JPH0396B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、選鉱機、詳しくは鉱物粒を水に混合
し、水流と遠心分離作用と抵抗とを利用して、そ
の中から所望の鉱石粒を選鉱する技術に関する。

従来の技術 鉱石粒を水に混ぜて、比重差を利用して選鉱す
る手段は従来から種々実施されている。たとえ
ば、所望の鉱石粒を含む泥水を遠心分離機に掛け
て、泥水を整列筒内壁に沿つて流下させる間に鉱
石粒を内壁に対して比重差順に整列させる一方、
整列筒内部に下側周縁から圧力水を注入して、比
重の小さな鉱石粒層を、その流れに載せて整列筒
中央空間に集め、これらを整列筒下端面より同心
的に同筒内に挿入してある多孔質板より形成され
た内筒壁を通過させて内筒下端開口部から外部に
取出す一方、比重の大きな鉱石粒層は注入圧力水
の上向きの流れに抗して整列筒と内筒との間の隙
間から整列筒外に下降させることにより、比重差
のある被分離物の中から所望の鉱物を分離する技
術を、特公昭55−32430号公報記載の「分離機」
として本出願人が、かねて発表している。この方
式によれば整列筒内に注入する水圧や流量を調整
することによつてきめ細かな分離作業が可能であ
り、また、連続運転により能率的な選鉱を行うこ
とができる。

ところで、上述分離機は、整列筒を高速回転さ
せて、投入した泥水中の比重の大きな鉱物粒を、
その遠心力を利用して筒内壁に順次層状に付着さ
せる状態を生じさせ、さらに水流を用いて所望の
鉱物粒を選別しようとするものである。実験結果
によれば、この方式は相互に比重差の大きな鉱物
粒の選別は比較的容易に、かつ正確に行うことが
できるけれども、キヤビテーシヨン発生のために
比重差の小さな鉱物粒相互を分離・選別するの
は、寧ろ、非常に困難であることが解つてきた。

発明が解決しようとする問題点 そこで本発明回転選鉱整列機の目的は、上述の
困難を解決して、相互に比重差の極く少ない鉱物
粒同志を、確実に、かつ能率よく連続して選別・
分離が可能な前述特公昭55−32430号公報記載の
分離機の改良装置を提供しようとするものであ
る。本件選鉱整列機は、採堀された跡の鉱山での
選鉱などの広範な利用方法が可能であるが、殊に
微粒状で散在する鉱物の選鉱には最も好適な技術
である。ただし、水を使用するために、水に溶解
して了う鉱物類は選別・分離の対象とは為し難
い。また、望ましくは粒度を揃えることが必要で
あるので、分級機を前工程に加えると選鉱がより
確実になる。

(ロ) 発明の構成 問題を解決するための手段 上述目的を達成するために本発明整列機は下記
のとおりの構成要件よりなる。

(1) 上、下端を開放した垂直円筒の内壁面に沿
い、板または線よりなる邪魔部材を同心円方向
に、かつ長手軸方向に間隔を置き、または、同
心円のつる巻き状にし長手軸方向に延長して形
成した整列筒を回転可能であるよう軸受けする
と共に、回転中の整列筒上端面から連続的に水
に混合した粒状の被分離物を投入することによ
り、その下端開口部において被分離物を比重の
大きな粒子から小さな粒子の順に整列させるこ
とを特徴とする回転選鉱整列機。

(2) 整列筒内壁面に沿つて取付けた環状または、
つる巻き状の邪魔部材は、筒の母線方向に対し
て円、隋円、角形または流線形等の断面を有
し、前記内壁面を流れ下る水流の邪魔をする作
用を奏することによりなる上記第１項記載の回
転選鉱整列機。

(3) 整列筒内壁面に沿つて取付けた環状または、
つる巻き状の邪魔部材は、前記壁面との間に一
定の間隔を置いて位置することによりなる上記
第１または第２項記載の回転選鉱整列機。

(4) 整列筒内壁面に沿つて取付けた環状または、
つる巻き状の邪魔部材は、その要所を、それぞ
れ整列筒内壁に連結・支持されていることより
なる上記第３項記載の回転選鉱整列機。

(5) 整列筒内壁面に沿つて取付けた環状または、
つる巻き状の邪魔部材は、その要所を、それぞ
れ整列筒中心軸に連結・支持されていることよ
りなる上記第３項記載の回転選鉱整列機。

(6) 板または線よりなる邪魔部材は、各々所定長
さ以上の軸方向長さを有し、垂直円筒内壁面に
対し直角に、かつ相互に間隔を置いて複数個設
置したことよりなる上記第１項記載の回転選鉱
整列機。

作 用 予め、ほぼ均等に細粒化した被分離物を含む泥
水を、回転する整列筒の上端面投入口から、好ま
しくは筒壁面に沿つて共回りをするように供給す
る。鉱物粒を含む泥水は整列筒の回転に伴なわれ
て垂直軸の回りに回転しつつ重力に引かれて筒壁
面に沿つて流下するが、遠心力が働いているので
泥水中の比較的に比重の大きな鉱物粒から先に整
列筒壁面方向に押付けられ、水と鉱物粒とが分離
して前記壁面には、通常、水流の方向に対し直角
の向きに比重の小さな粒子から比重の大きな粒子
の順に沈積層が生じ、これが整列筒と一緒に回転
しつつ水流に載つて下方に移動している。しか
し、実際には水に回転を与えると回転方向にキヤ
ビテーシヨンが生じ、比重の小さな鉱物等を、は
ぎ取つてしまう。ところが整列筒内壁に沿い、か
つ、これに近接して水流方向に対し、ほぼ直角に
線部材が配置されていて前記水流の邪魔をするの
でキヤビテーシヨンの発生を抑え、線部材が配置
されている個所の水流は堰かれて速く、配置され
ていないところの流れは緩かになる上に、線部材
の下流側にはカルマン渦が生じて流線を乱す（第
３図参照のこと）ために、上流において殆んど比
重差順に近い状態で成層・沈積した粒子群を前述
流線に載せて再度、攪拌・再編し、比重の小さな
粒子は速い流れに載つて前記線部材の下流側の流
れの緩かな部位に、比重の大きな粒子は流れの緩
かな部位のうち比較的上流側に、それぞれ選別・
運搬され、比重の大きな粒子から順に沈積して成
層することによつて、被分離物のより確実な比重
差別分離が行われる。

かくして線部材による邪魔板の下流の流れの緩
かな部位に成層・沈積した粒子群が積り積つて所
定量を超えるようになると遠心力に基く摩擦抵抗
よりも水流による移送力が勝つて、沈積粒子は、
より下流の線部材に向つて流され、同部位におい
て再度、上述同様の再編・選別が行われると云つ
たプロセスが被分離物の投入口から整列筒下端部
迄、線部材の配置数だけ行われることにより、整
列筒下端部位においては、被分離物の比重差順の
堆積、積層が回転中心軸方向に整列することは勿
論のこと、整列筒の長手軸方向に沿つても確実
に、かつ正確に整列すると云つた効果を奏するも
のとなる。

実施例 その(1) 第１図は、本発明回転選鉱整列機の一実施例の
縦断面略図であつて、図中、１は、整列筒で、厚
さ４mmの鋼板より成形され直形100mm〓、長さ300
mmの筒状体の長手軸方向上、下部周面をフレーム
６に軸受機構７を介して軸支し、垂直軸の回りに
回転可能なように配置する。整列筒１に取付けた
プーリ８とモータ１１の出力軸に連動する歯車１
２，１３によつて駆動される回転軸１４に設けた
プーリ９との間をＶベルト１０によつて連結し、
前記モータ１１の起動によつて整列筒１に回転、
たとえば200r.p.mを与えるようにする。ただし、
前記回転数は必ずしも固定的なものではない。整
列筒１の上端開口部には、これに連続して上向き
に開口するホツパー５を設ける。２は、上記整列
筒の内壁に沿い前記筒と同心的に、かつ長手軸方
向に複数個設けたリング状線部材よりなる邪魔棒
であつて、前記棒の直径は８mm、棒と整列筒内壁
面との間隔は約２mm、リング状線部材の長手軸方
向のピツチは30mm程度とする。前記リング状線部
材は、その要所を少くとも三個所、取付杆３によ
つて整列筒内壁に固着する〔第２ａ図参照〕。も
つとも、同リング状部材２は、第２ｂ図の断面要
部に示すように、内筒の設置を妨げない限り、中
心軸４との間に取付杆３を設けて、整列筒内壁に
対する位置を確保することもできる。

なお、リング状線２の断面は、円に限らず隋
円、角形または流線形あるいは矩形状のものを採
用することができる。

本実施例は、以上述べたとおり構成されている
ので、１mm〓以下の鉱物粒二に対して水三（容量
比）の割合で混合した被分離物を含む泥水を、ホ
ツパー５に供給すると共に、モータ１１を起動し
て整列筒１を回転し、同筒内に、その上端開口か
ら前記泥水を供給する。整列筒１内を降下する泥
水は筒１と共回りすることにより、所望の比重を
有する鉱石粒の一次的選別作用が始まるが、その
詳細については、前記「作用」の欄で詳述したの
で参照されない。この場合、整列筒１の内壁面を
粗面にしておく事は分離作用に好影響を及ぼす。

かくして、比重差の小さな被分離物に対し、所
望の比重を境界にして確実で、かつ、能率的な選
別が可能になり、その技術は直接、金属含有量の
高率化を目的とする選鉱作業に利用できるものと
なる。

本実施例の場合、運転条件によつても若干差異
が生じるが、24時間操業により、ほぼ16立米の被
分離物の処理を可能にする能力を備えている。

その(2) 実施例、その(1)において、整列筒１内壁に沿つ
て設けた邪魔部材は、リング状部材に限られるこ
となく、第２ｃ図に、その要部を示すように、８
mm〓の線条をピツチ30mmで、つる巻きばね状に形
成したものとし、これを整列筒長手軸方向に延長
させ、その要所を取付杆３によつて筒壁に固定す
るようにする。この場合も線状と筒内壁との隙間
を２mmにとることによつて、実施例その(1)と同等
の作用、効果を奏する。

また、前記取付杆３は、第２ｄ図の断面略図に
示すように内筒の設置を妨げない限り、中心軸４
との間に設け、邪魔部材の整列筒内壁に対する位
置を確保することができる。

その(3) 第２ｅ図および第２ｆ図は、別の実施例の要部
略図を示すものであり、図中、１は整列筒、２は
邪魔棒であつて、投入される水流の水かさに対し
て上端が、かくれない程度の高さで、各々、整列
筒壁面に対して直角に、かつ、それぞれ間隔を置
いて本実施例では整列筒内壁に沿つてつる巻き状
に並び、かつ直接的に固着されている。第２ｆ図
は、要部の水平断面略図を示すもで、棒２は整列
筒壁面に、それぞれ間隔を置いて、かつ直径方向
に延びて設けられている。したがつて、棒２と整
列筒内壁面との間には前記実施例に説明のような
隙間を備えていないし、また取付杆を不要とする
特徴がある。この場合、筒外壁に沿つて流下する
被分離物混合流体が前記棒２の周壁面の横を移動
するときは、その水流は速く、棒２の下流側では
流速が緩かになるため、この付近で比重の大きな
鉱物粒から先に沈積・整列が行われ、そのような
選別・整列作用が整列筒１内を泥水が流下する間
に複数回施されることは、さきの「作用」の欄に
おいて詳述したとおりであり、作用、効果におい
て実施例、その(1)、その(2)のものに匹敵するもの
がある。殊に、本実施例は低速回転において被分
離物の整列効果が著しく現われる特性がある。ま
た、図示されてないが邪魔棒２は、必ずしも、つ
る巻き状に並ぶだけでなく、整列筒長手軸（回転
軸）に対して、それぞれ直交する平面に含まれる
よう整列するものであつても、同等の作用および
効果を奏するのは勿論である。

(ハ) 発明の効果 以上のとおりであるから、本発明回転選鉱整列
機は、粉粒状被分離物、好ましくは粒度の揃つ
た、比重差の少ない鉱物資源が混合する被分離物
の選鉱を行うのに極めて効果的であり、豊富な水
を使用して連続的に、かつ能率良く、確実な選別
作業を行うことができる点に特徴を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明回転選鉱整列機の一実施例の
概略縦断面図、第２図は邪魔部材の実施例を示
し、そのａおよびｂは、リング状線部材、そのｃ
およびｄは、つる巻きばね状線部材で、取付構造
もあわせて例示したもの、そのｅおよびｆは、杭
状線部材を施す際の要部縦断面図および平断面
図、第３図は分離筒内壁における被分離物の振舞
いの概念図を示すものである。 １……整列筒、２……邪魔部材、３……取付
杆、４……主軸、５……ホツパー、６……フレー
ム、７……ベアリング、８および９……プーリ
ー、１０……Ｖベルト、１１……駆動モータ、１
２および１３……歯車列、１４……駆動軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上、下端を開放した垂直円筒の内壁面に沿
   い、板または線よりなる邪魔部材を同心円方向
   に、かつ長手軸方向に間隔を置き、または、同心
   円のつる巻き状にし長手軸方向に延長して形成し
   た整列筒を回転可能であるよう軸受けすると共
   に、回転中の整列筒上端面から連続的に水に混合
   した粒状の被分離物を投入することにより、その
   下端開口部において被分離物を比重の大きな粒子
   から小さな粒子の順に整列させることを特徴とす
   る回転選鉱整列機。