JPH0519072B2 - - Google Patents
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- JPH0519072B2 JPH0519072B2 JP12622983A JP12622983A JPH0519072B2 JP H0519072 B2 JPH0519072 B2 JP H0519072B2 JP 12622983 A JP12622983 A JP 12622983A JP 12622983 A JP12622983 A JP 12622983A JP H0519072 B2 JPH0519072 B2 JP H0519072B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/0418—Wet materials, e.g. slurries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
本発明は、乾燥時に収縮固結を起こす高粘性の
含水微粒物質(以下、泥状物という)を、乾燥粉
末化する方法に関するものである。 一般に、粘土・含水汚泥や泥状スラツジ等の泥
状物を乾燥させると、水分蒸発に伴ない乾燥収縮
を起こし、高粘性で且つ微粒なものほど固い固結
物となる。これは、水分の蒸発に伴ない毛管水・
結合水の減少により毛管張力が生じ粒子相互を接
触させ、粒子が相互に凝集し、塊状の固結物とな
るからである。乾燥時に、泥状物が団塊化する
と、化結物の表面過熱や局部過熱等により末乾燥
物の排出や乾燥効率の低下を招く。これを改善す
るには、一様に乾燥できる特別な乾燥装置を必要
とする。さらにセラミツクや強化材料用に乾燥し
た微細の粒子を得たい場合、すり鉢、ロールミル
等の破砕粉末化装置を必要とする。 状来、このような問題点を持つ泥状物の乾燥に
は、ドラムドライヤー等で、熱風と接触させて水
分蒸発を行なう装置が多く用いられ、更に乾燥効
率上から熱風との接触面積を大きくするために、
回転ドラム内に攪拌装置やコンパート群を設置し
て材料を細分化、分断化する方法や、キルンによ
り乾燥粉砕化する方法や、金属球などの粒状物質
を混入し、粒状物質の表面に材料を薄膜状に付着
させて乾燥を行ない、表面付着物をはく離して処
理する方法等がある。これら従来の方法は、乾燥
効率を高めるために、細分化・分断化と薄膜状に
熱媒体に付着させることにより、出来る限り熱風
の受熱面積を大きくすることが主目的である。 しかし、泥状物では、多量に処理しようとする
とドラム内で団塊化し、局部過熱による末乾燥品
の排出や胴詰まりを起こすこともあり、熱媒体へ
薄膜状に付着させる場合は5〜10倍程度の熱媒体
が必要となり、その効果は十分でない。更に、こ
れらの乾燥法において得られる乾燥物は、塊状、
粒状、フレーク状、薄片状のものであり、粉末状
の乾燥品を得るためには、新たな破砕装置、分級
装置、はく離装置等が必要となり、設備費に多大
な投資が必要である。 本発明者らは、以上のような問題点を持つ乾燥
時に収縮固結する泥状物を乾燥粉末化するに当
り、所定の粒度を持つ鉱物質の細粒子を混入し撹
拌乾燥することによつて、乾燥時の固結を防ぎ且
つ何ら特別の破砕装置を用いることなく乾燥した
微粒物質が得られることを見出した。 本発明は、乾燥時に収縮固結を起こす高粘性の
含水微粒物質1重量部に、粒径が0.15〜5mmの鉱
物質の細粒子を、4〜0.5重量部混入させたのち、
撹拌しながら乾燥し、次いで分離装置により乾燥
した微粒物質と細粒子とに分離することを特徴と
する泥状物の乾燥粉末化方法を要旨とするもので
ある。 高粘性の含水微粒物質からなる泥状物に鉱物質
の細粒子を混入すると、粒子表面積の増加により
自由水の量が低下して高粘性状態から塑性状態に
変化し、泥状物に比べて極めて取り扱い易い材料
とすることができ、材料の供給等がスムーズに行
なえるようになる。更に撹拌乾燥過程では、泥状
物は混入した鉱物質の細粒子間の間〓中に存在し
ており、乾燥に伴い、泥状物は前記細粒子によつ
て形成される間〓中で、脱水、乾燥収縮を起すこ
とになる。完全に脱水されると、乾燥した微粒物
質中には、脱水分の空〓が確保され、鉱物質の細
粒子表面に付着するものと細粒子間を橋かけする
ものとして残る。 この乾燥した混合物に、回転・撹拌を行うと乾
燥に伴い生じた橋かけは容易に破壊され、細粒子
同志が微粒物質により固結することはない。更
に、細粒子相互の接触・摩擦により、細粒子への
付着物は分離され、適当なメツシユのフルイ
(篩)によつて選別される。 次に本発明における鉱物質の細粒子の粒径は、
0.15〜5mm好ましくは0.3〜2.5mmが良い。0.15mm
よりも小さい径の粒子であると、泥状物と一体化
して乾燥時に収縮固結を起し、乾燥後の分離も困
難となる。また5mmよりも大きい粒径のものを混
入すると、粒子間の間〓も大きくなるため、間〓
中で固結物とななりやすくなると共に、粒子表面
に付着した微粒物質の分離過程において薄片状に
なり、粉末とはなりにくい。更に大粒径のものは
小粒径ものに比べて比表面積が著しく小さくなる
ために、必要混入量が多くなり、効率的な乾燥、
分離がなし得ないことになる。 本発明において使用する鉱物質の細粒子の平均
粒径は小さいものが良く、平均粒径0.6mmのもの
と0.3mmのものを比べると、平均粒径0.6mmのもの
は0.3mmのものよりも約2倍の細粒子混入量が必
要であつた。又、前記細粒子は単粒のものより連
続粒度の方が、塊状の固結を防ぎ、粉末の乾燥微
粒物質を得ることができる。 また本発明の方法により効果的な乾燥粉末化を
なし得る鉱物質の細粒子混入量は、含水微粒物質
1重量部に対し、4〜0.5重量部好ましくは2〜
0.5重量部である。 さらにドライヤー部の加熱程度や鉱物質の細粒
子の混合比率を変えることにより、乾燥程度とと
もに乾燥した微粒物質の温度を自由にコントロー
ルすることも可能であり、目的にあつた温度の乾
燥粉末が得られる。また本発明の方法において使
用した鉱物質の細粒子は、フルイなどの分離装置
により分離して循環使用することができる。 次に本発明による乾燥した微粒物質の製造方法
を図によつて簡単に説明する。 ポンプ1により被処理泥状物が密閉型スクリユ
ウコンベヤ2における円筒状ケーシングの一端部
の受入口に圧入され、そのケーシング内で回転す
るスクリユウにより泥状物と細粒子供給ホツパ3
から供給された鉱物質の細粒子とが混合される。
この場合、スクリユウコンベヤ2におけるスクリ
ユウの回転速度とポンプ1のポンプ流量とが制御
されることにより、鉱物質の細粒子と泥状物との
混合割合が調整される。 このようにして混合された含水状態の混合物
は、混合物供給口4側に熱風供給用バーナ5を有
しかつドラム内壁に固定された撹拌翼を有するロ
ータリ・ドラム・ドライヤ6に供給される。その
ドラムは乾燥処理物出口7側が若干低くなるよう
に傾斜しており、ドラム内の混合物は、混合物供
給口4付近でさらされて急激に乾燥され、かつ乾
燥に伴いドラムの回転および撹拌翼により粉砕さ
れながら乾燥処理物出口7側に向かつて移動す
る。 乾燥した微粒物質の粉末と鉱物質の細粒子との
混合物とからなる乾燥処理物は、ロータリ・ドラ
ム・ドライヤ6の乾燥処理物出口7から排出され
て、乾燥処理物供給ホツパ9を経て気密振動フル
イからなる分離装置8に供給される。 この分離装置8により乾燥微粒物質と乾燥細粒
子とに分離され、分離された乾燥微粒物質は分離
装置8の排出口10から排出される。また分離さ
れた鉱物質の細粒子は適当なコンベヤ11により
輸送されて細粒子供給ホツパ3に戻され、前記細
粒子が循環使用される。 前記気密振動フルイからなる分離装置8内で発
生した粉塵は、フアン12の風で1次集塵装置1
3および2次集塵装置14に順次送られる。一
方、ロータリ・ドラム・ドライヤ6の熱風排出口
15から排出される熱風および粉塵は1次集塵装
置13に送られ、ここで粉塵が捕集されて乾燥微
粒物質として排出される。 なお泥状物が、微粒物質のみでなく、粒径0.15
mm以上のものを含んでいる場合は、気密振動フル
イとして異なるメツシユの数段のフルイ網を有す
るものが使用され、5mmより大きい粒径のものは
排出され、粒径0.15〜5mmの鉱物質の細粒子は循
環使用される。さらに細粒子供給ホツパ3は、供
給量自動調整装置を持ち、循環されてくる前記細
粒子(泥状物中から得れた粒径0.15〜5mmの細粒
子を含む)の量に関係なく一定比率で供給する。 以下に、鉱物質の細粒子として砂を使用した場
合の実施例を示す。 表−1に示す含水比100%の赤泥スラリー100重
量部に対し、鉱物質の細粒子として砂(粒径0.3
〜2.5mm)を100重量部混入したところ、混合物の
含水比は約33%となり、塑性が改良され、乾燥装
置への運搬等に取り扱い易い材料となつた。これ
を乾燥装置に供給し、並流に熱風を送り、撹拌乾
燥を行ない、乾燥した混合物をフルイ分けたとこ
ろ、鉱物質の細粒子101重量部、表−2に示すよ
うに乾燥赤泥粉を48重量部得ることができた。前
記細粒子の損失は殆んどなく、赤泥スラリーから
の乾燥赤泥粉の回収率は、96%を得た。
含水微粒物質(以下、泥状物という)を、乾燥粉
末化する方法に関するものである。 一般に、粘土・含水汚泥や泥状スラツジ等の泥
状物を乾燥させると、水分蒸発に伴ない乾燥収縮
を起こし、高粘性で且つ微粒なものほど固い固結
物となる。これは、水分の蒸発に伴ない毛管水・
結合水の減少により毛管張力が生じ粒子相互を接
触させ、粒子が相互に凝集し、塊状の固結物とな
るからである。乾燥時に、泥状物が団塊化する
と、化結物の表面過熱や局部過熱等により末乾燥
物の排出や乾燥効率の低下を招く。これを改善す
るには、一様に乾燥できる特別な乾燥装置を必要
とする。さらにセラミツクや強化材料用に乾燥し
た微細の粒子を得たい場合、すり鉢、ロールミル
等の破砕粉末化装置を必要とする。 状来、このような問題点を持つ泥状物の乾燥に
は、ドラムドライヤー等で、熱風と接触させて水
分蒸発を行なう装置が多く用いられ、更に乾燥効
率上から熱風との接触面積を大きくするために、
回転ドラム内に攪拌装置やコンパート群を設置し
て材料を細分化、分断化する方法や、キルンによ
り乾燥粉砕化する方法や、金属球などの粒状物質
を混入し、粒状物質の表面に材料を薄膜状に付着
させて乾燥を行ない、表面付着物をはく離して処
理する方法等がある。これら従来の方法は、乾燥
効率を高めるために、細分化・分断化と薄膜状に
熱媒体に付着させることにより、出来る限り熱風
の受熱面積を大きくすることが主目的である。 しかし、泥状物では、多量に処理しようとする
とドラム内で団塊化し、局部過熱による末乾燥品
の排出や胴詰まりを起こすこともあり、熱媒体へ
薄膜状に付着させる場合は5〜10倍程度の熱媒体
が必要となり、その効果は十分でない。更に、こ
れらの乾燥法において得られる乾燥物は、塊状、
粒状、フレーク状、薄片状のものであり、粉末状
の乾燥品を得るためには、新たな破砕装置、分級
装置、はく離装置等が必要となり、設備費に多大
な投資が必要である。 本発明者らは、以上のような問題点を持つ乾燥
時に収縮固結する泥状物を乾燥粉末化するに当
り、所定の粒度を持つ鉱物質の細粒子を混入し撹
拌乾燥することによつて、乾燥時の固結を防ぎ且
つ何ら特別の破砕装置を用いることなく乾燥した
微粒物質が得られることを見出した。 本発明は、乾燥時に収縮固結を起こす高粘性の
含水微粒物質1重量部に、粒径が0.15〜5mmの鉱
物質の細粒子を、4〜0.5重量部混入させたのち、
撹拌しながら乾燥し、次いで分離装置により乾燥
した微粒物質と細粒子とに分離することを特徴と
する泥状物の乾燥粉末化方法を要旨とするもので
ある。 高粘性の含水微粒物質からなる泥状物に鉱物質
の細粒子を混入すると、粒子表面積の増加により
自由水の量が低下して高粘性状態から塑性状態に
変化し、泥状物に比べて極めて取り扱い易い材料
とすることができ、材料の供給等がスムーズに行
なえるようになる。更に撹拌乾燥過程では、泥状
物は混入した鉱物質の細粒子間の間〓中に存在し
ており、乾燥に伴い、泥状物は前記細粒子によつ
て形成される間〓中で、脱水、乾燥収縮を起すこ
とになる。完全に脱水されると、乾燥した微粒物
質中には、脱水分の空〓が確保され、鉱物質の細
粒子表面に付着するものと細粒子間を橋かけする
ものとして残る。 この乾燥した混合物に、回転・撹拌を行うと乾
燥に伴い生じた橋かけは容易に破壊され、細粒子
同志が微粒物質により固結することはない。更
に、細粒子相互の接触・摩擦により、細粒子への
付着物は分離され、適当なメツシユのフルイ
(篩)によつて選別される。 次に本発明における鉱物質の細粒子の粒径は、
0.15〜5mm好ましくは0.3〜2.5mmが良い。0.15mm
よりも小さい径の粒子であると、泥状物と一体化
して乾燥時に収縮固結を起し、乾燥後の分離も困
難となる。また5mmよりも大きい粒径のものを混
入すると、粒子間の間〓も大きくなるため、間〓
中で固結物とななりやすくなると共に、粒子表面
に付着した微粒物質の分離過程において薄片状に
なり、粉末とはなりにくい。更に大粒径のものは
小粒径ものに比べて比表面積が著しく小さくなる
ために、必要混入量が多くなり、効率的な乾燥、
分離がなし得ないことになる。 本発明において使用する鉱物質の細粒子の平均
粒径は小さいものが良く、平均粒径0.6mmのもの
と0.3mmのものを比べると、平均粒径0.6mmのもの
は0.3mmのものよりも約2倍の細粒子混入量が必
要であつた。又、前記細粒子は単粒のものより連
続粒度の方が、塊状の固結を防ぎ、粉末の乾燥微
粒物質を得ることができる。 また本発明の方法により効果的な乾燥粉末化を
なし得る鉱物質の細粒子混入量は、含水微粒物質
1重量部に対し、4〜0.5重量部好ましくは2〜
0.5重量部である。 さらにドライヤー部の加熱程度や鉱物質の細粒
子の混合比率を変えることにより、乾燥程度とと
もに乾燥した微粒物質の温度を自由にコントロー
ルすることも可能であり、目的にあつた温度の乾
燥粉末が得られる。また本発明の方法において使
用した鉱物質の細粒子は、フルイなどの分離装置
により分離して循環使用することができる。 次に本発明による乾燥した微粒物質の製造方法
を図によつて簡単に説明する。 ポンプ1により被処理泥状物が密閉型スクリユ
ウコンベヤ2における円筒状ケーシングの一端部
の受入口に圧入され、そのケーシング内で回転す
るスクリユウにより泥状物と細粒子供給ホツパ3
から供給された鉱物質の細粒子とが混合される。
この場合、スクリユウコンベヤ2におけるスクリ
ユウの回転速度とポンプ1のポンプ流量とが制御
されることにより、鉱物質の細粒子と泥状物との
混合割合が調整される。 このようにして混合された含水状態の混合物
は、混合物供給口4側に熱風供給用バーナ5を有
しかつドラム内壁に固定された撹拌翼を有するロ
ータリ・ドラム・ドライヤ6に供給される。その
ドラムは乾燥処理物出口7側が若干低くなるよう
に傾斜しており、ドラム内の混合物は、混合物供
給口4付近でさらされて急激に乾燥され、かつ乾
燥に伴いドラムの回転および撹拌翼により粉砕さ
れながら乾燥処理物出口7側に向かつて移動す
る。 乾燥した微粒物質の粉末と鉱物質の細粒子との
混合物とからなる乾燥処理物は、ロータリ・ドラ
ム・ドライヤ6の乾燥処理物出口7から排出され
て、乾燥処理物供給ホツパ9を経て気密振動フル
イからなる分離装置8に供給される。 この分離装置8により乾燥微粒物質と乾燥細粒
子とに分離され、分離された乾燥微粒物質は分離
装置8の排出口10から排出される。また分離さ
れた鉱物質の細粒子は適当なコンベヤ11により
輸送されて細粒子供給ホツパ3に戻され、前記細
粒子が循環使用される。 前記気密振動フルイからなる分離装置8内で発
生した粉塵は、フアン12の風で1次集塵装置1
3および2次集塵装置14に順次送られる。一
方、ロータリ・ドラム・ドライヤ6の熱風排出口
15から排出される熱風および粉塵は1次集塵装
置13に送られ、ここで粉塵が捕集されて乾燥微
粒物質として排出される。 なお泥状物が、微粒物質のみでなく、粒径0.15
mm以上のものを含んでいる場合は、気密振動フル
イとして異なるメツシユの数段のフルイ網を有す
るものが使用され、5mmより大きい粒径のものは
排出され、粒径0.15〜5mmの鉱物質の細粒子は循
環使用される。さらに細粒子供給ホツパ3は、供
給量自動調整装置を持ち、循環されてくる前記細
粒子(泥状物中から得れた粒径0.15〜5mmの細粒
子を含む)の量に関係なく一定比率で供給する。 以下に、鉱物質の細粒子として砂を使用した場
合の実施例を示す。 表−1に示す含水比100%の赤泥スラリー100重
量部に対し、鉱物質の細粒子として砂(粒径0.3
〜2.5mm)を100重量部混入したところ、混合物の
含水比は約33%となり、塑性が改良され、乾燥装
置への運搬等に取り扱い易い材料となつた。これ
を乾燥装置に供給し、並流に熱風を送り、撹拌乾
燥を行ない、乾燥した混合物をフルイ分けたとこ
ろ、鉱物質の細粒子101重量部、表−2に示すよ
うに乾燥赤泥粉を48重量部得ることができた。前
記細粒子の損失は殆んどなく、赤泥スラリーから
の乾燥赤泥粉の回収率は、96%を得た。
【表】
【表】
本発明によれば、乾燥時に収縮固結を起こす高
粘性の含水微粒物質1重量部に、粒径が0.15〜5
mmの鉱物質の細粒子を、4〜0.5重量部混入させ
たのち、次いで撹拌しながら乾燥し、さらに分離
装置により乾燥した微粒物質と細粒子とに分離す
るので、乾燥初期時においては表面積の増大によ
り泥状物の塑性を大きく改善させることができ、
そのため乾燥時に材料を詰まらないようにして移
動させることができると共に、鉱物質の細粒子間
に生じた無数の間〓により乾燥終期の際の蒸発面
積を飛躍的に増大させることができ、そのため塊
状固結を防止すると共に乾燥効率を非常に向上さ
せることができる。さらに分離段階においては、
容易に粉砕して粉末化することができるので、振
動フルイ等の簡単な分離装置により乾燥された微
粒物質と鉱物質の細粒子とに容易に分離すること
ができる等の効果が得られる。
粘性の含水微粒物質1重量部に、粒径が0.15〜5
mmの鉱物質の細粒子を、4〜0.5重量部混入させ
たのち、次いで撹拌しながら乾燥し、さらに分離
装置により乾燥した微粒物質と細粒子とに分離す
るので、乾燥初期時においては表面積の増大によ
り泥状物の塑性を大きく改善させることができ、
そのため乾燥時に材料を詰まらないようにして移
動させることができると共に、鉱物質の細粒子間
に生じた無数の間〓により乾燥終期の際の蒸発面
積を飛躍的に増大させることができ、そのため塊
状固結を防止すると共に乾燥効率を非常に向上さ
せることができる。さらに分離段階においては、
容易に粉砕して粉末化することができるので、振
動フルイ等の簡単な分離装置により乾燥された微
粒物質と鉱物質の細粒子とに容易に分離すること
ができる等の効果が得られる。
図面は本発明を実施する場合に使用する装置の
一例を示す系統図である。 図において、1はポンプ、2は密閉型スクリユ
ウコンベヤ、3は細粒子供給ホツパ、4は混合物
供給口、5はバーナ、6はロータリ・ドラム・ド
ライヤ、7は乾燥処理物出口、8は分離装置、9
は乾燥処理物供給ホツパ、10は排出口、11は
コンベヤ、12はフアン、13は1次集塵装置、
14は2次集塵装置、15は熱風排出口である。
一例を示す系統図である。 図において、1はポンプ、2は密閉型スクリユ
ウコンベヤ、3は細粒子供給ホツパ、4は混合物
供給口、5はバーナ、6はロータリ・ドラム・ド
ライヤ、7は乾燥処理物出口、8は分離装置、9
は乾燥処理物供給ホツパ、10は排出口、11は
コンベヤ、12はフアン、13は1次集塵装置、
14は2次集塵装置、15は熱風排出口である。
Claims (1)
- 1 乾燥時に収縮固結を起こす高粘性の含水微粒
物質1重量部に、粒径が0.15〜5mmの鉱物質の細
粒子を、4〜0.5重量部混入させたのち、撹拌し
ながら乾燥し、次いで分離装置により乾燥した微
粒物質と細粒子とに分離することを特徴とする泥
状物の乾燥粉末化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58126229A JPS6020074A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 泥状物の乾燥粉末化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP58126229A JPS6020074A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 泥状物の乾燥粉末化方法 |
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JPS6020074A JPS6020074A (ja) | 1985-02-01 |
JPH0519072B2 true JPH0519072B2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=14929962
Family Applications (1)
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JP58126229A Granted JPS6020074A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 泥状物の乾燥粉末化方法 |
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Citations (2)
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1983
- 1983-07-13 JP JP58126229A patent/JPS6020074A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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Also Published As
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JPS6020074A (ja) | 1985-02-01 |
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