JPS58501213A - くず鉱から石炭を分離するための自生的重液処理方法および装置 - 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】 くず鉱から石炭を分離するため の自生的重液処理方法及び装置 技術分野 本発明は、くず鉱から石炭を選別する方法と装置に関する。

特に、本発明は、自生的重液とサイクロン分離器を用いて、石炭含有くず鉱から 石炭を選別する方法と装置とに関する。

背景技術 今世紀初期、かなりの量の無煙炭が採掘され、粗砕鉱機で処理され、種々のサイ ズの石炭が生産されていた。採掘されたくず鉱（ｒｅｆｕｓｅ）から石炭が分離 され、巨大なぼた（　ｔａｉｌｉｎｇｓ）の山ができている。このようなぼたは 、現在でも現実に採掘作業で生じている。ぼたには、種々の量の石炭とくず鉱が 含まれ間の間にエネルギーコストが窓上昇しているから、このようなぼたを処理 して、くず鉱から石炭を選別することが経済的にみあうものとなっている。

くず鉱から石炭を選別する方法は、知られている。その一つとして米国で広く行 われている方法は、いわゆる重液（ｈｅａｖｙｍｅｄｉａ　）サイクロン選別法 である。この方法では、選別可能な所定比重のスラリーを用いて、遠心力を発生 せしめるサイクロン分離器で、選別が行われる。

重液の比重は、ふるいをかけたくず鉱に微細に粉砕した磁鉄鉱を添加することに よって調節して、これによってサイクロン分＃Ｉ器で使用しうるフィードスト７ クスラリーが得られる。既知の原理で、分離器により、石炭濃度の高い越流（ｏ ｖｅｒｆ　１ｏｅｖ）とくず鉱の濃度の高い降流（ｕｎｄｅｒｆｌｏｉｎ　）と が生じる。石炭濃度の高い越流は、脱水され、新鮮な水ですすぎ洗いされ、純粋 な石炭のアウトプットと、磁鉄鉱の濃度の高い降流とを得る。

サイクロン分離器からの降流スラリーも脱水され、かつ新鮮な水ですすぎ洗いさ れて、くず鉱の豊富な廃棄物質と磁鉄鉱の濃度の高いスラリーが得られる。石炭 濃度の高いスラリー用スクリーンと、くず鉱濃度の高いスラリー用スクリーンと の双方からの磁鉄鉱濃度の高い降流は、次いぞ磁鉄分離器にかけられ、担体の水 から磁鉄鉱石を分離する。鉱石を除去した水は、ここから水ために流れ、一方分 離された鉱石は、サイクロン分離器上流側の水ために戻されて、より多量のぼた とまぜられてサイクロン分離器に戻される。

上述の如き従来の重液処理は、良好に機能すると言っても、短所もある。例えば 、磁気分離器を用いて磁鉄鉱の損失を回避当り数百トンの原料供給がなされ得る という事実を考えるならば、磁鉄鉱損失は、１時間当り　９０．７メードルトン として、現在の時価で年間７２，０００ドルに及ぶものとなる。よって磁鉄鉱濃 度の高い重液を用いたサイクロン選別処理技術と言うものが経済的でないことは 明らかなものであろう。

更に磁鉄鉱濃度の高い重液号イクロン選別処理の別の欠点は、かなりの量の新鮮 な水が必要であり、磁気分離器、ポンプ、配管、付加的ＩＩ＆器などにかなりの 投資がなされねばならないこと、機器の稼動及び保守に対する出費が刻々かさん で行くなどの問題があることである。

磁鉄鉱濃度の高い重液を用いたサイクロン選別処理法は、米国特許第２，７２６ ，７６３号に開示されている。その他の種類の重液を用いた石炭選別処理方法は 、下記米国特許第２，７０１．６４１号、第２，６４９，９６３号、第２，７２ ６，７６３号、第２，８６０，２５２号、第、３，０３１，０７４号、第２，８ １９，７９５号、第４，２０３，８３１号、第４，２５２．６３９号などに開示 されている。選別用サイクロンとしては、上述の特許のいくつかにも開示されて いるし、下記米国特許第２．７２４，５０３号、第３，３５３，６７３号、第４ ゜１６４．４６７号、第３，８８７，４５６号、第４．１７５゜０３６号、第４ ．２２６．７０８号、第３，３７９，３０８号、第３．９０２，６０１号などに も開示されている。更に石炭並びにくず鉱選別処理方法として、１９６８年発行 、５ｅｅｌｅｙ　Ｗ。

Ｍｕｄｄ著「石炭の調製」と題する本の「微粉炭の湿式濃度」という題の第１０ 章に記載の事項が、上記以外の参考資料としてあげられる。

発明の目的 上記に鑑み、本発明の第１の目的は、採掘ぼた中のくず鉱から石炭を選別するた めの、従来公知の方法と装置の限界を克服することである。

更に本発明の他の目的は、磁鉄鉱鉱石を使用することの必要のない重液石炭選別 処理の改良方法を提供することである。

更に本発明の他の目的は、新鮮な水を用いることについての要求条件を緩和し、 しかも環境上望ましい新規な石炭選別処理方法を提供することである。

更にまた本発明の別の目的は、くず鉱から石炭を選別するための装置、工程数並 びに保守を最小化する重液石炭選別処理方法を提供することである。

更にまた本発明の他の別の目的は、サイクロン分離器並びに非磁性体重液を用い て、比較的大きなサイズ（ナツツ程度のサイズ）の石炭を選別する処理方法及び 装置を提供することである。

発明の要旨 より具体的には、本発明は、採掘ぼた中のくず鉱から石炭を選別するための改良 処理方法を提供するものである。本処理方法においては、重量にして約２０から ４０％の石炭を含有しうる原料ぼたの投入は、ふるいにかけられて、使用する処 理装置に応じて少なくとも約５．３　ｍｍ　Ｘ　Ｏから５０．８　ｍｎ＋Ｍ　Ｏ の範囲のサイズにふり分けられる。投入サイズが小さい場合は、重液スラリーは 、好ましくは、ふるい分は中は、役人材料の上部を流れ、水ために流れこみ、こ の水ため中で重液スラリーは、ふるい分けされた役人材料と混合されフィードス トックスラリーを構成し、このフィードスト・７クスラリーが、第１サイクロン 分！器に送給される。第１＋イクロン分離器からの石炭濃度の高い越流スラリー は、二つのオープンサーキットのいずれがで脱水され、石炭の製品と微粒子スラ リーとが得られる。第１−５イクロン分離器で生じたくず鉱濃度の高い降流入ラ リ−は、脱水され、脱水された降流は、微粒子スラリーと混合され重液スラリー が得られる。投入原料と組合わされた重液スラリーは、上記の水性フィードスト ックを構成する。無煙炭の場合には、重液の比重は、約１．１０から１．４０ま での範囲以内に調整される。

大ナイズの範囲の投入原料（５０，８ｍｍ　Ｘ　Ｏ）の選別においては、特別設 計の第１サイクロン分離器を用いることによって、最良の結果が得られる。小寸 イズの範囲の投入原料（６，３ｍｍ　Ｘ　Ｏ）は、はぼ円筒形形状のサイクロン 分離器で選別することができる。この処理方法のある好適な作業条件、この処理 方法を実施する好適装置並びにオプション的な中等縁の選別処理方法も同様に開 示する。

図面の簡単な説明 本発明の前述及びその他の目的、特徴、長所は、添付図とともに以下に詳述する 事項で明らかになるであろう。

第１図は、本発明の好適石炭選別処理方法及び装置の一つの概略図、 第２図は、本発明の処理方法のオプション的中等級選別部分の概略図、 第３図は、本発明の好適石炭選別処理方法及び装置の別の概略図、 第４図は、好適石炭分離器の長手方向断面図、第５図は、第４図の第５−５線に 沿う断面図である。

磁鉄鉱濃縮方法及び 装置の詳細な説明 磁鉄鉱濃縮重液及びサイクロン分離器を用いた代〜表的な従来の石炭選別処理方 法においては、約２０〜４０％の石炭と残部がくず鉱であるぼただめからの投入 原料は、コンベヤからスクリーンへと送給され、ここで投入原料は、選別され、 パイプを介して、浮選選鉱セル、一般ドライヤあるいはぼた溜りに送られる一２ ８メツシュカットがふるい分けられる。スクリーンからのオーバーフィードは、 水ために送られ、ここで磁鉄鉱石とともに供給管から送給される液体によりスラ リーが形成せられる。供給管は、ヘッダを介してポンプに接続されており、ポン プ自体は、沈殿装置に接続されている。

磁鉄鉱濃縮スラリーは、配管を介し、水ためから越流と降流とを生じせしめるサ イクロン分離器に流される。分離器は、増加速型又はテーバ型であり、その降流 オリフィスから上方向に向けて、その長さの大部分にわたって外方にテーパする 小さな円錐夾角のものである。分離器の越流は、配管により、ふるい用ベンドス クリーンに送られ、そこからの越流は２８メソシユの脱水スクリーンに送られ、 又降流は、水ために接続されているヘッダに送られる。振動式脱水スクリーンに は、二つの部分があり、その一つは、排水部分であり、他の一つは、すすぎ部分 である。スクリーンからのオーバーフィードは、コンベヤに送られて、＋２８メ ツシユの新しい石炭をパイル上に沈積させる。

脱水スクリーンのすすぎ部分からの降流は、磁気分離器に供給され、これによっ て、すすぎ部で加えられた新鮮な洗浄水から、磁鉄鉱鉱石を選別する。磁鉄鉱は 、水ために戻される。水は、沈殿装置へ戻される。

サイクロン分離器の降流である（ず鉱のスラリーは、前述のスクリーンと同様、 排水部分とリンス部分との二つの部分を有する振動式脱水スクリーンに送給され る。このスクリーンからのオーバーフィードは、コンベヤに送られ、＋２８メツ シユサイズのくず鉱に富む脱水くず鉱として、くず鉱バイルに沈積される。スク リーンのすすぎ部分からの降流は、磁気分離器に供給され、鉱石を多量に含んだ 洗浄水から磁鉄鉱を選別する。磁鉄鉱鉱石は、次いで、水ために戻され、又水は 、分離器から沈殿装置に流される。

二つのスクリーンの排水部分からの降流は混ぜ合わされ、同様に水ために戻され る。

無煙炭の採掘ぼたの処理においては、磁鉄鉱濃縮（重液）スラリーの比重は、定 期的に号ソブルされて、約１．７０の比重に調整されて保たれている。このため に、比重針が、水ための上流側において接続され、水ためへ流れこむ重液スラリ ーの比重を周期的に測定するようにされる。抽入回路を、重液の比重調整のため の周知の方法において用いるようにしても良い。

サイクロン分離器は、周知の方法で、スラリーの低比重成分（これは主に石炭で ある）をスラリーの高比重成分のもの（これは主にくず鉱）から選別する作用を する。くず鉱は、土、即ち、スレートなどの無機物を含んでいるものである。上 述のごとき処理方法は、時間当り数百トンの投入原料から石炭を選別するために 利用されてきたものである。

磁気分離器で磁鉄鉱鉱石を回収する努力が可能なかぎり払われているが、鉱石選 別処理方法における特有の非効率が原因で、トン当りの投入原料に対しての磁鉄 鉱の損失は、かなりのものである。結果として、従来の磁鉄鉱鉱石濃縮重液処理 方法は、常時行われる生産作業としては、望むべきほどに経済的なものでないこ とになる。更に又、この処理方法では、かなりの量の新鮮な水が使用され、これ が連続的にぼた溜に流し込まれることになる。その他の限界とては、機器の運転 保守に要される投資設備がかなり大きいこと、分離器などの運転に必要とされる 電力などがある。

好適方法及び装置の説明 本発明は、上述の従来の処理方法に付随する主な不利益を解消し、経済的かつ効 果的な石炭選別方法を提供するものである。

なぜなら、磁鉄鉱鉱石ならびに磁気分離器を使用する必要なくして、選別を行う ようにするからである。結果として、本発明の処理方法、低動力かつ低投資設備 、低労働力、低保守費で、水の消費量が少なく作業が可能であるからである。

添付図面を参照するに第１図は、選別処理方法を実施する本発明の処理方法なら びに装置の好適−実施例を概略的に図示するものである。処理方法（１１０）は 投入原料が、第１図中の右下に図示したコンベヤ（１１１）上に供給されて開始 される。投入原料は、採掘と選炭作業により生じたぼたから得られたものである 。ぼたの代表的なパイルとしては、石炭とくず鉱を有するものであるが、重量に して２０〜４０％の石炭と残部がくず鉱の構成のものであろう。ここで用いられ ている用語のうち石炭は、無煙炭を意味することとし、くず鉱は、岩、泥板岩、 スレート、土などの石炭と一緒に採掘されている種々の無機物を意味することと する。用語「メツシュ」は、以後タイラー（Ｔｙｌｅｒ　）規格を示す。

コンベヤ（１１１）上の投−大原料は、振動式サイズふるい分はスクリーン（１ １２）に送られ、ここでパイル（１１３）に搬送される＋６．３　ｍｍのオーバ ーフィードにふるい分けられる。−６，３ｍｍＸ　Ｏの投入原料は、水ため（１ １５）へと導かれ、ここで、パイプ（１１６）から供給される重液ならびに補給 水と混ぜ合わされる。パイプ（１１６）はポンプ（１１７）に接続され、ポンプ （１１７）は、沈殿溜（１１Ｂ）に接続されている。サイクロン分離のため、ポ ンプ（１２０）のインレット側は、水ため（１１５）に接続されるとともに−ポ ンプ（１２０）のアウトレットは配管（１２１）を介して配流箱（１１９ａ、　 １１９　ｂ　）に接続され、次いでここから、分離器（１２２ａ、　１２２　ｂ 　）などのサイクロン分離器のバンクへと接続されている。セパレータ（１２２ ａ、　１２２　ｂ　）は、円筒形即ち、定加速型のもの、即ち、ノ１イドロサイ クロンであることが好ましく、フィー、ドストソクが、円筒形シェルの全長にわ たって接線方向に導入されるようにすると良い。円筒形であるために、任意に与 えられる半径の室で固体粒子が循環させられた際、これら固体粒子に、はぼ一定 の加速度が付与される。この種のハイドロサイクロンとして代表的なものが、米 国特許第４．０９０．９５６号に開示されている。円筒形サイクロンは、シェル が下向き切頭円錐などのかなりの長さに亘つ特表昭５８−５０１２１３（７） てテーパ部分を有する、比較的小挟角のテーパ型即ち、可変加速度型のものと対 比されるところである。円錐形のゆえに、粒子が循環させられ、降流頂点へ向け て進められた際に、粒子に作用する加速力は、増大する。この種のサイクロン（ １３０）は、造されている。

本発明で開示される処理方法の一つに用いられる好適ハイドロサイクロン（１２ ２ａ、　１２２　ｂ　）は、各々内径Ｄ１の円筒形シェルと、はぼ一定の加速度 で円形経路をフィードストックがたどるように接線方向の一対のインレットとを 有する。好ましいハイドロサイクロンの各々は、軸方向室長的してあり、一端か らシェル中へ垂下する直径Ｄ２　の内径の中央管状渦ファインダと、渦ファイン ダの軸方向反対側の他端に設けた、内径Ｄ４　の出口オリフィスと、直径りの上 向き軸方向肩部から６０度の夾角で出口オリフィスに向けてテーパしている入口 とを有する。

各インレットは、断面積Ａｌを有している。一つの好適ハイドロサイクロン（５ ０，８ｃｍハイドロサイクロン）としては、次の寸法を有し、即ち、Ｄ１＝　５ ０．８　ｃｍ、　Ｌ　＝　６１．０　ｃｍ、　Ｄ２　＝　２０゜３　ｃｍ、　Ｄ ４−８．９　ｃｍ、Ｄ＝　２１．０ｃｍ、　Ａｌ　＝４１．９　ｃｍのものがあ る。他の好適ハイドロサイクロン（３５，６ｃｍ八へドロ号イクロン）としては 、次の寸法のもの、即ち、Ｄｌ、＝　３５．６ｃｍ　、Ｌ−５５，９ｃｍ　、　 Ｄ２　＝２２．９ｃｍ　、　Ｄ４　＝５．７ｃｍ　、　Ｄ　＝　１４．０ｃｍ　 。

Ａ１　＝　２０．２ｃ＋ｎのものがある。

分離器（１２２ａ、　１２２　ｂ　）からの石炭濃度の高い越流は、水ため（１ ２４）に共に流入し、分離器（１２２ａ、　１２２　ｂ）がらのく（１１） ず鉱濃度の高い降流は、配管（１２５）を介して脱水装置（１２６）に送られる 。脱水装置（１２６）からの流出固体は、コンベヤ（１２３）に送られ、次いで くず鉱としてパイル（１８０）に放出される。水ため（１２４）は、ポンプ（１ ２Ｂ）のインレフトに接続され、ポンプ（１２Ｂ）のアウトレットは、配管（１ ２９）と配流器（１２７）を介して、更に脱水をかけるための分離器（１３０） のような、第２サイクロン分離器のバンクのインレットに接続されている。第２ 分離器即ち、脱水サイクロン（１３０）からの多水分の越流は、配管（１３１） を介して静止ふるい（１３２）に送られる。更に脱水サイクロン（１３０）から の石炭濃度の高い降流は、配管（１３３）を経由して静止ふるい（１４０）に送 られる。

静止ふるい（１３２，１４０）からのオーバフィードは、配管（１３６，１３７ ）を夫々通されて、脱水スクリーン（１４１）に送られる。

脱水スクリーン（１４１）からのオーバフィードは、サイズふるい分はスクリー ン（１３Ｂ）に送られ、ここで−３５メツシユのものが、水洗され、＋３５メツ シユの石炭は、コンベヤ（１４２）に送られる。コンベヤ（１４２）によって６ ．３　ｍｍＸ　３５メツシユのきれいな石炭が、パイル（１４３）に搬送される 。静止ふるい（１４０）及び脱水スクリーン（１４１）からの下流は、配管（１ ４５）を介して、ふるい分はスクリーン（１１２）に送られる。静止ふるい（１ ３２）からの降流は、配管（１４６）を介してふるい分はスクリーン（１１２） に送られる。静止ふるい（１３２）と脱水スクリーン（１４０，１４１）と脱水 装置（１２６）とからの降流は、位置（Ｍｌ、Ｍ２）の点で合流混合される。合 流された降流の比重（１２） は、位置（Ｍ工１Ｍ２）の下流で、ふるい分はスクリーン（１１２）の上流側の 位置で密度ゲージ（１５５）によりサンプルされる。

測定された密度あるいは比重は、プラントの作業に対して、重液の比重を正確に 制御するために利用される直読比重値として与えられる。

本発明においては、重液は、自生的方法で得られ、微粒子材料（例えば、土、ス ｌレート、岩５石炭など）と水を含み、投入原料が直接得られるものであり、装 置系統を循環するものである。投入原料から付加的粒子材料を分離するためと、 水ため（１１５）への投入原料のふるいを促進するためとの双方のために、上述 の如く収集された降流は、ふるい分はスクリーン（１１２）上の投入原料を横切 って流される。よって重液とふるい分けされた投入原料とで構成されるフィード ストックスラリーは、水ため（１１５）中に収集せられ、次いでここから上述の 選別用ハイドロサイクロン（１２２ａ、　１２２　ｂ）に送給される。このよう にして得られた重液が、サイクロン分離を促進せしめる点では、充分に低粘度で あり、サイクロン分離を効果的ならしめるに通した所望の密度を与えることが判 っている。更に低比重（磁鉄鉱濃度の高い比重と比較して）で動作するゆえに、 装置系統に高いフレキシビリティが与えられ、広範囲での石炭の製品を生産する のに用いることができる。

本発明のこの好適実施例によれば、上述の装置は、もしあるプロセス条件を観察 するのであれば、くず鉱から石炭を選別するための連続的作業を効果的に行って いる。例えば、無煙炭の場合、重液の比重は、ふるい分はスクリーン（１１２） の直ぐ上（１３） 流で測定した時に、これが、原料石炭の真の比重より少なくとも約０．３５単位 低く保つようにすることが重要であり、よって比重的１．７５の無煙炭では、重 液の比重は、約１．３０から約１゜４０の範囲に、好ましくは約１．３５の範囲 に保たなければならない。

重液の比重は、前述の範囲に保つことが必要である。なぜならば、比重が上記範 囲の下限以下に低下すると、商品たる石炭がくず鉱と共に、サイクロン分離器（ １２２ａ、　１２２　ｂ　）の降流←送り込まれ、この結果、くず鉱のパイルに 、廃棄物たるものの含有が少な（なってしまうことになる。一方、比重があまり に高いと、多くのくず鉱が第１＋イクロン（１２２ａ、　１２２　ｂ　）流側で 所望の範囲の比重に重液に制御するには、重液認比重は、密度針（１５５）で常 時監視され、個々の場合に適した処置がとられ、所望の範囲に比重を保つように される。例えば、もし重液の比重が、所望の限度を越えて増大するのであれば、 密度針（１５５）の下流側に設けたバルブを有するクッションボックス（１６０ ）とドレン（１６１）を介して、装置系統より重液の一部を放出し、同時にヘッ ダ（１１６）を介して水ため（１１５）に新鮮な水を加えて比重を安定させて、 比重を減少させることが可能である。まれではあるが、もし重液の比重が所望の 下限値以下に低下した場合、フィードストック中に微粒子材料を加える（１４） 特表昭５８−５０１２１３（８） め比重の調整が簡単である。

選別を充分良好にするために、フィードストック中の固体粒子は、重量にして約 １０％から約１５％の範囲にとどめる必要があり、好ましくは、約１２．５％と すべきである。用語“固体粒子”とは、フィードストックスラリー中の＋４８メ ソシユ材料の全てを意味するものとする。作動粘度は、真水が外気温度で与える ８セコンドの読みを与える粘度スケールで、約８セコンドから約９セコンドの範 囲である必要があり、好ましくは、約８．２５セコンドとしなければならない。

定常状態で、重液の温度は、ぬるま湯状態とすべきで、約３７゜８℃の温度が好 適であることが判っている。この温度を保つための熱は、重液を送給循環する際 に発生する流体摩擦の結果自生的に得られる。この熱は、フィードストックスラ リー及び選別される組成成分の粘度を、充分に低レベルに保つために有利であり 、よって選別と脱水を効果的なものとする。自生的発生で熱が得られるのである から、所望の温度に保つために、特別の熱交換器、その他の補助機器を設ける必 要がない。

この処理方法は、エネルギーの所要量が最低である。これは、選別がかなり低比 重で且つかなり低圧で行われることによる。

例えば、上述の諸元の５０　、８ｃｍ径のハイドロサイクロンを用いてテストし て見た結果であるが、充分良好な選別が、各インレット位置（１２２’　、　１ ２２“）での圧力が、約０．２８　ｋｇ／　ｃＩｌｌ　から約０．４２ｋｇ／ｃ ｍ　の範囲でなされている。このテストにおいて、（１５） ０．２８ｋｇ／　ｃｍ　２のインレット圧力で、５０．８　ｃｍ径のハイドロサ イクロンを通る容積流量は、約１６６９１　／　ｓｉｎであり、スラリー中の１ ０％の固体粒子ベースで、１時間当り約１２．２メータトンの処理量が得られた 。この処理での循環フィードストックの密度が、磁鉄鉱濃縮選別処理のフィード ストックの密度より低く、サイクロンインレット圧力が低い理由で、スラリー送 給用の動力は少なくて済み、ポンプが配管などの摩耗を少なくすることができる 。

テストにより、ぼた沈殿溜から得られる投入原料により石炭を選別することにつ いての本発明の処理方法の効果が証明されンプル全量につき、上述のスクリーン サイズにとどめられる分布割合（％）は、次の如くであった。即ち、２．４ｍｍ のもの０．７％、１．２　＋ｎｍのもの７．９％、０．８１のもの１０．２％、 ３５メソシユのもの１１．６％、４８メツシユのもの１６．８％、１００メソシ 量につき６７．２％であった。

上記投入原料が、比重（Ｓｇ）　１．３２の重液に加えられ、フィードストック スラリーを構成し、このスラリーを、インレット圧力を０．３５　ｋｇ／ｃＷ？ から０．４２　ｋｇ／　ｃｍ２で、上述の５０．８０ｍ径（１６） 合へ文 くず鉱の量は、藷禍委委物含有量８８．０％であった。Ａ３７Ｍ浮沈（Ｓｉｎｋ 　−Ｆｌｏａｔ　）テストでは、１．７５　Ｓｇでこのくず鉱の２゜２％が浮き 上った。生産された石炭等製品のサイズ分布と品質を、下記表■に示す。パーセ ントは、１００グラムのサンプルに基づくものである。結果は、Ａ　Ｓ　Ｔ’Ｍ スタンダードに従って解析された。ＡＳＴＭスタンダードでは、サンプルを取り 出して、Ｒｏｔａｐシェーカ及び適当なスクリーンでサンプルを乾燥且つふるい 分け、各スクリーン上に残った材料の重量を測定し、るつぼで１グラムの残留材 料を焼却し、この後残っている灰の重量を測って、灰（ａｓｈ）の含有量を測定 することを必要とする。

比較のためＡ欄とＢ欄に分けて、同し投入原料につき、本発明のテスト結果と従 来の磁鉄鉱鉱石濃縮選別処理方法によるもののテスト結果を示す。

（１７） （ず鉱製成物のサイズ分布と品質は、下記表■に示す。パーセントは、１００グ ラムサンプルについてを示す。

特表昭５８−５０１２１３（９） 上述のＡ３７Ｍ浮沈テストは、上記表■で解析した１００グラムくず鉱サンプル の他の部分で行った。結果を下記表■に示す。

上記表より、本発明の処理方法により、２．４＋＋＋ｍから＋３５メツシユサイ ズ範囲までの高品質石炭製品が、効率良く生産されることが理解できる。１７． ６％の合成灰含有料を含んだものでも、石炭製品は、合成灰含有料２０％以下に 要求される市販の所望の規格に充分収まるものである。くず鉱の合成床のかなり 高い（１９） 含有量は、くず鉱パイル中に含有される石炭の量がかなり少ないことを示すもの である。

更に、浮沈テストで浮揚するサンプルの部分の灰含有量は、くず拡巾に含まれる 石炭の量が非常にわずかであることを示すものである。

同様のテスト結果が、上述の投入原料を、Ｓｇ＝　１．３０の重液中に加えて、 これを圧力０．３５　ｋｇ／ｃｍ　で、前述の３５．６　ｃｍ径の円筒形ハイド ロサイクロンに供給しても得られている。このテスト結果では、１６．５％の合 成灰成分を含む＋３５メソシユの石炭と、８０．８％の合成灰成分を含むくず鉱 製成物が得られている。用いたサイクロンは、１時間当り５．４から９．１メー タトンの範囲の産出量が得られる。

同様なテストを、同じ＜　３．５６ｍｍのハイドロサイクロンで、圧力０．２８ 　ｋｇ／ａｍ２で行い、重液の比重を１．３５に保ち、２回行った。合成法含有 量平均１８．０％の＋３５メソシユ石炭製成物と合成法含有量平均８０．６％の くず絋を得ている。

一方テーパ状の可変加速型ハイドロサイクロンについても、本発明の処理方法を 行うことができるのではあるが、テーパ度の浅い底壁を有する上述の円筒形即ち 、等加速型のものを使用するほうが非常に有利である。６１．０　ｃｍの室長の ５０．８　ｃｍ直径のサイクロンでは、底壁は、水平に対して角度２０度のテー バを有し、下流オリフィスに対してのテーバ状の入口を有する切頭円錐底部が設 けられ、即ち、角度１４０度の円錐夾角が与えられる。このようなサイクロンか らの降流は、固液比が高くなる。

なぜならハイドロサイクロンの全産出量の約２％から約５％の（２０） みが降流を流出し、それ以外は越流として流出されるからである。これにより、 下流側の脱水装置の負荷を最少化する。又越流と降流の比重は、作動重液の比重 とほぼ同じとなる。

テーパ状サイクロンでは、降流は、固液比が非常に小さくなると共に、重液分級 が、サイクロン中で生じる。テーパ状サイクロンでインレフト比重１．３０のフ ィードストックスラリーを用いたテストでは、１．２０の比重の越流と１．４５ 以上の比重の降流とが生じる結果を得ている。降流の比重がこのように高いので 、降流中に含まれる重液を取出すために下流側脱水装置で降流くず鉱を洗い出す 必要がある。更に、このようなサイクロンは、かなり高いインレット圧力で作動 し、即ち、０．７０ｋｇ／ｃｍのインレット圧力で作動し、このために高馬力を 要し、摩耗が増大する。

円筒形のハイドロサイクロンは、更に他でも有利な点がある。

例えば、かなり大きな径の降流オリフィスを用いているためにつまりの原因とな りにくいことである。結果として、プラントの作業員は、降流の排出の状態を常 時監視し、装置が良好に働いているか確かめる必要がないことである。その他の 利点として、最大で約７．９１１１ｍのサイズの投入原料を用いて円筒形ハイド ロサイクロン内で良好な結果が得られることがあげられる。

一方テーパ状サイクロンでは、最大で約３．２ＩＩＩＩＩｌサイズの投入原料を 処理するのが限界であることが判っている。

本発明の処理方法が、６．３　ｍｍＸ　３５メツシユサイズの範囲の高品質石炭 製品を生産するのに効果的に機能する一方、更に低い灰含有の製品を生産するの にも容易に用いることができる。

（２１） （中［ｌ：ｏ） この目的のために、第１図の処理方法は、修正されて粗粉（ｍ１ｄ−へ ｄｌｉｎｇｓ）回路が設けられる。次に第２図を参照すると、粗粉回路は、構造 においてハイドロサイクロン（１２２ａ、　１２２　ｂ）と同様の円筒形サイク ロン（１７０）を有する。ハイドロサイクロン（１７０）は、ポンプ（１２８） のアウトレットに、位置（Ｃ工）の所で接続されている。この位置（Ｃ工）は、 サイクロン（１３０）への流れをブロックするバルブを設けても良い。クラッシ ャ（１７１）は、ハイドロサイクロン（１７０）の下流側に配置されており、周 知の方法で６．３　ｍｙａ　Ｘ　Ｏの固体粒子をクラッシュするべく作動するも のである。クラッシュされたアンダフイードは、ポンプ（１１５）の上流側で位 置（Ｃ２）の所で、接続された配管を介して供給される。

ハイドロサイクロン（１７０）からの越流は、−３５メツシユ材料と液体を通す 静止ふるい（１７３）上で脱水せられる。静止ふるい（１７３）からのオーバフ ィードは、位置（Ｃ４）の所で脱水スクリーン（１４１）の下流端に接続された 配管（１７４）を介して供給される。ふるい（１７３）からの降流は、位置（Ｃ ３）の所で接続された配管（１７５）を介して供給され、サイズふるい分はスク リーン（１１２）及びこれに導く供給パイプ（１４５）を介して水ため（１１５ ）に流される。

粗粉回路は、サイクロン（１２２ａ、　１２２　ｂ　）中で選別され且つ低い灰 含有量石炭（純有機物）からのごつごつした石炭′（一部有機物で一部が無機物 ）の傾向のある製品の部分を選別する機能を有するものである。結果として、全 体として灰含有量の少ない製品が、何らこれ以上の無機物がくず鉱バイルに送ら れ（２２） ’１１表昭５Ｂ−５０１２１３０の ることなくして、生産可能である。粗粉回路が作動する場合には、分流器（１２ ７）、脱水サイクロン（１３０）及び脱水ふるい（１３２，１４０）は、作動さ れない。

第２図中に開示され、最小の装置を使用する粗粉回路の使用が可能である。なぜ なら、第１選別ステップにおいて、円筒形ハイドロサイクロン（１２２ａ、　１ ２２　ｂ　）を使用しているからである。このようなハイドロサイクロンにより フィードストックの約９８％が、サイクロン中で重液分級を生じせしめられるこ となく、越流として流出する。この現象により、上述の粗粉選別が可能ならしめ られる。

ここに開示した処理方法と装置は、くず鉱から無煙炭を選別するのに有効である ことが判明している。歴青炭の選別に比較すると、無煙炭の選別は、更に困難な ことが知られているから、本処理方法並びに装置を用いれば、歴青炭の選別作業 をもっと効果的に行うことができるものと思われる。作業条件の適当な調整を、 種々の比重の歴青炭に合せて行う必要性が生じることになろうが、このような調 整は、本開示事項に鑑みて当業者に自明のことと考える。

他の好適方法と装置の説明 第１図で概略的に図示し説明した方法と装置は、６．３　＋ｎｍＸ　Ｑサイズの 範囲にふるい分けられる投入原料について取扱うことが可能である。この方法と 装置が、公知の処理方法に対してかなりの改良を与えているが、更に投入原料の サイズの範囲の広い選別を可能ならしめる方法と装置は、非常に望ましいことで ある。この目的のためには、本発明は、５０．８　ｇ＋＋Ｉｌｘ　Ｑサイズの（ ２３） 範囲の採掘ぼたを効率良く選別することが可能な処理方法と装置とを提供するも のである。

第３図を参照して、採掘ぼたからの粗粒投入原料が、コンベヤ（２１１）を介し て、５０．８　ｍ＋ｗ平方の開口の組編を装備したスクリーン（２１２）に供給 される。スクリーン（２１２＞からの＋５０．８　ｍｍオーバフィードが、コン ベヤ（２６０）によってパイル（２１３）に搬送せられる。５０．８　ｍｍ　ｘ 　Ｑ投入原料は、スクリーン（２１２）下方の水ため（２１５）に導入される。

ここから投入原料は、ポンプ（２２０）及び配管（２２１）によりサイクロン分 離器（２２２）に送られる。サイクロン分離器（２２２）は、所望の容量に応じ て、同様の分離器と複数で並列に、第１回に図示のごとく接続しても良い。

分離器（２２２）は、以下に説明する方法で動作し、側方アウトレッ）（２２２ ’）より流出する石炭濃度の高い越流スラリーと、頂点オリフィス（２２２″） から流出するくず鉱濃度の高い越流スラリーとを生じせしめる。

くず鉱濃度の高いスラリーは、脱水スクリーン（２２６）に供給される。脱水ス クリーン（２２６）からのオーバフィードは、チャンネル（２２６ａ）を介して コンベヤ（２６０）に送られ、くず鉱パイル（２１３）に沈積される。脱水スク リーン（２２６）からの降流は、配管（２２６ｂ）を介して、密度針（２５５） の直後の上流側の位置（Ｍｌ）に供給される。

サイクロン分離器（２２２）からの石炭濃度の高い越流は、切頭円錐形回転ふる い（２３０）に供給される。この切頭円錐形回転ふるいは、越流スラリーから全 ＋３５メソシ、１石炭を選別す（２４） るためのものであり、米国、ペンシルバニア州　カーボンゾールのＮａｔｉｏｎ ａｌ　５ｔａｎｄａｒｄ社の商標ＶＯＲ−３ＥＩＶＥで販売されているようなも ので良い。回転ふるい（２３０）からの降流は、ふるい（２３２’）止を通過せ られ、これからのオーバフィードは、スクリーン（２４１）に供給されると共に 、そのアンダフイードは、スクリーン（２４１）をバイパスして降流ベイに収集 させられる。スクリーン（２４１）からの降流は、配管を介して位置（Ｍｌ）に 供給され、ここで脱水スクリーン（２２６’）からの降流と合流する。スクリー ン（２４１）からのオーバフィードは、コンベヤ（１２３）に導かれ、これによ り材料が、浮揚フィードパイル（１８０）に放出される。

回転ふるい（２３０）の底部から流出する石炭は、振動式スクリーン（２４０） に供給され、残りの−３５メソシユ石炭粒子の全てを選別する。オーバフィード は、コンベヤ（２４２）に供給され、きれいな石炭パイル（２４３’）に沈積さ れる。ふるい（２４０）からの降流は、遠心式ドライヤ（２５０）に供給される 。このドライヤ（２５０）は、米国、マサチューセソツ州　ソースウェルボール のＢｉｒｄ　Ｍａｃｈｉｎｅ社で製造されているようなものである。

ドライヤ（２５０）は、微粒子の固体オーバフィードを生じせしめ、これをコン ベヤ（１２３）に送り、次いでパイル（１８０）へと放出される。ドライヤ（２ ５０）は、更に多量水分のスラリーを生じせしめて、水ため（２１Ｂ）に供給し 、ここからポンプ（２１７）を介して、ふるい（２４０）と関連するスプレィ装 置に送給される。ある量の補給水を、新鮮な水の水源から水ため（２１８）に供 給することも可能である。更には、ある量の新鮮な水を、（２５） 重液の重量を制御する補助的役割をなすために、ドライヤ（２５０）と同様の遠 心ドライヤ（２７０）を密度ゲージ（２５５）の下流側に接続しである。ドライ ヤ（２７０）の目的は、重液回路から、回路中の水量に影響を与えることなく、 高密度重液を抽出するためのものである。固体部分（−４８メソシュ×５ミクロ ン）は、ドライヤ（２７０）のテーパ状端部から流出し、次いでコンベヤ（２６ ０）に供給され、パイル（２１３）に沈積させられる。液体部分は、ベース端か ら流出し、スクリーン（２１２）上に流され、スクリーン（２１２）を通して微 粒子の洗い流しを促進させ、水ため（２１５）と重液回路の液体レベルを適した レベルに保つ補助的な役割をなし、ている。

この処理方法は、かなり有利である。例えば、Ｂｉｒｄ遠心分離器（２５０，２ ７０）がスラリーより、５ミクロンまでのサイズの固ある。よって処理中に蒸発 され、あるいは消失する水を補なう補給水程度の量で充分であり、原料投入の湿 度分と、構成された構成物とくず鉱の湿度分の差よりわずかに多い量である。従 って、本処理方法は、自給式で少量の新鮮水しか必要とせず、有毒な廃水を出さ ないから、環境上の観点から特に好ましい処理方法である。

サイクロン分離器（２２２）は、特に重液を用いて約５０．８１１Ｉｍ×θ程度 の大きさの範囲の投入原料のくず鉱から石炭を選別するように設計されている。

よって、第３図に概略的に図示の処衿表昭５８−５０１２１３０１） 理方法が、５０．８　ｍｍＸ　Ｑサイズの範囲のくず鉱と石炭を処理する能力を 有するものとなっている。しかして最大６．３　ｍ＋ａＸ　Ｑサイズの範囲の投 入原料の処理が望ましいものであれば、第１図に図示のごとき設計の多数のサイ クロンを、サイクロン（２２２）の代りに使用するようにすることができる。あ るいは、もし第１図に図示の処理方法で投入原料のサイズ範囲（５０，８ｎ＋ｎ ＋Ｘ　Ｏ）のより広い範囲で処理することが望ましければ、第３図に関して図示 し説明したサイクロン（２２２）を、第１図に関して図示し説明したサイクロン （１２２）の代りに用いることができる。

サイクロン（２２２）は、第１図と第３図に概略的に図示した処理方法に使用す るのに通したものとなっている。この目的のため、分離器（２２２）（第４図及 び第５図では、（３２２）で示されている）は、円筒形室（３２４）を構成する 壁（３２３）を有するものとなっている。室（３２４）の上端は、横断壁（３２ ５）によって閉じられている。室（３２４）の下端は、テーパ状即ち、切頭円錐 端壁（３２６）によって閉じられている。この切頭円錐端壁（３２６）は、直下 にテーパ状室に（３２７）を形成している。

更にテーパ状室（３２７）は、円筒形室（３２４）と流体的に連通している。接 線方向インレット（３２８）が、上端壁（３２５）（第４図）に隣接して円筒室 （３２４）に設けられ、アウトレフトオリフィス（３２９’）が、テーパ状底壁 （３２６）の頂点に設けられている。可撓性ブーツが、はねかえりを防ぐために 頂点オリフィス（３２９）の囲りに挟持されている。

管状渦ファインダ（３３１）が、室（３２４）中に垂下し、室（３２４）の中間 よりわずか上方に終端している。渦ファインダ（（２７） ３３１）は、側方アウトレット（３３５ａ　、　３３５　ｂ　）を有するブレナ ム（３３２）中に同様に突出している。渦ファインダ（３３１）と頂点オリフィ ス（３２９）とに整合して観察ポー）（３３６）が、ブレナム（３３２）の上方 に設けられている。

テストの結果、既述の作動条件下で最適の選別を達成しうるようにするのであれ ば、ある寸法的関係をもって分離器（３２２）を構成しなければならないことが 判った。例えば、室（３２４）の内径Ｄｌ　は、長さくＬ工、Ｌ２）の和で決定 される室（３２４）の合成軸方向延在長さよりわずかに小さくする必要がある。

渦ファインダ（３３１）は、室（３２４）中に垂下し、その下縁（３３１ａ）は 、寸法Ｌ工で示されるように室（３２４）の中点よりわずか上方に終端していな ければな、らない。渦ファインダ（３３１）の内径Ｄ２は、渦ファインダ下方で 測った室（３２４）の断面積の約７に相当する断面積を与えるように寸法を決定 しなければならない。テーパ状底壁（３２６）の円錐夾角は、角度９０度から１ ４０度の範囲となし、好ましくは、角度１００度の範囲としなければならない。

インレット（３２Ｂ　）の直径Ｄ３は、アウトレットオリフィス（３２９）の直 径Ｄ４　よりも大きくすると共に、双方の直径が、渦ファインダの内径より小さ くしなければならない。

例示的にしかして限定的ではないが、サイクロン分離器は、次の寸法を有するべ きものである。即ち、Ｌエ　−２７．９ｃｍ、Ｌ２＝　３０．５　ｃｍ、　Ｄｌ 　＝　５０．８　ｃｍ、　Ｄ２　＝　２０．３　ａｍ、　Ｄ３　＝１０．２ＣＩ Ｉｌ。

Ｄ４＝８．９ＣＩＩｌ、角度＝１００度のごとき諸元となし、所定の作動条件下 で、良好な粗粒投入原料の選別をなさしめるようになす。

（２８） 上述形状と諸元のサイクロン分離器（３２２）でテストを行った。テストの結果 、約５０．８ｍｍ　Ｘ　Ｑサイズの範囲の粗粒投入原料で、選別され所定流量で 供給される石炭の比重より小さな比重の重液を用いて、分離器（３２２）は、く ず鉱より石炭を選別可能であることが判明した。分離器（３２２）の詳細な作動 態様は、充分説明することができないが、円筒形室とテーパ室との定加速力と可 変加速的との作用が、渦ファインダに隣接する流れによって発生するある種の揚 力と絡み合って所望の選別を達成するものと考えられる。

ある特殊なテストとして、４７．６　ｍｍ　Ｘ　Ｏのサイズ範囲にふるい分けた 投入原料を、非磁鉄鉱重液中に添加し、フィードストックとして、静圧０．５６ ｋｇ／ｃｍでサイクロン分離器（３２２）のインレッ）（３２８）に供給した。

投入原料添加前の重液の比重は１．２０に保たれた。固体と水との比は、前述の 如く、約１５％に保った。しかしながら分離器は、固体と水との比を２０％にな さしめることが可能となるはずである。フィードストックの流量は、１７３０ｊ ！　／　ｍｉｎに維持した。テストの結果を下記表■に（２９） 上記表より、分離器は、灰含有量のかなり低い石炭製品のかなりの量と、（ず鉱 製品の灰含有量のかなり高いものとが同時に生産されることが判る。これは、サ イズ範囲が上限の場合、即ち、＋　１４．３　ｍｆｆ１サイズの範囲で特に著し いことが判る。同様なテストが、同インレット圧力、同流量で、比重１．１５と １，２５にて行われた。良好な結果をＳｇ　＝　１．１０で得られるはずである 。

同じ分離器を用いて同様なテストが行われた。この場合、投入原料は、６．３　 ｍｍｘ　Ｑのせまいサイズ範囲であり、重液の比重は、１．２０．インレット圧 力は、０　、５６ｋｇ／　ａｍ　２で同流量とした。

テスト結果を下記表■に示す。

（３０） 上記表より、せまいサイズの投入原料に対しても分離器が、優れた石炭とくず鉱 の製品を生産しうろことが判る。同様な結果が比重１．２５の重液についても得 られている。

その他のテストとして、高圧（０，６３〜０．９８ｋｇ／ａｎ　）及び低圧（０ 、３５ｋｇ／　ｃｍ　２以下）で粗粒投入原料（４７，６ｍ＋ｎ　Ｘ　Ｏ）で、 浅い底壁（１２０度の円錐夾角）、約１．２０から約１．３０の範囲の比重、同 流量で行ったが、第■表、第ｖ表の高品質石炭及びくず鉱の製品と同じ結果が得 られていない。特に例示の上記の構成より　１０．１　ｃｍも室と渦ファインダ の長さを長くすると、特に良い結果が得られていない。

上記に鑑み、本発明は、採掘作業の結果得られるくず絋から石炭を選別するため の改良された方法を提供するものであることは、明らかである。選別は、高価な 磁鉄鉱鉱石を必要とせず、かなり広い範囲のサイズに渡って可能である。更に選 別は、最少の投資設備、最少の動力需要、最少の保守費で実施可能である。

（３１） 好適方法及び装置を、詳細に説明してきたが、種々の改良か変更が、添付の請求 の範囲で限定される本発明の範囲並びに精神から逸脱することなく可能である。

ン ＦＩＧ、５ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石炭とくず鉱を含む投入原料から石炭を選別する方法であって： 該投入原料をふるいにかけて（２１２）　、約５０．８　ｍｍＸ　Ｏのサイズ範 囲の固体粒子を得る段階と； 該固体粒子を非磁性重液に混合しく２１５　）　、少なくとも約１０％の固体粒 子を含むフィードストックスラリーを構成する段階と； 前記フィードストックスラリーをサイクロン選別しく２２２）、石炭濃度の高い スラリーとくず鉱の濃度の高いスラリーとを得る段階とを含み； 該サイクロン選別段階は： 該フィードストックスラリーを、略円筒形室（３２４）の接線方向に送り込んで 、第１軸方向範囲に沿ってほぼ一定の加速を与える段階と、 前記段階直後に、該フィードストックスラリーを、該円筒形室と流体的に連通ず るテーパ状室（３２７）に送り込み、該フィードストックスラリーに前記第１軸 方向範囲の約Ｔに相当する第２軸方向範囲を通して増大する加速を与える段階と ； 該石炭濃度の高いスラリーを、該円筒形室から一方向に、該円筒室に前記第１軸 方向範囲の約Ｔ　より小さい距離でその中央において垂下する渦ファインダ（３ ３１）を通して排出する段階と、 該くず鉱濃度の高いスラリーを、反対方向に、該渦ファイ（３３） ンダと軸方向に整合する、該テーパ状室のオリフィス（３２９）を通して排出す る段階とを含んでおり、更に該石炭濃度の高いスラリー（２３０〜２４０）を脱 水し、石炭製品と微粉炭スラリーとを得る段階と；該くず鉱濃度の高いスラリー （２２，６）を脱水し、くず鉱製品と微粒くず鉱スラリーとを得る段階と；該微 粉炭スラリーと該微粒くず鉱スラリーとを互に混合しくＭ工）、該非磁性重液を 構成する段階と；該投入原料を導入する前に、該重液ω比重を、生産すべき石炭 によって決定される所定の比重より低く維持する（２５５）段階と； を有し、自生的非磁性重液を用いて、連続処理方法でくず鉱から石炭を選別する 処理方法。 ２、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記重液の比重は、少なくと も約、３５ユニツトだけ前記石炭製品より相違する処理方法。 ３、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記所望の石炭製品は、無煙 炭であり、前記重液の比重は、約１．１０から約１．４０の範囲内に調整される 処理方法。 ４、請求の範囲の第１項による処理方法において、該フィードストックスラリー は、該フィードストックスラリーの全重量の約１０％と約２０％の範囲での固体 粒子含有量のものであり、該固体粒子は、該フィードストックスラリー中に＋４ ８メツシユ材料を有する処理方法。 ５、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記微粒炭と微粒くず鉱との スラリーは、前記サイクロン選別段階に必要とされるに充分な量の重液のほとん どをまかなうようになっている処理方法。 ６、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記加速が増大される領域は 、前記室と前記オリフィスの間に設けた、約９０度から１４０度の範囲の円錐夾 角のテーバ状の壁により提供されるようになっている処理方法。 ７、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記略円筒形室は、約３５． ６　ｃｓから５０．８　ｃｓの範囲の直径（Ｄ、）であり、且つ約５５．９　ｃ ｍから６１．０　ｃｍの範囲の軸方向長さくり、。 Ｌ２）であり、更に前記渦ファインダは、約１５．２　ｃｍから２０．３（Ｊの 範囲の内径（Ｄ２）であり、又前記オリフィスは、約５．７１から８．９　ｃｍ の範囲の直径（Ｄ４）となっている処理方法。 ８、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記フィードストックスラリ ーは、約０．４２　ｋｇ／ｃ＋ａ　から約０．５６　ｋｇ／ｃｍ２の範囲の静圧 力で前記インレットに供給され、約１１３６Ｊ／ｍｉｎから１８９３１！／　ｍ ｉｎの容積流量で前記略円筒形の室に流入されるようになっている処理方法。 ９、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記微粒炭と前記微粒くず鉱 とのスラリーは、ある位置（Ｍ工）で−緒に流されて、該合流スラリーの比重が 、該位置の下流側で測定されるようになっており、該位置が、投入原料の、前記 フィードストック構成のための前記重液への導入前に設けられるようになってい る処理方法。 （５Ｊ） 特衣昭５８−５０１２１３（２、 特許請求の範囲の第９項による処理方法において、前記混合スラリーは、前記比 重の測定される前記位置の下流側に設けた前記ふるい分はスクリーン（２１２） 上を流されるようになっている処理方法。 １１、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記フィードストックスラ リーの粘度は、前記サイクロン選別段階の上流側で、約８から９セコンドの範囲 に保たれているようになっている処理方法。 １２、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記粘度は、約８．２５セ コンドより低く保たれるようになっている処理方法。 １３、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記重液の温度を少なくと も約３７．８℃の温度に上昇させる段階を有し、処理方法。 １４、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記サイクロン選別段階と 前記石炭濃度の高いスラリーの脱水段階との間に、該石炭濃度の高いスラリーを 第２サイクロン選別段階（１７０）を課して、該最初のサイクロン選別段階より 灰含有量の少ない石炭の越流を得る段階と、該第２サイクロン選別段階から得た 越流を粉砕しく１７１’）　、かつ該粉砕された越流を環流し、前記重液と投入 原料と混合させる段階とを含む処理方法。 １５、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記ふるい（３６） 分は段階の間、投入原料を横切って前記重液を流し、投入原料を洗浄する段階と 、前記ふるい分はスクリーンの下方で、該ふるい分けられ洗浄された投入原料を 該重液と共に収集する段階を含み、これにより前記フィードストックを提供する ようになっている処理方法。 １６、請求の範囲の第１項による処理方法において、前記比重を維持する段階が 、前記ふるい分はスクリーンの上流側で前記重液の比重を測定する段階と、前記 測定位置の下流側で前記重液を放出する段階と、該比重の調整が必要である場合 には、前記フィードストックに水を加える段階とを有する処理方法。 １７、石炭とくず鉱とを含む投入原料から石炭を選別する処理方法であって： 該投入原料（２１２）をふるいにかけて（２１２）、約５０．８ｍｍＸ　Ｏのサ イズの範囲の供給固体粒子を得る段階と；該供給固体粒子を、約１．１０から約 １．４０の範囲の比重を有する非磁性重液に混合しく２１５　）　、フィードス トックスラリーを構成する段階と； 該フィードストックスラリーに、少なくとも一個のサイクロン分離器中で、所定 の時間のほぼ一定の加速と次いで増大する加速との双方を順次課して（２２２） 　、石炭濃度の高いスラリーとくず鉱濃度の高いスラリーとを得る段階であって 、該フィードストックスラリーを、所定軸方向寸法の略円筒形で、該所定軸方向 寸法の約Ｔ　に相当する軸方向長さの円錐形端部壁（３２６）を有する室（３２ ４）に閉じ込めて、該はぼ一定の加速を加えて次いで該増大する加速を加える段 階と、（３７） 前記石炭濃度の高いスラリーを、前記円筒形室の中央上方に終端する渦ファイン ダ（３３１）を通して排出し、前記くず鉱濃度の高いスラリーを前記円錐形端部 壁の頂点（３２９）より排出させる段階とを含む、フィードストックを加速させ る段階と； 前記石炭濃度の高いスラリーを脱水しく２３０〜２４１　’）　、石炭製品と石 炭濃度の高い降流スラリーとを得る段階と；前記くず鉱濃度の高いスラリー（２ ２６）を脱水し、くず鉱製品とくず鉱濃度の高い降流スラリーとを得る段階と； 前記石炭とくず鉱スラリーとを合流させ（Ｍ　）、重液を得る段階と； 前記重液を周期的にサンプリングして（２５５）その比重を測定する段階と； 前記重液を放出しく２７０　）　、前記サンプルした重液の比重によって指定さ れるところに従い前記フィードストックスラリーに水を添加し、該重液の比重を 前記範囲に調整する段階と； を有し、これによってくず鉱より連続的に石炭と選別するようにした処理方法。 １８、請求の範囲の第１７項による処理方法において、前記放流段階で得られた 前記重液に遠心力をかけて、固体粒子と液体とを得る段階と、該液体を該重液に 混合する段階とを有する１９、請求の範囲の第１７項にょる処理方法において、 前記非磁性重液は、該処理方法が行われている間連続的に循環し、が（３８） つ定常状態において、投入原料に関係した微粒固体粒子より全て発生するように なっている処理方法。 ２０、石炭とくず鉱を含む投入原料から石炭を選別する処理方法であって： 投入原料をふるいにかけて（２１２）、約５０．８ｍｍ　Ｘ　Ｏのサイズ範囲の 供給固体を得る段階と； 前記供給固体粒子を非磁性重液と混合して（２１５）　、少なくとも約１０％の 固体含有量のフィードストックスラリーを構成する段階と； 前記重液の比重を、前記投入原料の導入前に、選別される石炭の比重より低く維 持する段階と； 前記フィードストックスラリーを、サイクロン選別して（２２２）　、中級製品 を含んだ石炭濃度の高い越流スラリーとくず鉱濃度の高い降流スラリーとを得る 段階と；を含み、更に該サイクロン選別する段階が：前記フィードストックスラ リーを円筒形の室（３２４）に接線方向で導入させ、該フィードストックに、第 １軸方向長さにわたってほぼ一定の加速を与える段階と、上記段階直後、前記フ ィードストックスラリーを、前記円筒形室と流体的に連通ずるテーバ状の室（３ ２７）に導入して、に相当する第２軸方向長さにわたり増大する加速を与える段 階と、 前記中級製品含有の石炭濃度の高いスラリーを、前記円筒該円筒形〆室にその中 心において垂下する渦ファインダ（３３１）を通して一方向に排出する段階と、 前記くず鉱濃度の高いスラリーを、前記渦ファインダと軸方向に整合する前記テ ーパ状室のオリフィス（３２９）を通して反対方向に流出させる段階とを含み、 更に前記石炭濃度の高いスラリー（２３０〜２４１）を脱水し、石炭製品と微粉 炭スラリーとを得る段階と；前記くず鉱濃度の高いスラリー（２２６）を脱水し 、くす鉱製品と微粒くず鉱スラリーとを得る段階と；該中級製品含有の石炭濃度 の高い越流を第２サイクロン分離器（１７０）に導入し、灰含有量の少ない中級 製品のない越流と、灰含有量の多い中級製品の濃度の高い降流とを得る段階と； 前記灰含有量の多い中級製品の濃度の高い降流の固体粒子を粉砕し、前記ふるい にかけられた投入原料のサイズ範囲より小さなサイズ範囲にする段階と； 該灰含有量の多い粉砕された降流の固体粒子を、前記供給固体粒子と前記微粉炭 と微粒くず鉱とのスラリーとに混合しく１１５）、前記フィードストックスラリ ーを形成する段階と；前記フィードストックスラリーを循環させて前記サイクロ ン選別段階を行わせる段階と を含む処理方法。 ２１、請求の範囲の第２０項による処理方法において、前記石炭は、無煙炭であ り、前記重液の比重は、前記導入段階前に重液を放出し且つ水を前記フィードス トックスラリーに加えて（４０） 比重を１．４０より低く保つようにして、必要に応して前記比重を前記レベルよ り低く維持するようになっている処理方法。 ２２、請求の範囲の第２０項による処理方法において、前記第２サイクロン選別 段階は、少なくとも一個のハイドロサイクロンで行うようになっている処理方法 。 ２３、石炭とくず鉱とを含む投入原料から、石炭を選別する装置であって： 該投入原料をふるいにかけて（２１２）、約５０．８ｍｍ　Ｘ　Ｏのサイズ範囲 の固体粒子を得る手段と； 前記固体粒子を非磁性重液と混合し、フィートス）７クスラリーを構成する手段 と； 該フィードストックスラリー（２２２）をサイクロン選別し、石炭濃度の高いス ラリーとぐず鉱濃度の高いスラリーとを得る手段であって、略円筒形室（３２４ ）を形成する壁と降流オリフィスに隣接してテーパ状室（３２７）を形成する底 壁とをに相当する軸方向長さを有し、更に、該円筒形室中にその中心において垂 下し、その中間部で終端する渦ファインダ（３３１）と、該渦ファインダと軸方 向に整合する該テーパ状室のアウトレットオリフィス（３２９）とを有するサイ クロン選別手段と； 前記石炭濃度の高いスラリー（２３０〜２４１）を脱水し、石炭製品と微粉炭の スラリーを得る手段と；前記くず鉱濃度の高いスラリー（２２６）を脱水し、く ず鉱（４１） 製品と微粒くず鉱スラリーを得る手段と；前記微粉炭と微粒くず鉱のスラリーを 共に混合して（Ｍ　）、非磁性重液を構成する手段と； 前記重液を前記最初に述べた混合手段に供給して（２１２＞、前記フィードスト ックスラリーを得る手段と；を有し、自生的非磁性重液を利用して、連続的にく ず鉱から石炭を選別することができるようにした装置。 ２４、請求の範囲の第２３項による処理装置において、前記供給手段は、″前記 ふるい手段上の投入原料を横切って前記重液を流すようになっている装置。 ２５、請求の範囲の第２３項に記載する装置において、前記供給手段と共働し、 前記重液の比重を、該重液が前記混合手段に流入される前に測定する手段（２５ ５）を含む装置。 ２６、請求の範囲の第２３項による装置において、前記供給手段に接続され、こ れにより重液を放出させるための手段（２７０）と、前記混合手段に水を供給す る手段とを含む装置。 ２７、請求の範囲の第２３項による装置において、前記混合手段は、前記ふるい 手段の下方に設けた、前記ふるいにかけた投入原料と前記重液とを収集するホッ パ（２１５）を有する装置。 ２８、請求の範囲の第２３項による装置において、前記サイクロン選別手段は、 前記テーパ状底壁を有する一定加速のハイドロサイクロン（２２２）を含む装置 。 ２９、請求の範囲の第２３項による装置において、前記最初に述べた脱水手段は 、可変加速ハイドロサイクロン（１３０）を含む装置。 （４２、 特許請求の範囲の第２３項による装置において、前記サイクロン選別手段は、第 １（２２２）と第２（１７０）のサイクロン分離器と、該第１サイクロン分離器 からの前記越流を前記第２のサイクロン分離器に流す手段と、該第２のサイクロ ン分離器からの降流を粉砕（１７１）する手段と、前記粉砕された降流を前記混 合手段に供給する（１７２’）ための手段とを含む装置。 ３１、請求の範囲の第３０項による装置において、前記第２サイクロン分離器は 、一定加速型のものである装置。 ３２、請求の範囲の第２３項による装置において、前記略円筒形室は、内径約５ ０．８　ａｍ、軸方向長さ５８．４　ｃｍであり、前記底部壁は、該略円筒形室 との交差部から約１００度のテーパ夾角である装置。 ３３、請求の範囲の第２３項による装置において、前記渦ファインダは、前記円 筒形室中に、約２７．９　ａｍ垂下し、その内径は、約２０．３　ｃｍであり、 前記オリフィスから遠い側の端部において、該円筒形室に対し接線方向にインレ ットを提供する手段を有し、該インレフトは、約８０．６０１１２の断面積を有 し、該オリフィスは、約０１，３ｃｍ２の断面積を有する装置。 ３４、投入原料から石炭とくず鉱を選別する処理方法であって：該投入原料をふ るいにかけて（２１２）、約５０．８　ｃｌｌｌ　Ｘ　Ｏのサイズ範囲にする段 階と； 該ふるいにかけた投入原料を、選別される石炭の比重より低い比重の重液中に導 入（２１５）する段階と；該投入原料と重液とを、直径より軸方向長さのわずか に長（４３） 特表昭５８−５［１１２１３（４） い円筒形室（３２４）にインレフトを通して圧力下で流入させ、（２２２）　、 該取出し原料に、所定時間の間、略一定加速を与える段階と、 該投入原料を、約９０度から約１２０度の円錐夾角を有するテーパ状室（３２７ ）に、前記略円筒形室の一端部の所で導入させ、該投入原料の加速を増加させる 段階と；該テーパ状室の頂点で、オリフィス（３２９）を通してくず鉱濃度の高 いスラリーを排出させる段階と；所定内径の渦ファインダを通して前記円筒形室 の略中間部から石炭濃度の高いスラリーを排出させる段階と；を有する処理方法 。 ３５、請求の範囲の第３４項による処理方法において、前記石炭は、無煙炭であ り、前記比重は、約１．１０から約１．４０の範囲に維持されているようになっ ている処理方法。 ３６、請求の範囲の第３４項に、よる処理方法において、前記圧力は、約０．４ ２　ｋｇ／　ｃｍ　から約０．５６　ｋｇ／ｃｍ　の範囲に保たれるようになっ ている処理方法。 ３７、請求の範囲の第３４項による処理方法において、前記重液は、磁性粒子を 実質的に有さないものであり、前記くず鉱濃度の高いスラリーの少なくとも一部 を前記インレフトに循環させる段階を含み、前記重液の殆どのものが、前記処理 方法の定常作業の間に前記投入原料から供給されるようになっている処理方法。 ３８、請求の範囲の第３７項による処理方法において、投入原料と重液との混合 スラリーの固体粒子含有量は、該混合スラリ（４４） −の重量に対して約１０％から２０％の重量比の範囲に維持されている処理方法 。 ３９、所定比重の重液スラリー中に導入された約５０．８ｍｍ　ｘ　ＱＯサイズ 範囲の投入原料から石炭とくず鉱との選別処理方法に用いられる、サイクロン分 解器であって；所定内径の略円筒形室（３２４）を画定する壁（３２２）と；前 記室の一端で横方向端壁（３２５）を提供する手段と；前記端壁に隣接する少な くとも一つの接線方向インレット（３２８）を提供する手段と； 前記円筒形室の他端に設けた、約９０度から約１４０度の範囲の円錐夾角を有す るテーパ状端壁（３２６）と；該テーパ状壁において、その頂点に隣接してオリ フィス（３２９）を提供する手段と； 前記円筒形室中に垂下し、その略中間部分に終端する渦ファインダ（３３１）と ； を有し、前記円筒形室の内径は、その軸方向長さよりわずかに短い長さであるサ イクロン分離器。 ４０、請求の範囲の第３９項による分離器において、前記テーパ状状端壁は、前 記略円筒形室の軸方向長さの約７　に相当する軸方向長さを有する分離器。 ４１、請求の範囲の第３９項による分離器において、前記円錐夾角は、約１００ 度である分離器。 ４２、請求の範囲の第４１項による分離器において、前記渦ファインダは、前記 略円筒形室の内径の約Ｔ　よりわずかに小さい内径である分離器。 （４５） ４３、請求の範囲の第４２項による分離器において、前記渦オリフィスの横断面 積は、前記インレットの横断面積よりわずか小さく、双方とも渦ファインダの横 断面積の主　より小さくなっている分離器。 ４４、請求の範囲の第３９項による分離器において、前記所定室直径は、約５０ ．８　ａｍ、前記略円筒形室の軸方向長さは、約５８．４ｃＩｎ、前記横断端部 壁から測った前記渦ファインダの軸方向長さは、約２７．９ｃｍ、前記渦ファイ ンダの内径は、約２０．３■、前記インレットの内径は、約１０．２（２）、前 記オリフィスの内径は、約８．９　ｃｍである分離器。 ４５、請求の範囲第４４項に記載の分離器において、前記室の上方で前記渦ファ インダと流体的に連通ずるアウトレフト空間（３３２）と該渦ファインダ上方で 、該空間中にポートとを提供する手段を含む分離器。