循環系で水
と粉体とを接触させることも提案されている。また、水
を一定量で流しつつ、粉体な定量供給して水と粉体とを
配管内て接触させながら、連続的にスラリーを調製する
方法も提案されている。

（発明か解決しようとする課題）しかしながら、これらの方法では粉体が水と接触して流
れる時間は短かく、またジェットミキサー、フローミキ
サーを使用しているめに、装置か大型化してしまうとい
う難点があった。しかも流体は層流で移動するために攪
拌効果は小さく、均一に分散されたスラリーを得ること
は困難てあり１通常は別にスラリー貯槽て攪拌を行うな
どの方法によって攪拌不足を補わなければならなかった
。したかって、従来、セメント、ベントナイトなどの水
に難分散性の粉体に対して短時間に均一なスラリーを調
製しつるスラリー調製装置の開発か望まれているか、ま
だその要望を満すものはなかった。

本発明は以上のような従来の問題点を解決した短時間内
に均一なスラリーを大量に調製できるスラリー調製装置
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）すなわち本発明は（１）スラリー調製槽と、該スラリー
調製槽から液を抜き出すための抜き出し手段と、該抜き
出し手段から供給される液を前記スラリー調製槽へ循環
させる循環ラインからなり、該循環ラインにはスラリー
を調製するための粉体の供給手段とスラリー分散促進手
段が設けられていることを特徴とするスラリー調製装置
及び、（２）スラリー分散促進手段がスラリーの移送速
度を上昇させた後、細孔より噴射させて、管壁、衝撃板
あるいはスラリーなどに衝突させるための衝突部からな
り一前記循環ラインは該細孔を設けたラインとは別に粉
体の供給手段を設置したラインを有し、該ラインのスラ
リーが前記細孔より噴射されたスラリー中に吐出するよ
うにしたことを特徴とする前記（１）記載のスラリー調
製装置を提供するものである。

（実施例）以下に実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。

第１図は本発明装置の１実施例を示す模式図てあり、第
２図はその一部を拡大して示す模式的な断面図である。

第１図及び第２図においてｌはスラリー調製槽であり、
この槽内には水またはスラリー２か収容される。３はス
ラリー調製槽ｌに連結した抜き出し手段（ポンプ）であ
り、これに循環ライン４が連結され、このラインの上流
には弁６を介して分岐ライン４ａが設けられている。こ
の分岐ライン４ａには粉体供給手段５か設けられている
。７は分岐ライン４ａの吐出口である。なお粉体供給手
段５は粉体供給用ホッパー８とその下部の弁９及びエジ
ェクターｌＯからなる。他方上記循環ライン４には弁１
１か設けられており。

その下流にはスラリー分散促進手段１２が位置している
。このスラリー分散促進手段１２は弁１３．１４及びオ
リフィス１５．１６を有する。

なお１７は吐出口、１８はスラリー調製槽ｌ内に設けら
れた多孔板、１９．２１は弁である。２２は調製された
スラリーの吐出ラインを示す。

上記装置を利用してスラリーを調製する場合。

スラリー調製槽ｌ内の液２は、ポンプ３により槽外に抜
き出され、ポンプ３に連結された循環ライン４に送り出
される。そしてこの循環ライン４に分岐して設けられた
分岐ライン４ａへ弁６を経て送られる。液２はこの分岐
ライン４ａを通り吐出ロアからスラリー調製槽ｌ内に戻
されるが、この途中で粉体が供給される。粉体が供給さ
れる場合には、粉体供給手段５の粉体供給用ホッパー８
内に貯えられた所定量の粉体が弁９を経て、エジェクタ
ーｌＯの作用により空気と共に水流によって吸引され、
水と短時間に接触して吐出ロアからスラリー調製槽ｌ内
に供給される。このようにしてホッパー８内の所定量の
粉体がスラリー調製槽ｌ内に供給されると、分岐ライン
４ａの弁６が閉じられ、かわって循環ライン４の弁１１
が開かれ、スラリーは弁１１を経て循環ライン４に設け
られたスラリー分散促進手段１２に送られる。

第２図から明らかなようにスラリー分散促進手段１２で
は、分岐部を経て弁１３．１４を通り。

それぞれの管内オリフィス１５．１６により流速が加速
され、オリフィス通過後たたちに双方のスラリーか衝突
し、この過程でスラリーが衝撃を受けてスラリー内の固
形分の分散度が著しく高められる。衝突後のスラリーは
、オリフィス１５．１６に至るまでの閉鎖された系から
開放系になったあと、吐出口１７から均一なスラリーと
なってスラリー調製槽１に戻される。なお、１８の多孔
板は一旦吐出口１７から供給されたスラリー中のタマ、
沈澱物かスラリー調製槽ｌ内の他部、例えばデッドスペ
ースへ移動しないようにするためのものである。こうし
て調製されたスラリーは弁１９を経て吐出ライン２０か
ら外部に放出されて使用に供される。

なお、本発明のスラリー分散促進手段１２におけるスラ
リーへの衝撃付与方法は、上記のような２つの液を衝突
させるものに限定するものではなく、例えば第２図にお
いて弁１４を閉じてスラリーをオリフィス１５を経て噴
出させ、他方のオリフィス１６に衝突させる方法をとっ
てもよい。

また第４図によって後述するようにオリフィスから噴出
されるスラリーを管内壁あるいは設置された板状物、多
孔板又は金網などの衝撃板に衝突させる構造としてもよ
い、また、スラリーに衝撃を付与するために、スラリー
流の速度を向上させる方法として、図示したようなオリ
フィスを用いるだけでなく管路を細くしたり、弁を使用
するなどしてスラリー流の速度を高くてきる構造を用い
ることも有効である。

スラリー循環ライン４内に設置される粉体供給手段とし
ては、粉体か効率よくスラリー循環ライン４内に供給さ
れる限り特にその構造は限定されない。すなわち、液体
の流れにより粉体貯蔵槽より粉体が流体中に吸引される
構造となっている限り問題はない。

第３図は粉体供給手段を示す断面図である０図において
３１はホッパー、３２はその中に収納される粉体、３３
は粉体を送り出すスクリューフィーダーである。なお３
４はスラリー循環ライン、３５はエジェクターである。

ホッパー３１内に収納されている粉体３２は、スクリュ
ーフィーダー３３により強制的に定量ずつスラリー循環
ライン３４に供給され、エジェクター３５を介して吐出
されるスラリーと混合して吐出口（図示せず）に送られ
るようになっている。この粉体供給装置を用いることに
より、吐出口からのスラリー中における固形分濃度を一
定量に制御することも可能である。

なお、スクリューフィーダーのような粉体の強制供給装
置の代わりにゲート弁その他の弁を用いて、単にエジェ
クターの作用により粉体なスラリー中に吸引させる構造
としてもよい。

なお１本発明においてはスラリー循環ラインに粉体供給
手段とスラリー分散促進手段とを設ける方式は第１図の
ものに限定されない。例えば、より好ましい具体例の第
４図の構造とすることもできる。これは、第２図に示し
た分散促進手段１２内に粉体供給手段５を組み込んだも
のてあり、具体的に説明すると第４図において、４０は
粉体供給手段であり、これは４１のホッパー及びその下
部に設けられた弁４３．エジェクター４４からなる。な
お４２はホッパー４１に収納された粉体である。また、
４５はスラリー分散促進手段てあり分岐部を経て弁４６
．４７か設けられている。弁４６の下流にはオリフィス
４８が設けられ、他方、弁４７の下流に前記した粉体供
給手段４０が位置している。オリフィス４８の下流には
吐出口４９か設けられている。なおＡは吐出口４９の上
流部のオリフィス４８からの噴射液が衝突する管内部壁
を示す。

まず、液は弁４７を経てその下流に位置する粉体供給手
段４０のホッパー４１から、粉体４２を弁４３を経てエ
ジェクター４４を介して供給される。他方、弁４６を経
た液はオリフィス４８を経て噴射され、分散促進手段４
５の管壁内部Ａに衝突する。この衝突の前に前記した粉
体を供給された液がオリフィス４８から噴射された液へ
吐出される。したがって粉体はその管壁内部Ａに衝突し
た衝撃により均一に分散されたスラリーとなり、吐出口
４９から吐出されることとなる。なお、上記の粉体な供
給された液のオリフィス４８から噴射された液中への吐
出角度は限定するものてはないか噴射方向に対して直角
の方向か好ましく、これにより衝撃を加えることかでき
る。またこの方法を採用することにより、スラリーを調
製するための時間を著しく短縮することかできる。

粉体供給手段とスラリー分散促進手段の設置態様は他に
も種々存在するか１本発明においては１つのポンプを用
いる場合てしパラレルに設置する態様か好ましい。

本発明において循環ラインに連結される抜き出し手段（
ポンプ）については、スラリー輸送の可能なものである
限り特に限定されない。また、設置位置についても、ス
ラリー調製槽外に限定されず、水中設置型のポンプを用
いてスラリー調製槽内に設置してもよい。

（発明の効果）本発明のスラリー調製装置は、水への分散性の悪い、セ
メント、ベントナイトなどの粉体のスラリーを調製する
ために特に好適である。特に従来ベントナイトは、水中
においてダマを形成しやすく、水に分散するにしたがっ
て粘性か増大するために、均一に分散させた高濃度のス
ラリーを得ることは極めて困難であったか、本発明のス
ラリー調製装置を用いれば、濃度１０％以上のベントナ
イト水分散液でも容易に調製することかできる。

また本発明のスラリー調製装置は、従来の装置に比較し
て極めて短時間で品質の安定した均一なスラリーを調製
することができる。また１本発明のスラリー調製装置を
用いれば、従来のようなスラリー調製時に粉塵の発生は
なく、また操作が簡単である。さらに連続作液作業か可
能であり、また装置全体を小型化することができて省ス
ペースが達せられ実用上極めて有益である。

また本発明のスラリー調製装置は、迅速に均質なスラリ
ーを調整できることから、土木、建築分野以外にも１食
品加工業、化学工業その他の分野において、粉末を溶剤
に分散させる工程に幅広く利用することができる。また
溶剤に難溶性の粉末を溶剤に溶解させる工程にも適用で
きるものである。

（参考例）スラリー調整槽として５０文の容器を用い、第４図に示
したスラリー調製装置を作製した。すなわち第１図にお
いて粉体の供給手段を１２の位置に設置した形式になっ
ている。そして粉体供給手段としてはアーキ４レータ−
（クマエンジニアリング■製ＴＭ型）を用いた。

なお、第４図の弁４６．４７の後方、第１図のポンプ３
の後方に圧力計を設置しポンプはモーノポンプ（株式会
社イワキ製、型式スネーク型、容量３５〜１１０！Ｌ／
ｍｉｎ　（無段）、動力１．５ＫＷｘ２００Ｖ）を用’
ｖ’だ、；ｔり、配管は２３．６ｍｍφのステンレスパ
イプを用い。

スラリー分散手段４８におけるオリフィスは５ｍｍφ、
オリフィス４８から管壁Ａ部までの距離は６０ｍｍとし
た。

この装置を用いて、水道水１００部、ベントナイト（ク
ニゲルＶ：クニミネ工業株式会社製）８部の泥水を調製
する実験を行なった。ベントナイトはアーキュレーター
を用いて、１．７ｋｇ／分の速度で供給し、水はポンプ
て３４１部分で循環させた。そして容器内から時々スラ
リーのサンプルを採取し、そのファンネル粘度を測定し
た。

その５００ｍＪｌについてファンネル粘度計を用いて全
量を落下させるのに要した時間を下表に示す。循環時間
の０はベントナイト供給時に容器内からサンプルを採取
したことを示し、その後はそれからの経過時間を示す。

第　　１　　表なお別に水道水１００部にベントナイト８部を添加し、
ハミルトン・ビーチミキサー（米国５ｃｏｖｉ　１１社
製、Ｍｏｄｅ１９３６−２゜１００Ｗ−１２０Ｖ）５０
〜６０Ｈｚ、回転数約１０００　Ｏｒ　ｐ　ｍ　）を用
いて１５分間攪拌して５００ｍ文の泥水を調製した。得
られた泥水のＦＶは２７．２秒であった。すなわち本発
明の装置により、極めて迅速に均一なベントナイトスラ
リーの得られることか確認された。なお５分後に運転を
止めて容器ｌ内のスラリーを廃棄した際に、容器内に沈
殿物、ダマの存在は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明スラリー調製装置の１実施例の模式図、
第２図は第１図のスラリー調製装置に用いる分散促進手
段の拡大図、第３図は粉体供給手段の１例の模式図、第
４図は分散促進手段と粉体供給手段とを並設した他側の
断面図である。ｌ・・・スラリー調製槽、２・・・水またはスラリー３
・・・抜き出し手段、４．３４−・・循環ライン、４ａ
・・・分岐ライン、５．４０・・・粉体供給手段、６・
・・弁、７，２２．４９・・・吐出口、８．３１．４１
・・・粉体供給用ホ・ンバー９・・・弁、１０，３５．
４４・・・エジェクター１１．２１・・・弁、２．４５・・・スラリー分散促進手段、３．１４−・・
弁、５．１６．４８・・・オリフィス。７・・・吐出口、１８・・・多孔板、１９−・・弁。２．４２・・・粉体、３・・・スクリューフィーダー３．４６．４７・・・弁。第　　１図ム代理人　弁理士　取　１）敏　三第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スラリー調製槽と、該スラリー調製槽から液を抜
き出すための抜き出し手段と、該抜き出し手段から供給
される液を前記スラリー調製槽へ循環させる循環ライン
からなり、該循環ラインにはスラリーを調製するための
粉体の供給手段とスラリー分散促進手段が設けられてい
ることを特徴とするスラリー調製装置。
（２）スラリー分散促進手段がスラリーの移送速度を上
昇させた後、細孔より噴射させて、管壁、衝撃板あるい
はスラリーなどに衝突させるための衝突部からなり、前
記循環ラインは該細孔を設けたラインとは別に粉体の供
給手段を設置したラインを有し、該ラインのスラリーが
前記細孔より噴射されたスラリー中に吐出するようにし
たことを特徴とする請求項１記載のスラリー調製装置。