JPS58220886A - フロス浮選装置及び方法 - Google Patents

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】 この発明はフロス浮選装置、及びとくに古紙の脱インク
を行うためのフロス浮選装置に関するものである。フロ
ス浮選の方法には多（の応用例がある。例えば、鉱物を
互いに分離したり、オイルサンドから油を抽出したり、
液体から特定の汚染物質を取除いたり、また紙の製造に
おいて、白紙から粒子の浮選な行うことに用いられてい
る。このフロス浮選の良（知られた応用例は、古紙の脱
インクを行うことである。

１゛ 脱インクセルとして知られている一つの形態の脱インク
装置では、容器中に同心状に取付けられ１こ直立し１こ
排出パイプ、灰色紙料流入管、及びこの容器の底部と連
通し１こ、脱インクされた紙料を受入れる流出管を含ん
でいる。固定し１こドクター翼（プレード］から成る、
脱泡装置に′！、、容器の壁の内面に取付けられ、かつ
適当な高さにおいて、このセルを横切って排出管の口ま
でのびている。

ドクター翼（プレード）を横切って排出管に向って空気
を吹付ける１こめにプロワ−が取付けられている。流入
管は、多数の気泡を形成する１こめの曝気装置又は散布
器を含んでおり、この気泡がインクの粒子を引き付け、
それによってフロス即ち泡を形成し、このフロス即ち泡
は上方に浮遊し、かつセル中の流体の表面上で収集され
るようになっている。流入管は、セルに対して導管を通
してセル中に流入する流体が、容器の内部で渦流となっ
て流れ、それによって、容器中に混合装置を追加する必
要性が無（なるように、セルに対して所定の位置に配置
されている。

、、′・　；； 流体の表面に集められた泡は、流体を入れた容器の内面
中で流動し、かつドクター翼と接触してパイル状に集め
られる。この翼（プレー）＃ノは角度が付いており、そ
れによって集められた泡はプロ、ワーによって翼に沿っ
て、排出管の方に流され、かつセルから取除かれる。イ
ンク抜きされた紙料は流出管を介してセルから流出する
。

散布器又は混合用チャンバは流入管の円錐状の部分から
成っており、その中には、小孔を設けた壁を有する円錐
状のノズルが取付けられている。

このノズルの形状は円錐状の導管部分の形状と整合して
おり、このノズルは、その部分中において、調節自在に
変位可能であり、かつその小孔を設けた壁をその円錐部
分に接、離するように移動させることができるようにな
っている。灰色紙料を含む流体は、圧さく空気源に連通
した、円錐状のノズルの回りでかつそれを越えるように
、流動される。圧さく空気はこのノズルを通って流れ、
かつ多数の微細な気泡となってこの流体中に侵入する。

そのノズルを導管の円錐状の壁に向って変位することに
よって、ノズル及び導管部分の間のスペースの全体の断
面積は減少し、それによって、体体のノズルの表面に対
する相対速度を増大させることができる。この流速の増
大により、泡の大きさは小さくなる。泡をより小さく１
−ることによって、大きな泡では収集不可能な種類のイ
ンクの粒子を収集し、力）つそれを吸着することができ
、それによって、インクの脱インク効率を増大″′ｆる
ことかできる。この種のセルにはい（つかの欠点が存在
している。例えば、散布器の円錐状の導管中において、
曝気ノズルを変位させるために、さらに機械を必要とし
ており、これによりこの装置の全体のコストが高（なる
。この散布器の別の欠点は、ノズルが円錐状の導管部分
中において変位して流体の流速を増大させる際に生じる
。この時、導管の実効面積は減少し、かつ流体の導管壁
に対するまた曝気装置の壁に対する摩擦力は増大し、そ
れによって、圧力頭を増大させることが必要となり、か
つ必然的により大きなポンプが必要となり、これまたこ
の装置全体のコストを高めることになる。

この装置のト°クター翼（プレード）もま１こ欠点を有
している。例えば、この翼（プレート９）はセル中の液
面の変化を補償するように調整することが不可能であり
、かつその結果液面は所定の範囲に保たれていなければ
ならない。もし、液面が翼の高さよりも高くなると、液
面から泡が取り除かれることがなく、そのま〜排出管に
案内される。もし、液面が翼の高さよりも下に（ると、
この装置の効率は低下する、なぜならば、泡が翼（プレ
ード〕の下を通り抜けてしまうからである。

さらに、このドクターブレード９は泡で覆われてしまい
、このため定期的に洗浄することが必要となっている。

さらに、このブレードは容器中の流体面を滑らかにする
働きをし、それによって、流体の表面のパイプの固まり
を増やすことになる〇複数の上述のセルを直列に積み上
げて、タワーとして配置することも知られている。例え
ば、米国特許第４．１８６０９４号では一つのタワーを
開示しているが、そこでは、最下部のセルが第一の′：
１” セルとして働き、かつ供給源から灰色紙料を受入れて最
初の７０ス浮選処理を行うようにしている。

部分的に脱インクされたパイプを移送する流出管は、そ
の直上にあるセルに結合されており、かつそこでは第二
のフロス浮選処理が行われ、かつそれが続行される。こ
のようなタワーの欠点は、最初のセルの位置を最下部に
することによって、溢れ出た部分について、それなより
高いセルに上昇させるために、さらに機械的ポンプを必
要とし、これがこのシステムのコストを高めている。

フロス浮選性以外の応用例としては、上透みなす（つ１
こ液体の表面に浮遊するようにした浮がＴこのスキム装
置を用いることが知られている。例えば、米国特許第４
．０５４．５２０号及び４．１６６．０３６号において
は、タンク中に入っている液体の表面から浮きか丁又は
他の汚染粒子を取除く、スキム装置が開示されている。

いずれの出願においても、このスキム装置はタンク中に
おける液体の表面を横切るように、変位するものであり
、それによって、液体の表面に浮遊している物質な一側
に押し出し、それを樋又は他の取除き装置中に流し込む
ようになっている。しかしながら、このような装置は、
矩形のタンクに用いるものとして開示されており、かつ
フロス浮選装置の円筒形のタンクに対しては適していな
い。さらに、このように変位自在な浮遊スキンマの構成
が複雑であることにより、そのシステム全体のコストを
大巾に高めて（・る。

従って、泡を発生する気泡の大きさを、特定の種類のイ
ンクな取除（ことができるように、所定の大きさに保つ
ように変化し得るようにした、フロス浮選装置に対する
要求が存在している。また、セル中の液面が上下するに
従って、自動的に上下動しかつセル中の線状の固まりを
増大させることな（、また頻繁に清掃することもない。

そのような脱泡装置を有するフロス浮選装置に対する要
求も存在している。さらに、各セルに対する、浮選処理
を行う１こめに十分な圧力頭を保持するため、各セル間
に機械的ポンプ手段を設ける必要のな（・、一連の複数
のセルを有するフロス浮選システムカー要求されている
。

この発明は、容器中における液面Ｃ）変化に応じて、上
下する脱泡用の新規なスキンマを用（・て、フロス浮選
装置の全体の効率を上げることができるようにした、フ
ロス浮選装置を提供することである。この発明はまた、
セルに流入１−る流体の流速又は速度を変更することな
く、泡を形成するため発生する気泡の大きさを変えるた
めに用（・ることかできる、新規な散布器を含むもので
ある。このようにして、小さな泡の発生が必要な場合に
おいて、セル中に流入する流体の圧力頭を十分に保つた
めに、比較的高い馬力な有する流体ポンプが必要ではな
（なつ１こ。さらに本発明では、部分的に分離された物
質を含む一つのセルから溢れ１こ部分は、重力によって
次のセルに送られ、このようにして、セル間において機
械的ポンプの必要性を無（すようにし１こ、タワーを形
成−ｆ”ｔよう配置されたフロス浮選装置ついての一つ
のシステムを提供するものである。

本発明の一実施例によれば、そのフロス浮選装置は、浮
選セルを形成する容器、セル中σ）流体から泡を取り除
くスキマー、を有するもσ）であって、流体を容器中に
移送するための流入管手段が、流入導管中で中心軸の回
りで回転自在に取付けられ１こ、実質的に円筒状の多孔
部材を有する散布器、直径約４０〜７０ミクロンの範囲
の大きさの孔を有する多孔質部材加圧ガスを多孔質部材
の内部に送るための導管、及び流体の多孔質部材の外面
に対する相対的な流速を増加させ、それによって、多孔
質材料でできた気泡の大きさを小さくするようにするた
め、その多孔質材料を回転させるためのモータな有して
いる。マキマーは、好ましくは容器に回転自在に取付け
られ、かつ中心の排出管から容器の側壁までのびたロー
ラを含んでおり、それによって、このローラに対して集
められた泡が、排出管に分流され、一方、タンク中の流
体の垂直な方向の運動によって、ローラを回転し、それ
によってそれ自身が洗浄されるようになっている。

この発明は、上述の？ロス浮選処理のいずれのｊ：・・
。

タイプのものにも用いることができるが、と（に、紙パ
ルプの脱インクのために用いるのに適したものである。

従って、本発明は、それが説明の１こめであって、かつ
本発明の範囲を限定するものでないということを前提と
し１こ上で、本発明を脱インクセルとして用いＴこフロ
ス浮選装置として説明１−ろこととする。

本発明の好ましい実施例において、フロス浮選装置は、
浮選セルを区画形成する全体が円筒状の側壁を有する容
器を含み、かつこの容器中に同心状に取付けられ１こ直
立した泡排出管、この容器と連通する流入管、スキマー
及びこの流入管中に配置され、かつ流入管を介して容器
中に流入する流体に空気を接触させろための散布器、を
含んでいる。流入管は、流入管を介して容器中に流入す
る流体が、容器中において渦流となって流れ、それによ
って、流体表面の注をスキマーと接触させるようにする
ため、容器に連結している。

この散布、器は好ましくは、容器の入口の頂部の流入導
管に回転自在に取付けられ、かつそれを横２ハ□）′τ
。

断してのびろ管状シャフト上に取付けられた全体が管状
の多孔質要素から成っている。管状シャフト□は中空で
あり、多孔質要素の内部と連通ずる複数の孔を含んでい
る。管状のシャフトはまた一対の端部スタブを含み、そ
の一方は中空でかつ回転ユニオンを介して圧さく空気源
に連通している。

空気は、この管状シャフト中に圧送され、多孔質要素を
通して、流入導管中を流れる流体に泡な発生させる。

散布器はまＴこ、他方の端部スタブに機械的にリンク結
合され、かつ所定の回転速度範囲の一つにおいて、いず
れかの方向において多孔質要素を回転させることができ
る、可逆かつ可変速モータをも含んでいる。流入導管中
において多孔質要素を回転させることによって、流入導
管中を流れる流体の、多孔質要素の表面に対する相対速
度は増大し、それによって発生させる気泡の大きさを小
さくすることができる。このようにして、気泡の大きさ
は、流体の流速を変えることなく、所定の流速に対して
その大きさを変えることができる。多孔質要素を収容す
る導盲の大きさは、゛セルを働かせるために、中程度の
圧力頭を必要とし、それによって比較的高馬力のポンプ
の必要性を除き、かつこのシステムの全体のコストを低
く保つような寸法になっている。

多孔質要素は、好ましくは、円筒状を成しており、かつ
その回転軸がその流入管を流れる流体の方向と直角を成
すように取付けられている。他の形状の回転多孔質要素
を用いることもでき、かつそれは本発明の範囲を逸脱す
るものではない。例えば、全体が円筒状の多孔質要素を
用いることができ、この場合には、その回転軸は、流体
の流動方向と平行となっている。別の実施例においては
、多孔質要素は全体が円錐台形のものが用いられており
、その場合には、その回転軸は流体の流動方向と直角に
なっている。第三の実施例においては、その全体面が多
孔質となっているディスク（円盤）状の要素が、流へ導
管中に取付けられており、かつ流体の流動方向と直角な
軸の回りで回転するようになっている。各実施例におい
て、発生される気泡の大きさは、多孔質要素の回転速度
を増大することによって減少させることができる。この
多孔質要素の形状を変えることによって、異なった動作
特性を得ることができる。

ま１こ好ましい実施例においては、スキマーは容器中に
回転自在に取付けられかつ泡排出管から容器の円筒状側
壁にのび１こ全体的に円筒状を成すローラから成ってお
り、かつ容器中の泡及び泡・の渦巻き状の流路に対して
角度が付されており、それ　４によって泡を排出管の方
へ向けて流すようにしている。円筒状のローラは、一対
のガイド９によって所定の位置に保持されており、それ
によってローラは容器中において液面によって上下でき
るようになっている。このローラは好ましくは、浮きで
あって、そのため、それは容器中の表面上に浮かんでお
り、かつ容器中の液体の深さの変化に応じて自動的に上
下するようになっている。

動作において、容器中の流体面上に浮んでいる泡は、排
出管の回りの渦巻状の通路に沿って流れ、かつローラと
接触するようになっている。ローラ７の下側を流体が通
過するこ尼によって、ローラは回転し、それによって泡
がローラの任意の位置に集まることがないようにしてい
る。従って、このローラは自己洗浄作用を有し、かつ頻
繁に手で清掃する必要はない。好ましい実施例において
は、このローラはその円周上において間隔をへだて、か
つその回転軸に対して平行な方向を向いた複数の突出し
たリブな含んでいる二この突出しタリブは、ローラの回
転中において水面上をかき回し、それによってその表面
近（の流体の流動を保ち、それによって、流体の表面に
おける繊維状の固りの発生を減少させている。

この発明を具体化するフロス浮選セルは、所定の量のパ
ルプスラリーに対して、フロス浮選脱インク処理を連続
的に行うことができるように、タワーを形成するように
構成することができる。好ましい実施例においては、第
一のセルはこのタワーの最上部のセルであり、かつ離れ
１こところに置かれた供給源から未処理のパルススラリ
ーを受入れるようになっている。フロス浮選処理は、既
に述べたように行われる。また部分的に脱インクされた
パルプスラリーは、流出受入れ管を介して最上部の第一
のセルから第二の浮選セルの流入導管に向って流下し、
こ〜で第二の脱インク処理が行われる。第二のセルから
溢れたものは、流出管によって移送され、かつその管は
その溢れ１こ部分を第三のセルの流入管に流下し、かつ
それを、）くルプスラリーが完全にインク抜きされるま
で続ける。

このようにして、パルプスラリーは、重力によって、第
一、即ち最上部のセルからタワー中のそれに続＜セルへ
送られ、かつ下部のセルにおいて十分な圧力頭を保持し
ており、それによって、フロス浮選処理ができるように
する１こめのポンプ手段の追加は必要でない。本発明の
タワーは、第一のセルがそのタワーの最下部のセルであ
る、従来のタワよりも経済的なものである。さらに加え
て、より高いタワーに流体を送るのにポンプを付加する
必要がない１こめに、さらにそのスペースが節約される
。

このタワーの各々のセルの流入管は、好ましくは、好ま
しい実施例における散布器を含んで（・る。

次に、各散布器は、それぞれ異なった回転速度で作動し
、それによって異なつｔこ大きさの気泡を発生させるこ
とができる。気泡の大きさによって吸着されろ粒子の種
類が決定されろＪ）で、それによって、異なった種類の
インク、フィラー、ワックス又は他の汚染物質を各セル
から取除くことができる。従って、本発明の複数のセル
を用い１こタワーは、パルプスラリーから種々のインク
を取除くのように調整することができる。

従って、この発明の目的は、フロス浮選セルを作動させ
るに必要な圧力頭を変えろことなく、流入管中の流体の
相対速度を増大することによって、種々の大きさの気泡
を提供することができるように調整可能な散布器を有す
る、フロス浮選装置を提供し、自己洗浄型の、紙料の深
さの変化に応じて自動的に調整し、かつ容器中の液体表
面を波立てて、表面上に流れない繊維状の固まりの発生
を防止する、スキマーを有するフロス浮選装置を提供し
、かつ最初のセル以外の他の浮選セルに対して流体を重
力で供給することができるようにし、タワー中に配置す
ることができるフロス浮選装置を提供することである。

この発明のこれら及び他の目的は、以下の説明添付図面
及び付記するクレームから明らかとなろう。この発明を
より容易に理解し得るように、次に、図面に従って本発
明を説明することとする。

第１及び第２図に示すように、本発明のフロス浮選装置
は、全体が１０で示されており、環状側壁１４、床１６
及び直立した全体が円筒状の泡排出管１８を有する。全
体が円筒状の容器１２を含んでいる。灰色紙料又はパル
プスラリー流入管２０は、容器１２に対し、床１６の近
くで側壁に対して接線状に接合されており、そのため管
を貫流して容器に流入する流体は、環状壁１４によって
湾曲されて、泡排出管１８の回を渦巻状になって進む。

流入管２０は、管の実効寸法を調節した、容器１２への
流体の流入を調節する、良く知られた設計の調節舌部２
１を含んでいる。排出管１８は、流出管２２を受入れる
、紙料に連通した開口を床１６の近傍に区画形成して（
・る。排出管１８と同心状の環状の堰２４が、容器１２
０床１６に取付けられ、かつ容器中の流体の粒子を側壁
１４に沿って案内するのに用いられており、それによっ
てそれらが、受入れ流出管２２に入る前に、十分な時間
、発生した気泡と接触できるようにしている。

容器１２は、離れたところにある水又は他の液源と連通
し、かつ排出管１８の壁から泡を抗い落すのに用いられ
る、通常の手段（図示せすりによって容器に止着された
スプリンクラ−２６をも含んでいる。

第１，２及び５図に最良に示すように、フロス浮選装置
１０は、排出管１８と、容器１２の側壁１４の内面との
間にのびた、全体が円筒状のローラ６０を有するスキマ
ー２８を含んでいる。ローラ６０の外面には、このロー
ラの長手方向に沿ってのび、かつ外面の回りで等間隔に
配置された複数の隆起したリプ６２を含んでいる。ロー
ラはその端部から突出し、かっリブ６２と平行な回転軸
を規定する一対のビン３４．３６を含んでいる。

ビン３４．３６は、フォーク状の一対の案内部材３８．
４０に保持されており、そのためローラ６０は、所定位
置に保持されたま〜、この案内部材に対して上下に変位
できるようになっている。

案内部材６８は泡排出管１８に取付けられており、かつ
案内部材４０は容器１２の環状側壁に取付けられており
、そのため、ローラ３０は、これら案内部材によって支
持されている場合には、ローラにおいて集成され１こ泡
が排出管に向うように、容器中の流れに対して角匿が付
されている。さらに、第５図に最良に示されているよう
に、第１及び第２図に示す案内部材４０、及び案内部材
６８は、第５図に示すように、垂直から、左から右へ向
う容器中の流体の流動方向に傾斜している。ローラに対
する流体の圧力はビン３４．３６を案内部材３８　、４
’　０に拘束するものでな（、また液体レベルに応じて
ローラが位置６０′への上昇、又は下降するのを妨げる
こともない。ローラ３０は好ましくは浮きであって、ポ
リウレタンのようなプラスチック材でできており、かつ
保護のためにエポクシイで被覆されている。

第１〜６図に示すように、流入管２０は全体を４２で示
す散布器を含んでいる。この散布器は、全体を４４で示
す多孔性の部材を含んでおり、この多孔部材は流入管２
０中に回転自在に取付けられており、かつ可逆・可変速
モータ４５によって回転されるようになっている。好ま
しいことには、モータは多孔部材を５００　Ｏｒ、ｐ６
ｍの速度で回転できるよう変速される。

多孔部材４４は、中空内部４９を有１−る管状シャフト
４８の回りに同心状に取付けられた、全体が円筒状の多
孔質要素４６を含んでいる。この多孔質要素４６は、好
ましくは、約４０〜７０ミクロンの範囲で、平均約５２
ミクロンの孔を有する焼結青銅でできている。間隔リン
グ５０は管状シャフト上に配置されて、多孔質要素４６
の内面を支持している。一対の端板もまた多孔質要素４
６を支持している。この端板は、間隔リング５０中にネ
ジ係合し、かつ端板にボルト止めされたロッド５４によ
って所定位置に保持されている。このようにして、多孔
質要素４６及び管状シャフトが内部５６を区画形成して
いる。

管状シャフト４８は、間隔リング５０中に形成された孔
６０と連通ずる複数の孔５８を含み、それによって、中
空シャフトの内部４９が内部５６と連続している。管状
シャフト４８の端部には、端部スタブ５９．６０が押圧
嵌合されている。端部スタブ５９は、それがモータ４５
と作動状に結合されるよう、良く知られた軸継手６２に
連結されるようになっている。端部スタブ６０には、管
状シャフト４８の内部と連通する、その長手方向に沿っ
た孔６４が形成されている。この端部スタブの外端部は
、離れ１こところに在る圧さく空気源（図示せず）と連
通ずる回転ユニオン６６を受入れている。

流入管２０は、容器１２の床１６の下側に配置された矩
形断面を有する部分６７（第１及び４図）を含んでいる
。気泡が組合わさって大きくなって、容器からの気泡が
不都合な上昇流となるのを防ぐため、散布器４２を容器
１２にできるだけ近付けてお（ことが望ましい。６］゛
７の部分は散布器４２を収容するとともに、端部゛スタ
ブ５８．６０が貫通突出する孔７０を設け１こ側壁６８
を含んでいる。

チャンバはまた流体の流れを直すぐにするための翼（ブ
レード）（図示せず〕をも含んでいる。孔７０は、側壁
６８にボルト止めされたカバー板７２によって部分的に
閉成されており、かつ端部スタブ５８，６０を回転自在
に受入れるジャーナル７４を支持している。このカバー
板７２には、ガスケット７８でシールされ１こ、軸受８
０を支持する孔７６が形成されている。端部スタブ５８
．６０及び管状シャフト４８は、コイルばね８４を受入
れる環状の凹所８２を区画形成している。コイルばね８
４は、スタブ５８．６０の回りに摺動自在に取付けられ
かつ軸受８０に対して押圧されろ、第１及び第２のカッ
プ部材８６．８８を押圧する。

このように、多孔質部材４２は導管部分６７０両端部に
、導管部分６７内で回転できるように支持されており、
かつ動作中により安定したものとなっている。この支持
体の別の利点は、多孔質部材４２、を支持するのに大巾
な内部補強及び構造部材を必要とせず、それによって多
孔質要素４６を焼結青銅又は他の多孔質材料で形成する
ことを可能にしている点である。さらに、多孔質要素４
６の円筒状の形状により、多孔質面を部材４４の回転軸
から等距離のところに設けることができ、その１こめ、
回転の際にその面を横切る方向の絶対速。

度が大きく変化する、例えばディスク状の多孔質要素と
は対照的に、同じ絶対速度で回転することができる。

このフロス浮選装置は第１〜４図において最良に示され
ており、かつそれは以下のとうりである。

好ましい実施例のこのフロス浮選装置は、もし、脱イン
クを行うのに用いられる場合には、ノくルプスラリー又
は灰色紙料が流入管２０を通り、散布器４２を通して容
器１２中に圧送される。それが散布器４２を通り過ぎ際
、多孔質部材４４は、モータ４５により好ましくは１８
００〜２５００ｒ、ｐ、ｍの間の速度で回転され、かつ
圧さく空気は端部スタブ６０の孔６４を介して、この多
孔質部材に圧送される。圧さく空気は、好ましくは０．
４７２及び１１．８０リットル／秒（１及び２５ｓ、ｃ
、ｆｏｍ　）で、環状シャフト４８の内部４９に流入し
、かつ多孔質部材４４０内部５６に流入し、かつ多数の
小さな泡となって、多孔質部材の孔から外に出ていく。

多孔質部材４４は回転している１こめ、導管２０を流れ
る流体に対１−るこの多孔質部材４４の相対速度は増大
し、それによって発生する泡の大きさを小さくすること
ができる。この泡は、今や、パルプの懸濁液中に分散さ
れているインク粒子を引き付けかつそれを吸着するのに
最適な大きさになっており、かつ表面に上昇して泡を形
成する。好ましくことにはこの多孔部材の大きさ及び回
転速度は、その表面の相対速度が２．１３４と１８．２
８８ｍ／ｓ　（７及び６０　ｆｔ／ｓ　）の間になるよ
うに、変えることができるようになっている。孔の大き
さを４０と７０ミクロンの間にすることにより、発生す
る泡の大きさは０．２５、、〜・　１’０ｉＬ１にまで
変えることができ、この点はパルプのインク抜きを行う
のに望ましいものである。

パルプスラリーは、それが容器の環状の側壁１４によっ
て湾曲されるよう、十分な速度で容器１２中に圧送され
、かつ泡排出管１８の回りで渦巻状に流れるよう、堰２
４によって案内される。散布器４２によって発生した泡
は、容器１２中の液体面上に浮遊し、かつ回転してロー
ラ３ｏと接触し、そこでパイル９０中に集められる（第
１及２図）。

ローラ３０は、ガイド３８，４０によって、第２図に示
す位置に保持され、かつ流体の表面に浮選しており、一
方、流体は容器１４中の渦流通路中ニオいて、その下側
を通過する。このローラ６０の下側におげろ流体の移動
により、ローラはビン６４及び６６によって規足される
その中心軸の回りで回転する。そのため、ローラ６０の
外面は下方に向って回転を続け、泡パイル９ｏと接触し
、次に、集められた泡が取除かれて浮上する流体表面下
に、さらに泡パイルの回りで再び回転する。

このようにして、ローラ６０は、浮選装ｆｔＡＯの動作
中において、自己洗浄作用を行うことができる。

さらに、ローラの外囲の突出したリプ６２は容器１４中
の流体面を攪１し、その表面近傍のパルプスラリーの攪
乱を増大させる。この攪乱の増大により、表面は攪乱状
態に保１これ、その表面によどんだパルプ繊維が綿のよ
うな固まりになること及び堆積することを防止している
。

第１及び２図に示すように、泡パイル９０か所蔵の高さ
に達すると、泡は容器１２の中心に向って内方に案内さ
れ、そこで排出管１８のエツジ（縁部）土に落下し、か
つドレン（図示せず）に向って落下する。この排出管１
８への泡の落下は、この導管の壁に泡が形成されるのを
防止′１−ろ、スプリンクラ−２８によってさらに容易
にされている。

脱インクされた紙料は、容器１２の底に沈澱し、流出管
２２を通してその容器から流出する。この紙料は、もし
最終製品がより高質品でかつ光沢のあるものであること
が要求される場合には、さらに脱インクを行うため容器
１２中に再循環されるか、又は次段の脱インク容器に送
られる。

もし、第６図に示すように、散布器４２が作用して、そ
れによって多孔質要素４６が図において上部から下部に
向って回転し、かつ流体が図面の表面に向う方向におい
て流動し、この多孔質要素を横切る方向において相対速
度の変化が生じる。

基本的に導管２０を通る流体の方向と反対の方向に回転
１−る多孔質要素４６の上部の区域９１の流体速度は、
基本的に流体の流動方向と同じ方向に回転する多孔質要
素の底の部分に近い区域９・２のところの流体速度より
も、相対的に高（なっている。この結果、第６図に示す
ように、多孔質要素４６の上下部において発生する気泡
の大きさが異なっている。このことは、望しい場合が多
い。なぜならば、異なった種類のインク粒子が異なった
大きさの気泡に吸引されるからである。さらに、基本的
に区域９１のところにおいて、相対的に高い流体速度が
発生することによって、低圧の区域が生じ、それによっ
て、多孔質要素を横切って圧力降下が生じて、この要素
を通る空気流を増大させ、気泡の増大を促進させる。

もし必要ならば、異なった特性を生じ、かつさらに広い
範囲に亘る大きさを有す気泡を生じさせる１こめ、多孔
質部材の形状を変えることができる。

例えば、第６図において、多孔質部材４４ａは円錐台形
を成しており、かつ流入導管中に取付けられている１こ
め、その回転軸は導管を通る流体の流動方向と直角を成
１−ようになっている。第７図においては、全体がディ
グ（１９盤）状になっている多孔質部材４４Ｂが流入導
管２０中に取付けられており、それによって、回転軸は
それが導看を通る流体の流動方向と直角を成している。

このディスク状の多孔質部材４４Ｂは両側で支持されて
いるため、その全体面を多孔質材料で形成することがで
きる。第８図には別の形状のものが示されており、こ〜
では、多孔質部材４４Ｃは流入管のＵ字状の部２［］Ｃ
中に取付けられており、かつこのＵ字状部分を流れる流
体の流動方向と平行な回転軸が形成されている。

第６，７及び８図に示され１こそれぞれの形状は、異な
った特性を有し、それによって、異なった大きさの気泡
を生じることができるようになっている。なぜならば、
多孔質部材４４Ａ−４４Ｃσ）異なった部分に相対速度
があることにより、異なった大きさの気泡を生じること
ができるからである。

多孔質部材については、異なり１こ形態のものも開発す
ることが可能であるが、しかしこれはこの発明の範囲内
の事項である。

第１図に示すように、好ましい実施例における浮選装置
１０を、灰色紙料（プレースドック）から連続的にイン
ク抜きする１こめの一連のフロス浮選セルを提供する、
タワー９３中に内蔵させることができろ。フロス浮選装
置１０は、このタワーの最上部に配置され、かつ第１、
即ち最初のセルとして作用する。それに続くセル１０Ａ
、１０Ｂ及び１０Ｃは、この第１のセルの下に配置され
、かつ好ましくは第１のセルと全く同じ構造に形成され
ており、かつ好ましい実施例の散布器４２及びスキマー
２８を含んでいる。セルＩ　０Ａ−１ＤＣは各々、導管
１８と同じ構造の泡排出管路を含んでおり、かつ各々の
セルから排出されろ泡が、タワー９６の底に配置された
泡排出管９４に向って流下する垂直な円柱を形成するよ
うに、−列に整列している。各々の排出管１８の底部は
、泡を案内し、かつそれがその下側のセル中の流体の面
に溜るのを防（のように、円錐台形の壁９６を含んでい
る。第一のセル１ｏの流出管路２２はその直下のセル１
０Ａの流入管２ＯＡを形成している。

同様に、それぞれセルＪＩＯＡ及びセル１０１３の流出
管２２Ａ及び２−２　Ｂは、それぞれセル１０Ｂ及び１
００の流入管２０Ｂ及び２０Ｃを形成している。

動作中、この灰色紙料は、セル１ｏの流入管２゜に圧送
され、そこで散布器４２によって空気にさらされて、最
初のインク抜きが行われる。流体の表面から取除かれた
泡は、排出管１８を通って下降し、泡流出管９４から外
部に出ていく。脱インクされ１こ紙料は導管２２、導管
２ＯＡを通して、セル１０からセル゛１０Ａに流入し、
こ〜で再びセル１０Ａ用の散布器によって曝気される。

こ〜で生じた泡は、セル１０’Ａ中で流体の表面からす
くい取られて、排出管に流下し、一方、絶インクされた
紙料は、流出管’２２　Ａを通って導管２・ＯＢに流入
する。

この工程は、セル１’ＯＢ及び１ｏｃに対してくり返し
行われ、そこで最終的に絶インクされた紙料は、さらに
処理を行う１こめ流出管（図示せず〕によって移送され
ろ。セル１０．１０Ａ及び１０Ｂから溢れ出た分は、重
力によってその次のセルに向って流下し、その際、フロ
ス浮選を行う１こめ、それに続くセルにおいて、必要な
渦流を生じるのに十分な力で流下する。一つのセルから
次のセルに向って、このあふれ出た液状の紙料を圧送す
るのに、機械的なポンプをさらに付加する必要はな（、
そのため、タワー９２の全体的なコストを低減させるこ
とができる。セル１０Ａ−１ＤＣの散布器を作動して、
それらの多孔質要素を異なった速度で回転させ、それに
よって、各セルにおいて異なった大きさの泡を形成する
ようにすることも望ましいことである。このようにして
、各々のセルを、異なった種類又は異なった大きさのイ
ンク粒子な取除（ことができるよう、調整することがで
きる。

実例 本発明の好ましい実施例によって構成された単一セルか
ら成るフロス浮選装置は、ノーカーボン紙、ちらし、及
びファストフード産業で用いられているボール紙の箱を
組合せ１こ漂白していない、帳簿のようなもののパルプ
スラリーを脱インクするために受は入るようになってい
る。古紙はまずパルパーによって最初にパルプ化され、
重量比で２％の溶液を形成する。このスラリーは、５０
．４７リツトル／　ｓｅｃ　（８００ｇａｌ／分）の速
度で容器中に圧送され、かつ流入導管は、この導管を流
れる流体の流速が約１５５．４５ｍ／ｓｅｃ　（５，１
ｆｔ／ｓｅｃ　）となるような寸法に設定されている。

散布器の多孔質要素は、３．０４２馬力（メートル法）
のモータによつ文、１８００ｒ、ｐＪｎの速度で回転さ
れ、かつその外径は１２．０７α（４，７５ｉｎ）であ
り、それによって、この多孔質要素の周速度は１１３６
．９ｃｍ／　ｓ’ｅｃ’（’３７．３　ｆｔ／ｓｅｃ　
）となった。

パルプスラリーの速度を１５５．４５　ｃｍ／ｓｅｃ　
（５，１ｆｔ／ｓｅｃ　）にすることによって、ローラ
を上部を横切る速度（第６図参照）は、１２９２．ろ５
α／５ｅｃ（４２，４ｆｔ／ｓｅｃ　）であり、かツロ
ーラの底部を横切る速度は、９８１．４５ｍ／ｓｅｃ　
（３２，２ｆｔ／ｃｍ）であつた。多孔質部材への圧さ
く空気は、７０３１　ｋｇ／ｄであって、１０　ｐ、ｓ
、ｉであった。また空気の流速は、７０８　ｃｒ！／　
ｓｅｃ　（１５、ｓ、ｃ、ｆ、ｍ　）で、その速度で、
散布器からパルプスラリー中に空気が送り込まれた。容
器の流出導管を通る流速は、パルプスラリー用のセルに
おいて２分間の保持時間が保たれるように調整された。

多孔質容器における孔の大きさは、平均で６０ミクロン
であり、かつその結果化じる泡の直径０．７ミリから２
．０ミリの間で変化していた。この範囲で形成された気
泡は、フロス浮選装置に対して最適効率及び結果を提供
するものと考えられた。

この処理によって、最終製品において、その白色度が８
０〜８４ポイントの光電圧（ｐｈｏ　ｔｏｖｏ　ｌ　ｔ
　）のものを生じることができ、かつ従来のワッシャよ
りもより低いファイン口ＩＦ　（ｆｉｎｅｌｏｓｓ　）
もものであっに０この白色度のし末ルは、圧力スクリー
ン及び遠心クリーナの使用を含む次段の処理において一
部貢献することができる。

フロス浮選装置１０の各要素は、腐食することな（、灰
色紙料中に浮選する物体及び化学物質を接触させるのに
適し１こ、良（知られた材料でできている。容器１２、
泡排出管１８及び流入及び流出管２０．２２は、好まし
くは耐食性の材料で被覆され１こスチールでできている
が、多孔質要素４６を回転できるように支える散布器４
２の各部分は、好ましくは、腐食に対抗し、かつ好まし
い耐摩耗性を有することができるよう、ステンレススチ
ールで造られている。好ましくは、焼結青銅でできた多
孔質要素４６は、セラミックのような他の多孔質の材料
で造ることができろ。こ又で説明し１こ装置の形態及び
処理方法は、この発明の好ましい実施例を構成するもの
ではあるが、この発明はこの装置のその形態又は処理方
法そのものに限定するものでな（、付記するクレームに
よって規定されるこの発明の範囲を逸脱することな（、
変更可能であるということを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、最上部、即ち第一のセルの容器の壁が部分的
に取除かれ、かつ泡排出管が断面で示されている、本発
明を実施するフロス浮選脱インクタワーの正面図である
。 第２図は、第１図の第一のセルの上面図である。 第６図は本発明を実施する散布器を示す、第２図のセル
の流入管の端面図である。 第４図は多孔質部材を断面で示す、第６図の散布器及び
導管の図面である。 ・第５図は、より高い液面に応答して、変位した位置を
破線で示したローラを示す、本発明を実施するローラの
端面図である。 第６図は多孔質材料が円錐台形を成している、多孔質部
材の別の実施例を詳しく示したものである。 第７図は多孔質要素がディスク状となしている本発明の
散布器の別の実施例を詳しく示し１とものであり、かつ 第８図は、多孔質要素が円筒状を成しており、その回転
軸が流体の流動方向と平行となっている、本発明の散布
器の別の実施例を詳しく不したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、浮選セルを形成する全体が円筒状の側壁（１４）を
   有し、かつ容器中に同心状に取付けられた直立した泡排
   出管（１８）を含む容器（１２）、上記流入導管を介し
   て、上記容器中に流入する流体が上記容器中において渦
   巻状に流動するように、上記容器に連通ずる流入導管（
   ２０）、上記容器中の流体の上面から泡をすく（１取り
   、かつその泡を上記排出管に流出させるための手段（２
   ８）、及び 上記流入管中に回転自在に取付けられた多孔質部材（４
   ４）であって、外面４６を有し、かつ内部５６を区画形
   成する上記多孔部材、 気体が上記外面を通して外方に流れて、上記流入管路へ
   流入する流体中に進入する際に、多数の泡が生じるよう
   に、上記多孔部材の上記内部に加圧気体を移送するだめ
   の手段（４８，６０）、及上記流入管中を流れる流体の
   、上記外面に対する相対速度が増大し、それによって、
   発生１−る泡の大きさを小さくするように、上記多孔質
   部材を回転させるための手段（４５）、 を含む、上記流入管を通って流れろ流体を曝気させるた
   めの曝気手段（４２）、 によって特徴付けられる、浮選によって液体中に含まれ
   る固体不純物粒子な取除（ための装置。 ２、上記多孔質部材（４４）が上記流入管（２０）を流
   れる流体の方向と直角な回転軸を有していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載された装置。 ６、上記多孔質部材（４４）が、開放端部を有する多孔
   質要素（４６）、上記多孔質部材の上記内面部分（５６
   ）を区画形成する内面、及び上記多孔質部材の外面を区
   画形成する外面、を包含し、かつ上記多孔部材の上記端
   部に止着し、かつ一対の端部キャップが上記多孔質要素
   に止着され、かつそれを閉成するようになっていること
   を特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載された装置
   。 ４．上記気体移送手段（４８，６０）が、上記端部キャ
   ップ（５２）を通って突出し、かつ上記多孔質要素（４
   ４）中に同心状に配置され１こ管状のシャフト（４８）
   から成っており、上記シャフトが中空内部を有し、かつ
   上記中空内部から上記シャフトの外面にのびる複数の孔
   （５８）を有しており、第一の端部スタブ（５９）が、
   上記シャフトの端部に取付けられ、かつ上記手段によっ
   て駆動される反対側端部な有しており、第二の端部スタ
   ブ（６０）が、上記シャフトの反対側の端部に取付けら
   れ、かつ上記内部と連通する貫通孔を有し、上記第二の
   端部スタブが加圧気体源に結合した端部を有しており、
   かつ軸受手段（７４）が上記第１及び第２のスタブに取
   付けられて、上記シャフトを上記流入導管中に回転自在
   に支持して□１ いることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載され
   た装置。 ５、多孔質部材（４４〕が、さらに上記回転軸と同軸の
   中心軸を有する実質的に円筒状の多孔質要素（４６）か
   ら成っており、かつ一対の端部スタブ＜５９．６０）が
   上記回転軸に沼って、上記多孔質要素の反対側端部がら
   突出し、かつ上記端部スタブが、°上記多孔質要素が両
   端部で支持されるように、上記流入導管に回転自在に取
   付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載された装置。 ６、上記多孔質部材（４４）が、円錐台形を成している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載された装
   置。　　　゛ Ｚ　上記多孔質部材（４４）がディスク状であることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載された装置。 ８、上記多孔質部材（４４）が上記流入導管（２０）を
   流れる流体の流動方向に平行な回転軸を有していること
   ぎ特徴とする、特許請求の範囲第４項に記載された装置
   。 ９　上記スキマ一手段が、上記容器（１２）に回転自在
   に取付けられ、上記排出管（１８）から、上記容器の上
   記側壁（１４）にのびるローラを包含しており、上記ロ
   ーラは上記セル中において、上記容器中の渦巻状の流路
   にある上記容器中の流体面の泡が、それにおいて集成さ
   れかつ上記排出管の方向に向けられ、一方上記容器中の
   流体・が上記ローラの下側を通り、それによって、上記
   ローラを回転させ、かつ上記ローラ上に泡が形成するの
   を阻止するように、上記ローラが上記セル中に配置され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載さ
   れた装置。 １０、上記スキマ一手段が、さらに上記壁の内面及び上
   記排出管に取付けられ、かつ上記ローラ（２８）を、上
   記容器中の流体の深さの変化に応じて、上下動するよう
   に支持しているガイド手段（３８，４０）から成ってい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載された
   装置。 １１、上記ガイド手段（３８，４０）は、上記ローラ（
   ２８）が上記ガイド手段に対して束縛されるのを最小に
   するために、垂直方向から流体の渦流の方向に傾斜して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載さ
   れた装置。 ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載された
   装置。 １６、上記ローラ（２８）が、互いに一致１−る中心軸
   及び回転軸を有している、実質的に円筒状を成している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載された
   装置。 １４、上記ローラ（２８）が、上記中心軸に対して平行
   にのび、かつ上記外面から間隔なへだてて配置されてい
   る複数の突出したリプ（６２）を有している外面を包ん
   でいることを特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載
   された装置。 １５、上記浮選セルから流体を移送するために、上記容
   器（１２）と連通する流れ管（２２）をさらに包含する
   、特許請求の範囲第１項に記載された装置。 １６、第二の浮選セル（１２）を区画形成する第二の容
   器をさらに包含しており、土藺第二の容器は、上記容器
   （１２）の下側に配置され、かつ上記排出管から排出さ
   れた泡を受入れるように取付けられ１こ第二の泡排出管
   を含んでおり、上記第二の容器中の流体からの泡を丁（
   つて上記第二の排出管に送るための第二の手段、が設け
   られ（おり、第二の散布手段が上記第二の容器中の流体
   を曝気させるように働き、第二の流入管が上記第二の容
   器と連通し、かつ上記容器の上記流出管によって、流体
   がポンプ手段を付加することな（、上記第二の容器中に
   おいて渦巻状に流動するのに十分な速度を有して、上記
   の容器から上記第二の容器に重力で供給されるようにな
   っていることを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記
   載され１こ装置。 １Ｚ　　実質的に円筒状の多孔質部材（４４）が上記流
   入手最中において、中心軸の回りで回転自在に取付けら
   れており、かつ上記多孔質部材が、外面を有しかつ内面
   を形成し、かつ直径が約４０〜：！ 約７０ミクロンの多数の孔を含んでおケ、加圧気体を上
   記多孔質部材の上記内部に送る１こ、めの手段（４８，
   ６０）を設けたとき、それによって気体が上記孔を通し
   て外方に流出し、かつ上記流入管手段を流れる流体中に
   流入する際に、多数の気泡が発生するようになっており
   、かつ多孔質部材を回転する手段（４５）が設けられて
   おり、それによって上記流入管手段を流れろ流体の、上
   記外面に対する相対速度が増大し、それによって発生す
   る泡の大きさを小さり′１−るようにしていることを特
   徴とする、 浮選セルを形成する容器（１２）、上記セル中の流体か
   ら泡を取除（１こめの手段（２８）、流体を上記容器中
   に移送するだめの流入導管手段（２８）を有し、かつ上
   記流体中に流入する流体を曝気させるための曝気装置（
   ４２ンを有している、流体中に含まれている固体不純物
   粒子を取除くためのフロス浮選装置（１０）。 １８、　　ローラ（２８）は上記容器に対して回転自在
   ［取付けられており、上記排出管から上記容器の上記側
   壁まで突出し、′かつ上記ローラが上記セル中において
   、上記容器の渦巻状の通路中を流動する流体の上面の泡
   がそれにおいて集成され、かつ上記排出管に向けて流動
   され、一方、上記容器中の流体は上記ローラの下側を通
   過し、それによって上記ローラを回転し、かつ上記ロー
   ラ土に泡が形成されるのを阻止するように配置されてい
   る、ことによって特徴づけられる、浮選セルを区゛画形
   成する全体が円筒状の側壁（１４）、上記容器に対して
   同心状に取付けられた直立した泡排出管（１８）、上記
   容器中の流体が渦巻状に流れるように、上記容器に対し
   て流体を移送するための手段（２０）、上記容器中に流
   入する体体を曝気するための曝気手段（４２）、及びス
   キマーを有する、流体中に含まれる固体不純物粒子を取
   除くためのフロス浮選装置。 １９　　上記スキマー（２８）は、さらにローラが上記
   容器の液面比よって上下するように、上記排出管及び上
   記側壁においてよ艷ローラを回転自在に支持するガイド
   手段（３８，４０）から成っていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１８項に記載された装置。 ２０、上記ローラ（２８）は、上記ローラが上記容器中
   の流体の表面上に浮び、上記茶器（１２）中の液面上に
   浮び、それによって上記容器中の液面の変化によって、
   その品さを変えることができるように浮であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１９項に記載され１こ装置。 ２１、　スラリー中の灰色紙料を流入導管（２す。 に沼って、上記スラリーが渦流となって流動する円筒状
   の容器（１２）に移送し、 上記スラリーを回転する多孔質部材（４４）の回りで流
   動させることによって、上記スラリーを曝気させ、その
   際、多孔質部材は加圧気体源と連通しており、それによ
   って上記スラリー中において、約０．２５ミリメータか
   ら約１０ミリメータの間の直径を有する大きさの多数の
   気泡が形成され、上記気泡が上記汚染物質に吸着しかつ
   上記容器中において、上記スラリーの表面上に泡を形成
   し、上記泡を上記表面から取除き、がっ 上記容器から脱インクされた紙料を取除く、各段階から
   成る、灰色紙料等からインク等の汚染物質な取除（ため
   の方法。 ２２、上記曝気段階には、上記多孔質部材の表面が約２
   ．１３４と１８．２８８ｍ／ｓ間の回転速度を有するよ
   うに、上記多孔質部材（４４）を回転させる段階を含ん
   でいることを特徴とする特許請求の範囲第２１項に記載
   された方法。 ２３、上記多孔質部材が、約４０及び約７０ミクロンの
   直径を有する小さな孔を有していることを特徴とする特
   許第２２項に記載され１こ方法。