JPH08506050A - 浮選による分離方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 適宜に調節されたスラリ供給がトラフ（１）に導入され、該トラフからスラリ供給がスラリ層流形成室（２）に分配される。該室（２）は放出堰（３）を備え、該堰は同様に拡散されたスラリ層（４）を混合通路（６）に供給する傾斜板（５）上に放出する。容器（７）から再循環されたスラリはまたこれをスラリ層（９）に形成する再循環ゲート（８）を介して混合通路（６）に供給される。清浄な液体噴流（１２）のアレイは薄いガスエンベロープを加速しかつ混合通路（６）中のすべての流れの強力な混合を生じるスラリからなる層（４）と（９）間に衝突する。高い剪断率が高い強さの乱流を発生しかつガスを非常に小さい泡に切断する。多相混合物流が混合通路（６）から、混合物流が１またはそれ以上の長手方向安定化バツフル（１３）を通って流れる容器（７）へ放出される。疏水性粒子により負荷されたガス泡は流れから離れ、液面に向かって上昇しそして容器の泡放出端に向かって泡偏向ガイド（１４）により偏向される。泡の層はこれが放出される泡堰（１５）に向かって走行する。残部のスラリは次の浮選または方法段階へ堰（２０）を介して放出樋（１９）を出る。

Description

【発明の詳細な説明】 浮選による分離方法および装置 技術分野 本発明は鉱石選鉱、廃水処理、紙パルプインキ抜き等に利用されるような改良 された浮選による分離方法御装置に関する。 背景技術 浮選はスラリまたは懸濁液からの分散された粒子状物質の分離かつまた代表的 には水を基礎にした、エマルジヨンからの油性物質の分離に通常使用される方法 である。浮選方法は懸濁液中に故意に分散された気泡への付着により粒子収集に 依存する。収集は自然に疏水性であるかまたは適切な反応物により改良すること により選択的に疏水性にされている粒子面から結果として生じる。付着された疏 水性粒子とともに泡は結果としてそれらの自然の浮力により上昇して残部の懸濁 液から除去される表面泡層を形成する。代表的には、一定の滞留時間後、ほとん どすべての疏水性粒子が除去される。スラリ表面上の安定した泡の形成を容易に するために表面活性剤が鉱物スラリの場合に通常加えられる。 浮選装置の重要な目的は泡の個体数を最大にしかつ連続する粒子／泡の衝突の 高い可能性がある環境を作り出 すようにできるだけ微細に導入されたガスを分散することである。装置はまた泡 をガス化パルプから分離しかつ次の除去のために、パルプ表面上に泡を形成する ために合体させる静止領域を持たねばならない。公知の装置の種々の形状は粒子 ／泡衝突のメカニズムに関連して３つのカテゴリーに分割され得る。第１のカテ ゴリーにおいて、粒子／泡接触は巡行泡衝突により重力加速度で行われる。この 型の接触は粒子がより小さくなるとその効率を失うことが知られている。これら の過程における粒子／泡衝突率は比較的低くそこで長い滞留時間が十分な回収を 生じるために要求される。このカテゴリーの代表的な装置はすべて単に空気式の セルおよび通常の浮選コラムを包含する。 第２のカテゴリーにおいて、粒子／泡接触は疏水性表面上のガスの沈澱により 行われる。このグループの代表的な装置は溶解空気浮選装置を包含する。 装置の第３グループにおいて、粒子／泡衝突は、慣性詰め込みの作用により良 好な衝突効率となる、重力より非常に高い加速度で主として生じる。高い加速度 レベルでの慣性詰め込みは、とくに泡のまわりの流動線に追随するそれらの傾向 により重力加速度レベルで非常に低い衝突率を有することが知られている非常に 微細な粒子に関して、粒子／泡衝突を高めるための重要なメカニズムである。よ り高い加速度レベルは微細な粒子の慣性を増加しそこでそれらは液体流動線から 出発しかつ泡とのそ れらの衝突の可能性が実質上増加する。浮選装置の有効なガス分散に必要とされ る剪断率の発生は通常高い加速フイールドを結果として生じるが、かかるフイー ルドは、それらが通常ガス分散または個体懸濁技術の副産物であるので、めつた に故意の設計により作り出されない。これは機械的な浮選セルの工業用型に広く 使用される、強い羽根車攪拌によるガス分散、バールセル〔１〕におけるような 交差流ガス注入による分散、ダブクラセル〔２〕におけるような渦巻きノズル中 の分散、およびジエイムソンセル〔３〕におけるようなスラリのコラムへの突入 噴流による分散の場合に適用される。ガス散布ハイドロサイクロン〔４〕のみが ガス交差流により故意の高い遠心加速フイールド中で浮選を行う。この装置にお いてガスは螺旋運動を有する急速に可動のスラリにハイドロサイクロンの多孔性 の筒状壁を通って注入される。結果として高い液体剪断率が高い加速力によりス ラリを通って迅速に動きかつ過程において疏水性粒子と衝突する小さい泡を発生 する。残念ながらこの装置はかなりエネルギを要求しかつその性能は多孔性隔壁 の妨害により妨げられる。ガス散布ハイドロサイクロンはさらに高い等級の濃縮 物を製造するためのその制限された能力により鉱物の選鉱の場合に不利な立場に 置かれる。ハイドロサイクロンは装置から急速に除去され、等級改善に通常必要 とされる泡排出の機会を付与しないか、または濃縮物の等級を改善するために装 置中で泡洗浄を物理的に可能 にしない微細に構成された泡を製造する。 上記の公知の装置はすべて達成され得る加速度強さが、装置がこのパラメータ を考慮して設計されないため、または維持している高い加速度強さが高い速度の 摩擦スラリ流に曝された可動または固定部分の過度のエネルギ消費または磨耗問 題に至るため制限されることにより欠点を有する。例えば、羽根車浮選機におい てガスは羽根車の速度が高くないならば効果的に分散されることができず、かつ これは高い動力入力および実質的な磨耗の問題となる。それゆえ、とくに微細な 粒子の分離を高めるために、浮選技術は関連の磨耗問題および現在公知の技術に 遭遇されるような過度のエネルギ消費なしに非常に高い剪断率および加速フイー ルドを発生すべく設計される装置から明らかに利益を得る。 本発明の目的は、浮選装置において、精密なガス分散に必要な非常に高い剪断 率および粒子泡接触の可能性を改善するが、摩擦スラリの高い速度の流れに曝さ れている可動または複合固定部分なしに、加速および減速フイールドを有する混 合領域を作ることにより浮選方法を改善するための簡単な、有効かつ経済的な手 段を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、液体噴流を介して、必要 ならば調節化学薬品を導入し、ならびに泡洗浄の必要なしにより高い濃縮物等級 を得るために新規な泡詰め込み技術を利用することである。 発明の開示 １つの態様において本発明は液体中に懸濁された分散された粒状材料を分離し 、および／またはエマルジヨンから分散された液体相を分離するための方法を提 供し、この方法が混合通路に新鮮な液体混合物からなる第１層および液体混合物 の第２の別個の層を導入し、ガスを運びかつ該ガスを前記液体混合物からなる２ つの層に実質上それらの間に衝突する高い速度の清浄な噴流によつて分散しかつ 前記混合通路によつて液体混合物の前記２層を剪断し、そして結果として生じる 多相混合物を前記混合通路の下流で泡相および残留液体混合物相に分離する工程 からなる。本発明の文脈において、清浄な液体は溶解可能な固体を含有し得るが 、代表的には５マイクロメートル以下の、一定の大きさ異常の粒子の、代表的に は１ＰＰＭ以下の微量を除いてすべて除去すべく濾過された液体に言及する。 本発明のさらに他の態様は液体中に懸濁された分散された粒状材料を分離し、 および／またはエマルジヨンから分散された液体相を分離するための装置を提供 し、該装置が新鮮な液体混合物からなる第１層を形成する第１供給装置、液体混 合物の第２の、別個の層を形成する第２供給装置、液体混合物の前記層を受容す る混合通路、該混合通路中に多相混合物を形成するために前記２つの液体混合物 層間で実質上衝突する高い速度の清浄な液体噴流を供給するノズルアレイ、およ び前記多相混合物を 前記混合通路の下流で泡相および残留液体混合物相に分離する手段および泡相お よび残留液体混合物相の別個の放出用手段からなる。 浮選方法は以下のごとく説明される多重工程において実施され得る。収集およ び泡反応物により適切に調節された、液体混合物を構成する微細に砕かれたまた は他の方法で分散された材料の新鮮な懸濁液が代表的には、流れ制御面を介して 、浮選セルの閉じ込め容器から向けられる液体混合物の薄い層とともに、混合通 路に供給する薄い層に形成される。これら２つの流れは閉じ込め容器を介してエ ネルギおよびガス担体として作用する薄い高速の清浄な液体の領域によりガス相 と完全にかつ強力に混合され得る。これらの薄い噴流は液体混合物流れの混合、 ガス分散、および粒子／泡接触、ならびに再循環および容器の容器中の固体懸濁 液用エネルギのすべてのエネルギ要件を提供する。３相混合物は混合通路から大 量の液体混合物を運ぶ容器に放出され、精密に分散された泡が合体する低い剪断 率の領域を創出する。疏水性粒子により負荷されるガス泡はそれらの浮力により 実質上水平に走行する液体混合物を残しかつ同様に容器面の上に泡を分配する傾 斜された泡ガイドによつて、混合通路端から離れて、容器の放出端に向かって偏 向される。泡は自由に放出されるかまたは、混合通路端から離れて、容器の放出 端で樋に機械的装置によつて助けられる。水平に走行する液体混合物流は容器基 部の屈曲した輪郭によ り容器の放出端で上方に偏向される。流れの１部分はさらに流れ案内要素により 水平にそらされかつ容器の混合通路端で流れ制御面に向けられ、残留流れはこれ が装置から放出される放出樋に単一または多重チヤンネル付き導管を介して移動 する。 この発明の原理は、清浄な液体の高速の薄い噴流がエネルギおよびガス担体と して使用されることにより公知の浮選装置と異なる。ガスは周囲ガスエンベロー プを加速する自由な噴流の長さによりかつこの噴流の突入により非常に低い速度 で混合通路に供給される液体混合物の２つの層間の付随する空気エンベロープに より運ばれる。これら３つの流れ間の速度差による高い剪断率がガスエンベロー プの非常に小さい泡への切断を結果として生じる。また、代表的には約５０ｍ／ ｓの速度を有する薄い噴流が約０．３ｍの通過長さで３ｍ／ｓに減速されるとき 混合領域に存在する高い減速レベルがある。さらに、混合領域における非常に高 い乱流が小さな渦において高い加速レベルを作り出す。高い加速フイールドは粒 子および泡の衝突効率の改善となるそれらの慣性詰め込みを促進する。非常に繊 細な粒子が重力加速において非常に不十分な衝突効率かつしたがつて不十分な浮 選効率を有することが浮選の経験から知られている。これはこれらの加速度で流 体流動線に追随するような微細粒子の傾向により発生され、そこで慣性詰め込み 作用はかかる場合に事実上存在しない。本方法により創出される高い減 速／加速フイールドは改善された粒子／泡接触かつそれゆえ微細な粒子範囲にお いてとくに重要な改善された浮選動力学を導いた。薄い高速清浄液体噴流技術は 、摩擦スラリと接触して、機械的な浮選機の羽根車のごとき可動部分がないこと により他の高い強さの混合技術を超える利点を有する。また、機械的な浮選容器 の固定子または種々の注入ノズル、拡散ノズル、または、例えばバールセル〔１ 〕、ダブクラセル〔２〕、ジエイムソンセル〔３〕、空気散布ハイドロサイクロ ン〔４〕、またはシモニスセル〔５〕において遭遇されるような通気ノズルのご とき高速摩擦スラリと接触した複雑な固定部分がない。清浄な液体噴流中に溶解 されない固体の不存在は、ノズルに対する顕著な磨耗なしに、スラリ注入ノズル におけるより使用されるべき非常に高い噴流速度を許容する。本発明のこの特徴 は、良好なガス分散および粒子／泡接触に至る、混合領域におけるより高い剪断 率の創出を許容する。清浄な液体噴流中の固体の不存在はまた、小さいノズルの 閉塞の危険なしに、スラリ注入ノズルの場合におけるより非常に薄い噴流の使用 を許容する。より薄い噴流はより高い露出噴流面対単位噴流容量比のためより熱 い噴流より単位注入容量当たりの非常に高いガス搬送能力を呈する。単一の大き な噴流または幾つかの噴流の１群と比較されるとき、多数の噴流の領域として作 動されるより薄い噴流が、混合領域容量において、運ばれた空気および剪断率の 非常に均一な分布、かつそれ ゆえエネルギ消散のより大きな均質性を提供する。これは、エネルギ消散が均一 でない単一の噴流装置と比較して、液体混合物供給のより高い比率が着手してい る課題のエネルギ消散の最適条件に曝され得るので好都合である。清浄な液体噴 流は浮選反応物の投与または補給用担体として役立つことができ、そこでスラリ はこれがプラント中の多数の浮選段階を通って前進するとき再び調節され得る。 浮選スラリ供給への清浄な液体の注入は元のパルプの希釈を生じ、希釈されない スラリから得られる等級より良好な濃縮物等級となる。注入された液体は最終処 理の前に濃縮装置において容易に改善されれる。 本方法はまた、鉱物浮選の場合において、通常の泡管理技術に対してより優れ た濃縮物等級を生じる泡詰め込みモードにおける容器作動を許容する。泡詰め込 み作動モードは容器の表面上の液体混合物の長手方向の流れを促進することによ り引き起こされる。この流れは非常に低い固体濃度の急速に排出する泡を混合通 路端から泡が蓄積しかつ厚くなる容器の放出端に置かれた泡堰に向かって運ぶ。 この技術は泡層が厚くなりかつ放出される前に比較的浅い泡層の非常に有効な排 出を許容する。泡詰め込み技術はまた、通常の容器に残存しない泡を非常に脆く 、排出し易い、容器作動を許容する。泡詰め込み技術は、泡洗浄の必要なしに、 排出作動においてとくに高い等級の濃縮物を生じる。この優れた泡管理技術の結 果として本方法は泡発生器の必要が通常の機械的セルより 少なく、結果として反応剤コストの洗剤的な節約を生じる。 図面の簡単な説明 本発明の好適な形状を添付図面を参照して例として以下に説明する。 第１図は泡浮選装置の概略断面正面図、 第２図は第１図の浮選装置の平面図、そして 第３図は混合通路の詳細を示す概略図である。 発明を実施するための最良の形態 供給流れ（１ａ）および分配トラフ（１）は、放出堰（３）を備えている、層 流形成室（２）の上方に位置決めされる。層流形成室は放出堰（３）の上流に矩 形のバツフル（２ａ）を包含し、かつ堰（３）の下流で、代表的には水平の下に ３０゜で傾斜される傾斜面（５）を介して、混合通路（６）の入口に接続する。 混合通路（６）は、容器（７）の傾斜壁およびクサビ分離要素の対向面により画 成されている、水平線の下に代表的には４５゜に傾斜された対称面のまわりで流 れの方向に分岐する。クサビ分離要素（６ａ）の上方で、垂直に調整可能な流れ 制御面または再循環ゲート（８）が容器（７）と混合通路（６）への入口との間 に位置決めされる。混合通路（６）の上方にかつその対称面（６ｂ）と同一平面 上で、小さいノズル（１０）からなるアレイが清浄な液体 の加圧供給源（１１ａ）に接続される共通のマニホールド（１１）内に保持され る。混合通路（６）の下流に、分離ガスおよび液体相用流路が安定化バツフル（ １３）、水平流れガイド（２２）および泡偏向ガイド（１４）と組み合わせて容 器（７）の輪郭が付けられた壁（２１および２１ａ）により画成される。液体相 の柔軟な放出管（１８）が、垂直に調整可能である放出樋（１９）において終端 する、混合通路（６）から離れた、容器（７）の端部に接続される。放出管（１ ８）の上方の高さにおいて、容器（７）は泡堰（１５）および機械的なスクレー パ（１６）の形の泡放出手段を備えている。堰（１５）の下には泡収集樋（１７ ）がある。 作動において、適宜に調節されたスラリ供給がトラフ（１）に連続して導入さ れ、該トラフからスラリ供給がスラリ層流形成室（２）に分配される。スラリ層 流形成室（２）の堰（３）は同様に拡散されたスラリ層（４）をこれを混合通路 （６）に供給する傾斜板（５）上に放出する。容器（７）から再循環されたスラ リはまたこれをスラリ層（９）に形成する再循環ゲート（８）を介して混合通路 （６）に供給される。共通のマニホールド（１１）内に保持された小さいノズル （１０）は対称の混合室面（６ｂ）に沿って走行する清浄な液体噴流（１２）の アレイを形成する。図面に示された形状において、対称の混合通路面（６ｂ）は 水平から４５゜傾斜されるが、該傾斜は０゜ないし９０゜の間のいずれの角度に す ることも可能である。噴流のアレイ（１２）は噴流を取り囲む薄いガスエンベロ ープを加速しかつ混合通路（６）中のすべての流れの強力な混合を生じるスラリ からなる層（４）と（９）間に突入する。代表的に５０ｍ／ｓで走行する清浄な 液体噴流（１２）と、代表的に０．４〜０．６ｍ／ｓで走行するスラリの流れ（ ４）および（９）との間にかなりの速度差があるので、ガスエンベロープを非常 に微細な泡に切断する高い剪断率の領域が創出される。高い剪断率はまたその渦 が高い加速フイールドを呈する高い強さの乱流を発生する。液体噴流（１２）が 代表的には０．３ｍの通路に関して約５０ｍ／ｓから約３ｍ／ｓに減速するので 、高い減速フイールドが混合領域に創出される。これらの高い加速／減速フイー ルドは慣性の粒子／泡衝突を高めかつ改善された微細粒子の収集となる。多相混 合物流が混合通路（６）から、混合物流が容器（７）の底部に位置決めされた１ またはそれ以上の長手方向安定化バツフル（１３）を通って流れる容器（７）へ 放出され、流れ速度は多量の液体混合物の搬送により減衰される。疏水性粒子に より負荷されたガス泡は流れから離れ、液面に向かって上昇しそして容器の泡放 出端に向かって泡偏向ガイド（１４）により偏向される。この装置は容器（７） の全面にわたつて均一の泡発生を促進する。上昇気泡は容器（７）の放出端に向 かって泡ガイド（１４）により偏向される上方スラリ流を引き起こし、結果とし て泡堰（１５）に向かって同 様に非常に弱い泡を運ぶことができる良好に定義された表面流を生じる。薄い泡 の層が泡堰（１５）に向かって走行するので、それは液体および運ばれた脈石粒 子を排出し、そして結果として自由にまたは機械的パドル（１６）により泡樋（ １７）に放出される堰（１５）に対する詰め込みにより厚くなる。容器（７）の 泡放出端においてスラリ流は順次スラリ流の部分が流れガイド（２２）により再 循環ゲート（８）に向かって水平に偏向される一方、他の部分が柔軟な放出管（ １８）を介してその位置が垂直に調整可能である放出樋（１９）に通る屈曲底部 （２１）により上方に偏向される。残部のスラリは次の浮選または方法段階へ堰 （２０）を介して放出樋（１９）を出る。 浮選セルの作動は以下の方法において制御される。混合強さ、剪断率および加 速／減速レベルは順次マニホールド（１１）の作動圧力により制御される薄い噴 流８１２）の速度により制御される。ガス搬送率は噴流速度の増加にしたがつて 増加するが、また再循環ゲート（８）の垂直調整により再循環流の大きさを変化 することにより制御され得る。ガス搬送率はまた混合通路（６）の幅を変化する ことによりまたは混合通路（６）の入ロへまたはそれからマニホールド（１１） を動かすことにより噴流（１２）の自由長さを変化することにより制御され得る 。容器（７）中の泡高さおよび泡流は容器中の液体レベルおよび機械的なパドル （１６）の回転速度により 制御される。容器中の液体レベルは柔軟に接続された放出樋（１９）を上下動す ることにより制御される。参考 〔１〕ドイツ連邦共和国特許第２４２０４８２号 〔２〕オーストラリア特許第４０４３６０号 〔３〕オーストラリア特許第ＡＵ−６８４９２／９０ 〔４〕アメリカ合衆国特許第４２７９７４３号 〔５〕イギリス特許第２１０７６１２Ａ号

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年９月１５日 【補正内容】 １１．液体中に懸濁された分散された粒状材料を分離し、および／またはエマ ルジヨンから分散された液体相を分離するための分離装置において、該装置が新 鮮な液体混合物からなる第１層を形成する第１供給装置、液体混合物の第２の、 別個の層を形成する第２供給装置、液体混合物の前記層を受容する混合通路、該 混合通路中に多相混合物を形成するために前記２つの液体混合物層間で実質上衝 突する高い速度の清浄な液体噴流を供給するノズルアレイ、前記多相混合物を前 記混合通路の下流で泡相および残留液体混合物相に分離する手段および泡相およ び残留液体混合物相の別個の放出用手段からなることを特徴とする分離装置。 １２．前記第１の供給装置が前記第１の液体混合物層形成を容易にするために 水平堰を備えた供給ホツパ、および新鮮な液体混合物からなる前記第１層を前記 混合通路の入口に搬送するための供給仕切り室からなることを特徴とする請求の 範囲第１１項に記載の分離装置。 １３．前記供給ホツパが前記液体混合物中に浸漬されかつ前記水平堰により前 記第１液体混合物層の形成に関して液体表面妨害の衝突を緩和すべく液体表面上 に延びる１またはそれ以上の表面バツフルを備えていることを特徴とする請求の 範囲第１１項に記載の分離装置。 １４．前記供給仕切り室の底部は水平面から０°ないし９０゜の間で傾斜され ることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の分離装置。 １５．前記混合通路の対称軸線は水平面から０゜ないし９０゜の間で傾斜され ることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の分離装置。 １６．前記混合通路が代表的には１５゜以下の角度で分岐する壁からなること を特徴とする請求の範囲第１１項に記載の分離装置。 １７．前記第２供給装置は断面において直線または屈曲の輪郭を有する流れ制 御面からなることを特徴とする第１１項に記載の分離装置。 １８．前記分離装置がさらに前記混合通路からのその退出後前記多相混合物を 案内するための流れ案内手段からなることを特徴とする請求の範囲第１１項に記 載の分離装置。 １９．前記流れ案内および分離手段は収容容器および１またはそれ以上長手方 向バツフルおよび横方向泡偏向ガイドからなり、前記長手方向バツフルは前記容 器の底部に位置決めされそして前記容器の底部は液体混合物流を流れガイドに向 かって再び向けるために前記混合通路から離れた端部で上方に屈曲されることを 特徴とする請求の範囲第１８項に記載の分離装置。 ２０．前記泡偏向ガイドが前記容器の液面に近接して配置されそして前記泡偏 向ガイドの平面が水平から０゜ないし９０゜の間で傾斜させられ、前記ガイドの 下面が前記混合通路から離れて向かい合うことを特徴とする請求の範囲第１９項 に記載の分離装置。 ２１．前記残部の液体混合物放出手段が、単一または多数の矩形または円形断 面導管からなることを特徴とする請求の範囲第１１項ないし第１９項のいずれか １項に記載の分離装置。 ２２．前記泡放出手段が、自由にまたは機械的補助により泡を放出するために 、前記混合通路から離れた前記容器の端部に置かれた、堰からなることを特徴と する請求の範囲第１１項ないし第１９項のいずれか１項に記載の分離装置。 ２３．前記残部の液体混合物放出手段が液体レベルを制御するための手動、ま たは自動工程制御命令により機械的、空気的または電気的に作動される高さ調整 可能な放出樋からなることを特徴とする請求の範囲第１１項ないし第１９項のい ずれか１項に記載の分離装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ (72)発明者 マーシャル，ステファン・ヘンリー オーストラリア国 ニュー・サウス・ウェ ールズ 2113、ノース・ロイド、コットン ウッド・クレッセント、ユニット・22／１ ―３ (72)発明者 ワーマン，チャールズ・ハロルド オーストラリア国 ニュー・サウス・ウェ ールズ 2068、キャッスルクレイグ、リン デン・ウェイ 36 【要約の続き】 ０）を介して放出樋（１９）を出る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液体中に懸濁された分散された粒状材料を分離し、および／またはエマル ジヨンから分散された液体相を分離するための分離方法において、該方法が混合 通路に新鮮な液体混合物からなる第１層および液体混合物の第２の別個の層を導 入し、ガスを運びかつ該ガスを前記液体混合物からなる２つの層に該２つの層間 に実質上衝突しかつ前記混合通路中の前記２つの液体混合物層を切断する高い速 度の清浄な噴流によつて分散し、そして結果として生じる多相混合物を前記混合 通路の下流で泡相および残留液体混合物相に分離する工程からなることを特徴と する分離方法。 ２．液体混合物へのガスの搬送、液体混合物中のガスの分散、液体混合物中に 分散された相とのガス泡の接触、前記混合通路の下流の液体混合物の分散された 相の懸濁液、前記混合通路の下流のセル防護仕切り室中の液体混合物の再循環が 前記高速の清浄な液体噴流からのエネルギおよび運動量変換により行われること を特徴とする請求の範囲第１項に記載の分離方法。 ３．液体混合物が単一または多重層の形で前記混合通路へ供給されることを特 徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の分離方法。 ４．液体混合物からなる前記第２層が前記残留液体混合物の再循環された部分 であることを特徴とする請求の 範囲第１項または第２項に記載の分離方法。 ５．反応剤が前記高速の清浄な液体噴流を介して前記液体混合物へ導入される ことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の分離方 法。 ６．前記高速の清浄な液体噴流が単一または多重の平らなまたは屈曲領域形状 または収束形状であることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の 分離方法。 ７．前記高速の清浄な液体噴流が代表的には１ｍｍ以下の直径を有することを 特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の分離方法。 ８．液体混合物からなる前記第２層の再循環率および関連のガス搬送率が再循 環ゲートにより制御されることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のい ずれか１項に記載の分離方法。 ９．ガス搬送率、剪断かつその結果の加速率および前記混合通路中に発生され る乱流混合強さが前記１または複数の清浄な液体噴流の速度により制御されるこ とを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の分離方法。 １０．前記泡相が泡詰め込み、合体および排出のための泡の運動を制限する垂 直のまたは傾斜した横方向バリヤに向かって前記セル防護仕切り室中に故意の長 手方向表面流により搬送されかつ蓄積されることを特徴とする請求の範囲第１項 または第２項に記載の分離方法。 １１．液体中に懸濁された分散された粒状材料を分離し、および／またはエマ ルジヨンから分散された液体相を分離するための分離装置において、該装置が新 鮮な液体混合物からなる第１層を形成する第１供給装置、液体混合物の第２の、 別個の層を形成する第２供給装置、液体混合物の前記層を受容する混合通路、該 混合通路中に多相混合物を形成するために前記２つの液体混合物層間で実質上衝 突する高い速度の清浄な液体噴流を供給するノズルアレイ、および前記多相混合 物を前記混合通路の下流で泡相および残留液体混合物相に分離する手段および泡 相および残留液体混合物相の別個の放出用手段からなることを特徴とする分離装 置。 １２．前記第１の供給装置が前記第１の液体混合物層形成を容易にするために 水平堰を備えた供給ホツパ、および新鮮な液体混合物からなる前記第１層を前記 混合通路の入口に搬送するための供給仕切り室からなることを特徴とする請求の 範囲第１１項に記載の分離装置。 １３．前記供給ホツパが前記液体混合物中に浸漬されかつ前記水平堰により前 記第１液体混合物層の形成に関して液体表面妨害の衝突を緩和するために液体表 面上に延びる１またはそれ以上の表面バツフルを備えていることを特徴とする請 求の範囲第１１項または第１２項に記載の分離装置。 １４．前記供給仕切り室の底部は水平面から０゜ないし９０°の間で傾斜され ることを特徴とする請求の範囲 第１１項ないし第１３項のいずれか１項に記載の分離装置。 １５．前記混合通路の対称軸線は水平面から０゜ないし９０゜の間で傾斜され ることを特徴とする請求の範囲第１１項ないし第１４項のいずれか１項に記載の 分離装置。 １６．前記混合通路の壁が代表的には１５゜以下の角度で分岐することを特徴 とする請求の範囲第１１項ないし第１５項のいずれか１項に記載の分離装置。 １７．前記第２供給装置は断面において直線または屈曲の輪郭を有する流れ制 御面からなることを特徴とする第１１項ないし第１６項のいずれか１項に記載の 分離装置。 １８．前記流れ案内および分離手段は収容容器および１またはそれ以上長手方 向バツフルおよび横方向泡偏向ガイドからなり、前記長手方向バツフルは前記容 器の底部に位置決めされそして前記容器の底部は液体混合物流を流れガイドに向 かって再び向けるために前記混合通路から離れた端部で上方に屈曲されることを 特徴とする請求の範囲第１１項ないし第１７項のいずれか１項に記載の分離装置 。 １９．前記泡偏向ガイドが前記容器の液面に近接して配置されそして前記泡偏 向ガイドの平面が水平から０°ないし９０゜の間で傾斜させられ、前記ガイドの 下面が前記混合通路から離れて向かい合うことを特徴とする請 求の範囲第１１項ないし第１８項のいずれか１項に記載の分離装置。 ２０．前記放出通路が単一または多数の矩形または円形端面導管からなること を特徴とする請求の範囲第１１項ないし第１９項のいずれか１項に記載の分離装 置。 ２１．前記泡放出手段が、自由にまたは機械的な補助により泡を放出するため に、前記混合通路から離れた前記容器の端部に置かれた堰からなることを特徴と する請求の範囲第１１項ないし第１９項のいずれか１項に記載の分離装置。 ２２．前記残部の液体混合物放出手段が、液体レベルを制御するための手動、 または自動工程制御命令により機械的、空気的または電気的に作動される高さ調 整可能な放出樋からなることを特徴とする請求の範囲第１１項ないし第２１項の いずれか１項に記載の分離装置。 ２３．前記分離装置がさらに前記混合通路からのその退出後前記多相混合物を 案内するための流れ案内手段からなることを特徴とする請求の範囲第１１項ない し第２２項のいずれか１項に記載の分離装置。 ２４．添付図面に関連して本書で記載されたと実質上同様な、液体中に懸濁さ れた分散された粒状材料を分離し、かつエマルジヨンから分散された液相を分離 するための分離方法。 ２５．添付図面に関連して本書で記載されたと実質上同様な、液体中に懸濁さ れた分散された粒状材料を分離 し、かつエマルジヨンから分散された液相を分離するための分離装置。