JPH0465005B2 - - Google Patents
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- JPH0465005B2 JPH0465005B2 JP17714588A JP17714588A JPH0465005B2 JP H0465005 B2 JPH0465005 B2 JP H0465005B2 JP 17714588 A JP17714588 A JP 17714588A JP 17714588 A JP17714588 A JP 17714588A JP H0465005 B2 JPH0465005 B2 JP H0465005B2
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- silica sand
- scrubbing
- quality
- mixer
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Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は主として人造珪砂の製造において、
砕解、分級、水洗いにより製造された珪砂の品
質、特に鋳造用途に供される珪砂として必要とさ
れる品質を具有する珪砂を得るための方法に関す
るもので、また天然珪砂を原料としても適用でき
る方法に係るものである。 〔従来の技術〕 珪砂には天然に珪砂層を成して産するものおよ
び蛙目粘土を水簸して分離した蛙目珪砂等の天然
珪砂と、珪石を粉砕した砂状にした人造珪砂の２
つに分類できる。 前者は粒子の形状が球形に近く、不純物は重鉱
物粒子として混入しているため、選鉱方法として
は、スライム分離のための分級ないし水簸した
後、不純物の分離を比重選鉱や磁力選鉱等により
行つており、この方法で比較的高品質（SiO2品
位が高く、鋳造用としては粒子が球形に近い）の
珪砂が製造できる。 一方後者は粉砕品のため粒子に角があり、不純
物も粒子表面に固着した状態で存在しているため
湿式の場合スクラビングにより粒形改善と固着不
純物の剥離を行つた後、浮遊選鉱、磁力選鉱、ま
たは比重選鉱等により不純物を分離して品質を高
めている。また乾式の場合インペラブレーカ、サ
ンドリクレーマ等により粒形改善と固着不純物の
剥離を行つた後、風力分級、磁力選鉱等により分
離している。しかし湿式に比較して２次的に発生
したスライム（微粉）の除去が不充分であり、一
般には湿式選鉱品より品質が劣ると言われる。 また天然珪砂に対してもスクラビングを行うこ
とによつて、より高い品質の珪砂とすることも知
られている。 一般に人造珪砂の製造方法の中で最も優れてい
るものは、湿式スクラビングと浮遊選鉱の併用に
よる選鉱方法と言われている。この方法では、ス
クラビングを通常市販のアトリツシヨンマシン
（珪砂スラリーを槽中の高速で回転する羽根で撹
はん、磨鉱する）で行つているが、この機械はそ
の撹はん動力の大部分がスラリー全体の流動に消
費され、珪砂粒子のスクラビング効果が低く、設
備台数を要する。また、浮遊選鉱にも以下のよう
な問題があり、コストおよび操業管理の面で欠点
が多い。 ●浮遊選鉱では粗粒不純物の除去が困難であ
る。 ●薬品使用量、PH調整、用水の質等の製品品質
に対する影響因子が多い。 ●使用する薬品が高価である。 ●薬品のほとんどが危険物、毒劇物に属するた
め、取扱に注意が必要である。 ●厳重な廃水処理の管理が必要である。 〔発明が解決しようとする課題〕 これらの欠点を解決すべく、逆流式ミキサ（日
本アイリツヒ社製の試験機）を使つた湿式スクラ
ビングと湿式高磁力選鉱機の併用による選鉱方法
のラボテスト例が発表され〔浮選：Vol.31、No.
１、（1984−春）〕、ミキサのインペラ回転数が高
い程磁選の分離成績が向上し、スクラビング時間
は10分程度が適当であることを示した。 しかしこの方法は、スクラビングの際の処理物
のパルプ濃度が30％（solids）のため、ミキサ内
で処理物が流体となりインペラの動力がスラリー
全体の流動に消費され、従来のアトリツシヨンマ
シンと同等の効果しか得られないのが実情であつ
た。また工業的規模の製造プロセスについても確
立されていないのが現状であつた。 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、短時間でより効果的なスクラビングを行い、
磁選の分離成績を向上させて高品質の珪砂を製造
する方法を提供するにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の方法は、原料珪砂を湿式スクラビング
手段、磁力選鉱手段、水簸手段等を併用して処理
する方法において、前記湿式スクラビング処理に
際し、原料珪砂の水分を15〜20％に調整してかつ
高速混練機により行うことにより上記の目的を達
成したものである。 本発明における上記スクラビングに使用される
高速混練機（サンドスクラバ）としては、例えば
逆流式ミキサ（日本アイリツヒ社製）が好適な例
としてあげられる。 このミキサは原料を入れたパンが一定方向に回
転し、その中でパンの中心に対して偏心して取付
けられた撹はん工具と高速回転インペラがパンと
逆方向に回転しておりパンの中を相対的に円軌道
を描いて回転する。これにより原料がまんべんな
く撹はん、磨鉱されるように構成されているもの
である。 このようなミキサによりスクラビングを行う際
ミキサのインペラが作用するため回転数は高い
程、また処理時間は長い程高品質の珪砂が得られ
ることは明らかであるが、本発明者らはその効率
を高め、高品質の珪砂を工業的に有利に製造する
方法について種々検討の結果、スクラビングの際
の処理物の水分および充填率に着目した特に水分
が15〜20％の場合優れた効果を奏する知見を得、
本発明に到達した。 すなわち第１図は、処理物（珪砂）の水分と処
理後の珪砂の200mesh（74μm）以上の粒子の重量
％との関係をしめしたものである。これによると
水分が15〜20％の時に最少値を示しており、（粒
子が摩耗している）スクラビング効果が最大とな
ることが認められる。 また処理物のミキサに対する充填率が高い程、
効果が大きくなつている。 また第２図は処理時間とSiO2品位・カサ比
重・200mesh（74μm）以上の粒子との関係を示し
たものである。これによるとスクラビングによる
各項目の変化は開始直後が最も大きく、時間の経
過と共にその変化の割合が小さくなることがわか
る。 これらの事実から、スクラビングとは、ミキサ
内の珪砂粒子がインペラや隣合う粒子と衝突する
ことによつて粒子表面が磨かれる現象であり、衝
突の打撃力とその回転が大である程スクラビング
効果が大であるといえる。したがつて、水分が15
〜20％の範囲外の条件では、少ない場合は空気
が、多い場合は水が、粒子間の媒体となりミキサ
内で処理物が流動し、衝突の際の衝撃を緩和する
ためスクラビング効果が低いと考えられ、また充
填率が高い程、自重により打撃力が大となると考
えられる。 なお時間の経過に伴い、スクラビングにより粒
子表面より剥離した粘土分、珪砂粉、および不純
物鉱物等の微粉が衝撃を緩和するため、スクラビ
ング効果が時間の経過と共に小さくなる。そして
この剥離微粉は水と混練されクリーム状になり珪
砂表面をコーテイングするため、処理珪砂産物は
高い粘性をおびており、水簸（デスライミング）
の際に水中へ分散させることが肝要である。 また磁性物分離除去のための磁力選鉱手段とし
ては、強磁性物の除去には湿式ドラム型磁選機を
用い、弱磁性物に対しては湿式高磁力選鉱機が使
用され、通常これらを併用して行うのが好まし
い。 〔実施例〕 第３図は本発明の方法を実施する製造プラント
の一例を示すフローシートである。 原料ストレージタンクより原料となる珪砂が定
量切り出されスラリーポンプで脱水ベルトコンベ
ヤに投入され、水分を15〜20％に調整する。ここ
でミキサの充填率と全粒子の確実なスクラビング
処理を考慮し、ミキサはバツチ処理方式を採用
し、ホツパとベルトフイーダを設け２台のミキサ
に交互に定量給鉱させ、充填率の安定化を図つて
いる。また原料の品位、性状によりスクラビング
処理時間（通常０〜５分）を任意に設定できるも
のとしている。スクラビング処理により粘性を帯
びた処理産物は、サンドスクラバ下部のバツフア
タンクに排出され、同タンク下部より圧力水で一
定量切り出し、水を加えて撹はん機で水中に珪砂
と不純物を分散、浮遊させエーキンス分級機およ
びサイクロンにより分級、水簸しスクラビングに
より粒子表面より剥離した粘土分、珪砂粉、およ
び不純物鉱物等の微粉と珪砂を分離する。 つづいて湿式ドラム型磁選機で強磁性物を分離
除去し、次に湿式高磁力選鉱機で弱磁性物を分離
除去し、最後にサイクロンで２回分級、水簸によ
り水洗し高品質珪砂が得られる。 高磁力選鉱機で除去される弱磁性鉱物は、Ｘ線
回折によると右英、緑泥石、白雲母、硫化鉄鉱等
である。 原料珪砂としては、当社製造の珪砂中間製品
（破砕、解砕、粉砕および水洗を施した珪砂）を
用い、日本アイリツヒ社製逆流ミキサDE−18を
使用し、水分を20％に調整して、スクラビング時
間１分、３分、５分で上記フローシートにしたが
て製造して得られた高品質珪砂の化学成分および
基本物性は表−１に示すとおりであつた。
砕解、分級、水洗いにより製造された珪砂の品
質、特に鋳造用途に供される珪砂として必要とさ
れる品質を具有する珪砂を得るための方法に関す
るもので、また天然珪砂を原料としても適用でき
る方法に係るものである。 〔従来の技術〕 珪砂には天然に珪砂層を成して産するものおよ
び蛙目粘土を水簸して分離した蛙目珪砂等の天然
珪砂と、珪石を粉砕した砂状にした人造珪砂の２
つに分類できる。 前者は粒子の形状が球形に近く、不純物は重鉱
物粒子として混入しているため、選鉱方法として
は、スライム分離のための分級ないし水簸した
後、不純物の分離を比重選鉱や磁力選鉱等により
行つており、この方法で比較的高品質（SiO2品
位が高く、鋳造用としては粒子が球形に近い）の
珪砂が製造できる。 一方後者は粉砕品のため粒子に角があり、不純
物も粒子表面に固着した状態で存在しているため
湿式の場合スクラビングにより粒形改善と固着不
純物の剥離を行つた後、浮遊選鉱、磁力選鉱、ま
たは比重選鉱等により不純物を分離して品質を高
めている。また乾式の場合インペラブレーカ、サ
ンドリクレーマ等により粒形改善と固着不純物の
剥離を行つた後、風力分級、磁力選鉱等により分
離している。しかし湿式に比較して２次的に発生
したスライム（微粉）の除去が不充分であり、一
般には湿式選鉱品より品質が劣ると言われる。 また天然珪砂に対してもスクラビングを行うこ
とによつて、より高い品質の珪砂とすることも知
られている。 一般に人造珪砂の製造方法の中で最も優れてい
るものは、湿式スクラビングと浮遊選鉱の併用に
よる選鉱方法と言われている。この方法では、ス
クラビングを通常市販のアトリツシヨンマシン
（珪砂スラリーを槽中の高速で回転する羽根で撹
はん、磨鉱する）で行つているが、この機械はそ
の撹はん動力の大部分がスラリー全体の流動に消
費され、珪砂粒子のスクラビング効果が低く、設
備台数を要する。また、浮遊選鉱にも以下のよう
な問題があり、コストおよび操業管理の面で欠点
が多い。 ●浮遊選鉱では粗粒不純物の除去が困難であ
る。 ●薬品使用量、PH調整、用水の質等の製品品質
に対する影響因子が多い。 ●使用する薬品が高価である。 ●薬品のほとんどが危険物、毒劇物に属するた
め、取扱に注意が必要である。 ●厳重な廃水処理の管理が必要である。 〔発明が解決しようとする課題〕 これらの欠点を解決すべく、逆流式ミキサ（日
本アイリツヒ社製の試験機）を使つた湿式スクラ
ビングと湿式高磁力選鉱機の併用による選鉱方法
のラボテスト例が発表され〔浮選：Vol.31、No.
１、（1984−春）〕、ミキサのインペラ回転数が高
い程磁選の分離成績が向上し、スクラビング時間
は10分程度が適当であることを示した。 しかしこの方法は、スクラビングの際の処理物
のパルプ濃度が30％（solids）のため、ミキサ内
で処理物が流体となりインペラの動力がスラリー
全体の流動に消費され、従来のアトリツシヨンマ
シンと同等の効果しか得られないのが実情であつ
た。また工業的規模の製造プロセスについても確
立されていないのが現状であつた。 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、短時間でより効果的なスクラビングを行い、
磁選の分離成績を向上させて高品質の珪砂を製造
する方法を提供するにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の方法は、原料珪砂を湿式スクラビング
手段、磁力選鉱手段、水簸手段等を併用して処理
する方法において、前記湿式スクラビング処理に
際し、原料珪砂の水分を15〜20％に調整してかつ
高速混練機により行うことにより上記の目的を達
成したものである。 本発明における上記スクラビングに使用される
高速混練機（サンドスクラバ）としては、例えば
逆流式ミキサ（日本アイリツヒ社製）が好適な例
としてあげられる。 このミキサは原料を入れたパンが一定方向に回
転し、その中でパンの中心に対して偏心して取付
けられた撹はん工具と高速回転インペラがパンと
逆方向に回転しておりパンの中を相対的に円軌道
を描いて回転する。これにより原料がまんべんな
く撹はん、磨鉱されるように構成されているもの
である。 このようなミキサによりスクラビングを行う際
ミキサのインペラが作用するため回転数は高い
程、また処理時間は長い程高品質の珪砂が得られ
ることは明らかであるが、本発明者らはその効率
を高め、高品質の珪砂を工業的に有利に製造する
方法について種々検討の結果、スクラビングの際
の処理物の水分および充填率に着目した特に水分
が15〜20％の場合優れた効果を奏する知見を得、
本発明に到達した。 すなわち第１図は、処理物（珪砂）の水分と処
理後の珪砂の200mesh（74μm）以上の粒子の重量
％との関係をしめしたものである。これによると
水分が15〜20％の時に最少値を示しており、（粒
子が摩耗している）スクラビング効果が最大とな
ることが認められる。 また処理物のミキサに対する充填率が高い程、
効果が大きくなつている。 また第２図は処理時間とSiO2品位・カサ比
重・200mesh（74μm）以上の粒子との関係を示し
たものである。これによるとスクラビングによる
各項目の変化は開始直後が最も大きく、時間の経
過と共にその変化の割合が小さくなることがわか
る。 これらの事実から、スクラビングとは、ミキサ
内の珪砂粒子がインペラや隣合う粒子と衝突する
ことによつて粒子表面が磨かれる現象であり、衝
突の打撃力とその回転が大である程スクラビング
効果が大であるといえる。したがつて、水分が15
〜20％の範囲外の条件では、少ない場合は空気
が、多い場合は水が、粒子間の媒体となりミキサ
内で処理物が流動し、衝突の際の衝撃を緩和する
ためスクラビング効果が低いと考えられ、また充
填率が高い程、自重により打撃力が大となると考
えられる。 なお時間の経過に伴い、スクラビングにより粒
子表面より剥離した粘土分、珪砂粉、および不純
物鉱物等の微粉が衝撃を緩和するため、スクラビ
ング効果が時間の経過と共に小さくなる。そして
この剥離微粉は水と混練されクリーム状になり珪
砂表面をコーテイングするため、処理珪砂産物は
高い粘性をおびており、水簸（デスライミング）
の際に水中へ分散させることが肝要である。 また磁性物分離除去のための磁力選鉱手段とし
ては、強磁性物の除去には湿式ドラム型磁選機を
用い、弱磁性物に対しては湿式高磁力選鉱機が使
用され、通常これらを併用して行うのが好まし
い。 〔実施例〕 第３図は本発明の方法を実施する製造プラント
の一例を示すフローシートである。 原料ストレージタンクより原料となる珪砂が定
量切り出されスラリーポンプで脱水ベルトコンベ
ヤに投入され、水分を15〜20％に調整する。ここ
でミキサの充填率と全粒子の確実なスクラビング
処理を考慮し、ミキサはバツチ処理方式を採用
し、ホツパとベルトフイーダを設け２台のミキサ
に交互に定量給鉱させ、充填率の安定化を図つて
いる。また原料の品位、性状によりスクラビング
処理時間（通常０〜５分）を任意に設定できるも
のとしている。スクラビング処理により粘性を帯
びた処理産物は、サンドスクラバ下部のバツフア
タンクに排出され、同タンク下部より圧力水で一
定量切り出し、水を加えて撹はん機で水中に珪砂
と不純物を分散、浮遊させエーキンス分級機およ
びサイクロンにより分級、水簸しスクラビングに
より粒子表面より剥離した粘土分、珪砂粉、およ
び不純物鉱物等の微粉と珪砂を分離する。 つづいて湿式ドラム型磁選機で強磁性物を分離
除去し、次に湿式高磁力選鉱機で弱磁性物を分離
除去し、最後にサイクロンで２回分級、水簸によ
り水洗し高品質珪砂が得られる。 高磁力選鉱機で除去される弱磁性鉱物は、Ｘ線
回折によると右英、緑泥石、白雲母、硫化鉄鉱等
である。 原料珪砂としては、当社製造の珪砂中間製品
（破砕、解砕、粉砕および水洗を施した珪砂）を
用い、日本アイリツヒ社製逆流ミキサDE−18を
使用し、水分を20％に調整して、スクラビング時
間１分、３分、５分で上記フローシートにしたが
て製造して得られた高品質珪砂の化学成分および
基本物性は表−１に示すとおりであつた。
種々の試験の結果、鋳造用珪砂として必要とさ
れる性質の向上のためには、スクラビングの良否
の影響が大きく比重を占めることが明らかとな
り、本発明によるスクラビングはその効果が高く
最適である。またこの非常に高いスクラビング効
果により、スクラビング処理のみの産物を水簸す
るだけで大幅なSiO2品位の向上が図れ、それに
高磁力選鉱を併用することにり、より高品質の珪
砂が得られる。したがつて従来の浮遊選鉱等によ
るものと比較し、著しく高品質のものが得られる
のは勿論のこと、何等薬品を使用する必要がな
く、操業面及び経済面並びに安全面で大幅な合理
化を達成することができる。 なお必要に応じ、スクラビング後に水簸により
剥離微粉を除去し、再度水分調整をして、同スク
ラビングを繰り返すことによりSiO2品位99％以
上の極めて品質の高い珪砂の製造も可能である。 また本発明は、原料として人造珪砂のみなら
ず、天然珪砂に適用しても同様の効果が得られる
ことは勿論である。
れる性質の向上のためには、スクラビングの良否
の影響が大きく比重を占めることが明らかとな
り、本発明によるスクラビングはその効果が高く
最適である。またこの非常に高いスクラビング効
果により、スクラビング処理のみの産物を水簸す
るだけで大幅なSiO2品位の向上が図れ、それに
高磁力選鉱を併用することにり、より高品質の珪
砂が得られる。したがつて従来の浮遊選鉱等によ
るものと比較し、著しく高品質のものが得られる
のは勿論のこと、何等薬品を使用する必要がな
く、操業面及び経済面並びに安全面で大幅な合理
化を達成することができる。 なお必要に応じ、スクラビング後に水簸により
剥離微粉を除去し、再度水分調整をして、同スク
ラビングを繰り返すことによりSiO2品位99％以
上の極めて品質の高い珪砂の製造も可能である。 また本発明は、原料として人造珪砂のみなら
ず、天然珪砂に適用しても同様の効果が得られる
ことは勿論である。
第１図はスクラビング処理における水分と粒度
変化の関係をしめすグラフ、第２図はスクラビン
グ時間とSiO2の品位、粒度、カサ比重変化の関
係をしめすグラフ、第３図は本発明を実施するプ
ラントの一例を示すフローシートである。
変化の関係をしめすグラフ、第２図はスクラビン
グ時間とSiO2の品位、粒度、カサ比重変化の関
係をしめすグラフ、第３図は本発明を実施するプ
ラントの一例を示すフローシートである。
Claims (1)
- １ 原料珪砂を湿式スクラビング手段、磁力選鉱
手段、水簸手段等を併用して処理し高品質の珪砂
を製造する方法において、前記湿式スクラビング
処理に際し、原料珪砂の水分を15〜20％に調整し
てかつ高速混練機により行うことを特徴とする高
品質珪砂の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17714588A JPH0230613A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 高品質珪砂の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17714588A JPH0230613A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 高品質珪砂の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230613A JPH0230613A (ja) | 1990-02-01 |
| JPH0465005B2 true JPH0465005B2 (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=16025976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17714588A Granted JPH0230613A (ja) | 1988-07-18 | 1988-07-18 | 高品質珪砂の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0230613A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5501008B2 (ja) * | 2010-01-27 | 2014-05-21 | 太平洋セメント株式会社 | 高純度シリカの製造方法 |
-
1988
- 1988-07-18 JP JP17714588A patent/JPH0230613A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0230613A (ja) | 1990-02-01 |
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