JPS5927206B2

JPS5927206B2 - 脱水ケ−ク排出方法およびその装置

Info

Publication number: JPS5927206B2
Application number: JP54090905A
Authority: JP
Inventors: 允文藤川; 吉則高橋; 俊治伊藤; 稔新田; 光史岡田; 国俊「くわ」原; 泰彦上條; 浩安田; 寿雄丹野
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 1979-07-19
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1984-07-04
Also published as: JPS5615809A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、脱水ケークの排出方法およびその装置に関し
、特に比重が大きく粒度分布の幅の広い固形物を含む固
液混合スラリーを振動付与下において効率よく脱水し、
濃縮し、固化させて槽底部より固化脱水ケークを排出す
るのに有利な技術について提案する。

従来、固液分離の技術としては、重力分離、遠心分離、
磁力分離、濾過等の方法が一般的であった。

しかしながら、これらの従来技術は本発明のように比重
が大きくかつ粒度分布の幅の広い物質例えは金属粉等を
、固液混相状態から分離するには困難であるか、不経済
であることが多い。

というのは、例えば重力分離装置では分離した固体のみ
の取出しが不可能であり、遠心分離装置では遠心力が大
きくなり過ぎ、又、濾過装置では目詰りが発生し易く、
単位面積あたりの処理量が小さくなり、磁力装置による
場合でも付着水量が多く、更に固体の酸化を防止しなけ
ればならない場合雰囲気を不活性ガスで置換する必要が
あり、又、硬い物質の場合には高速で接触する箇所の摩
耗が問題となる等の欠点があるからである。

一方、進歩した最近の技術では、高濃度スラリーから液
を分離するに当り、機械振動等の力を加えることによっ
て、物質の配列を変化させ、沈降を促進させる方法があ
る。

このように振動によって物質の沈降が促進される性質は
、チクソトロピー性と称せられている。

しかしながら、上記方法によれは沈降により固液分離は
促進されるが、その後分離された固液をそれぞれ排出す
るのに、例えば固液が収容されている容器を傾斜あるい
は転倒しなけれはならず、したがって傾斜あるいは転倒
させるための機構も別個に付設されなければならず、建
設費も高価になるはかりでなく、前記機構も沈降を促進
させるための振動により耐用年数が低下するという欠点
がある。

本発明は、従来方法および装置、特に沈降を促進させる
ため振動を併用する従来技術の有する欠点を除去、改善
した回分式の脱水ケーク排出方法およびその装置を提供
することを目的とするものである。

まず本発明の排出装置の構成を詳細に説明する。

本発明にかかる技術は、被分離物質のチクソトロピー性
を利用する振動による分離促進と共に、さらに分離され
また濃縮、固化したものをそれぞれ排出するためにも、
振動を利用する点に特色があり、しかも従来装置のよう
に容器を傾斜あるいは転倒させるまでもなく容易に排出
することのできるように構成したものである。

次に本発明の排出装置を図面について説明する。

第１図は本発明の装置の正面図であり、第２゜３．４図
はそれぞれ第１図の装置の右側面図、左側面図、部分背
面図である。

上部開放型の脱水槽１の側壁上部に分離された水を自然
流■で排水させるための開閉可能な排水口用バルブ８を
設けた排水ロアが設けられている。

この排水口用バルブ８は、排水口用ステー９により空圧
、油圧、もしくは電動の排水口用アクチュエータ１０に
連結されており、この排水口用アクチュエータ１０によ
り開閉することができる。

上記排水口よりも下のレベルに位置する側壁には、後述
の高濃度スラリーを排出するためのスラリー排出口１１
が設けられており、上記排水口同様付帯して設置したス
ラリー排出用バルブ１２は、スラリー排出口用ステー１
３によって連結されているスラリー排出口用アクチュエ
ータ１４によって開閉することができる。

そして、上記スラリー排出口１１よりさらにその下位の
レベルに位置する側壁下部もしくは槽底部の何れか少な
くとも１つの位置には、濃縮後さらに固化された脱水ケ
ークを排出するための排出口３があり、前記排水ロア等
と同様に付帯して設けた排出口用バルブ４は排出口用ス
テー５により連結されている排出口用アクチュエータ６
により開閉することができる。

上記排水ロアおよびスラリー排出口１１には、それぞれ
適当な堰が設けられており、処理されるべき固体の量の
変動に従って堰を調節し、固体回収率を一定値以上に維
持することができるような構造としである。

脱水槽１の上記排水口等のない両側面に振動用モータが
各々１基乃至２基付属している。

この振動モータ２を回転させることにより脱水槽に振動
を与えることができるのであるが、振動方向は振動モー
タ２の取付角度によって、加振力は振動モータに付属し
ている公知のバランスウェイトを調整することによって
それぞれ変更することができる。

さらに、振動数は、振動モータ２の回転数をポール数も
しくは電源周波数を変更することにより変化させること
ができる。

脱水槽１は振動を架台１７に伝えることのないように防
振バネ１５によって支柱１６に支えられ架台１７に固定
されている。

本発明にかかる排出装置の脱水槽は、その処理能力によ
り、例えは幅１〜２１ｒｋ長さ２〜４ｍ、深さ０．５〜
１．５ｍの容量１〜９ｒｒ？の角型槽１とすることがで
きる。

次に上記排出装置を好適例とする本発明の脱水ケーク排
出方法を図面を参照して説明する。

角型の脱水槽１の上部から、２０〜４０重量係の浸液混
合スラリーを該脱水槽１の容量に対応させて供給する。

固体比重は６〜９、液比型は０．９〜１．３であった。

スラリーの槽内への供給が底面に対して均一でなく、槽
内は山積状態を呈しても、振動開始によりただちに平坦
となる。

スラリー供給時、排水口３，７，１１はバルブ４，８，
１２で閉じられている。

スラリー供給中もしくは供給終了後電源を入れ、振動モ
ータ２を起動させて脱水槽１を振動させる。

振動モータ２の総馬力は、５〜２０馬力であり振動数は
１０００〜３０００Ｈ２、加振力は１０〜３０Ｔであっ
た。

振動モータ２の槽１−＼の取付角度は垂直方向より排出
口３０反対側・＼５〜４５度であった。

振動時間０．５・−１０分間で固体が水平化したので電
源を切り振動モータ２を停止した。

この時振動モータ２の自然停止による槽１の共振防止の
ため適当な方法で振動モータの回転を急速に停止させる
。

そして、排水口用バルブ８を開は固体層上面の液を自然
流下により排水ロアを通じて槽１外へ排出する。

次に、排水終了後排水口用バルブ８を閉じ、上記と同一
の振動を脱水槽１に加える。

この振動および前述の振動によって、固体粒子間に微粒
子がもぐり込み、固層の最密充填化が進行するとともに
粗粒子開祖液分が固層上面に浸出する。

このとき固層上面には振動により発生した液分の波動現
象により粗粒子間にもぐり込めない微粒子を含んだ高濃
度スラリーが残る。

ここでの振動は、３〜３０分間必要であった。

上記と同一方法で振動モータ２を停止し、排水口用バル
ブ８を開はスラリー排出口１１より高濃度スラリーを排
出する。

このとき固層上面が水平化されており高濃度スラリーは
粘性が高いため流動性が悪く、自然流下のみで排出しな
い場合がある。

こうした場合スラリー排出バルブ１２を開は上記と同一
方法で振動を加える。

この振動により高２濃度スラリーは流動性を増しスラリ
ー排出口１１より急速に排出される。

排水口用バルブ７のみ開の時間は１〜５分間、スラリー
排出バルブ１２を開にして振動させている時間は３〜２
０分間であった。

高濃度スラリーの排出が終了して振動を上記方法により
停止させ、排水口用バルブ８およびスラリー排出バルブ
１２を閉じる。

以上の操作により固液混合スラリーの脱水は終了したこ
ととなる。

その後、脱水ケークの受入れ態勢が整っていることを確
認し、排出口バルブ４を開け、再び上記と同一の振動を
脱水槽に加える。

この振動によりさらに濃縮固化された脱水ケークは、排
出口バルブ４が開であるため、バランスをくずし徐々に
亀裂が発生しそれが伝播し、小塊に分解されながら排出
口３より排出される。

排出の所要時間は２〜３０である。

排出終了後上記と同一方法で振動を停止し、排出口バル
ブ４を閉じる。

以上で１工程がすべて終了したことになるが、脱水槽１
、バルブ４，８．１２等の光源を行なう場合、脱水ケー
ク排出終了後、排出口バルブ４を閉じるまでに行なうこ
とができる。

なお、脱水ケークの平均水分は８〜１０重量係であり、
分離された水の固型物濃度は２００〜２０００■／ｌ、
高濃度スラリーの固形物濃度は３０００〜５０００ｒｎ
ｔｉ／ｌ、であった。

本発明の特色を列挙すると下記（１）〜０１）のようで
ある。

（１）機械の運転方法は回分操作により通常の連続
式の脱水装置とは異なる。

（２）スラリーの供給に際して均一にするための考慮は
不要である。

（３）振動により固体は均一な平面をもつようになる。

（４）振動により固液の二層分離が促進される。

（５）脱水された水は自然流下で排水できる。

（６）排水時、振動を併用するので効果的に排水できる
。

（７）脱水ケークの排出を振動を用いて行なうので容易
である。

（８）脱水の振動とケーク排出の振動は同一のものであ
って同一機構より発生するものである。

（９）脱水ケーク排出のための特別な機構を会長としな
い。

（１０）水中下で脱水作業が進行するので、酸化させた
くない物質の脱水に有効である。

←υ 脱水の他に高濃度スラリーも排出できるので、残
る脱水ケークは含水率の低いものが得られる。

次に本発明の装置は、比重が大きく、かつ粒度分布の幅
の広い固体粒子を含む固液混合スラリーの脱水を簡単に
行なうことができるので適用範囲が広い。

しかも、脱水ケークの水分が低く、分離液ならびに脱水
ケーク排出用に別個の機構を必要としない上、スラリー
の供給機構は簡単でよく、水面下で脱水が進むので大気
との接触も少なくてすみ物質の酸化がない。

また装置の形状が立方体であるので、異種スラリーを交
互に処理する場合に、その都度の先部が容易であり、か
つ脱水ケークの完全排出が可能である。

とくに、排出を振動による力を利用するため摩耗が少な
く、かつ消費動力が少ない等数々のメリットを有する。

以上本発明は、比重の大きい粒度分布の幅の広い固体粒
子を含む固液混合スラリー、例えばアトマイズ鉄粉を製
造する際のスラリーの脱水用として極めて有利に使用さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の正面図であり、第２，３゜４図は
それぞれ第１図に示す装置の右側面図、左側面図、部分
背面図である。１・・・脱水槽、２・・・振動モータ、３・・・脱水ケ
ーク排出口、４・・・脱水ケーク排出口用バルブ、５・
・・排出口用ステー、６・・・排出口用アクチュエータ
、７・・・排水口、８・・・排水口用バルブ、９・・・
排水口用ステー、１０・・・排水口用アクチュエータ、
１１・・・スラリー排出口、１２・・・スラリー排出口
用バルブ、１３・・・スラリー排出口用ステー、１４・
・・スラリー排出口用アクチュエータ、１５・・・防振
バネ、１６・・・支柱、１７・・・架台。

Claims

【特許請求の範囲】１振動発生機構を具える脱水槽内に、固液混合スラリ
ーを供給し、振動付与下に脱水、濃縮、固化の処理をし
て回分式に脱水ケークを排出するに当り、まず固液混合スラリー供給後に上記槽を振動させて槽上
部に位置する排水口より分離した水を排水し、次に上記槽をふたたび振動させ、その振動により濃縮化
した高濃度スラリーを、槽の中位に設けたスラリー排出
口を開口して排出し、それからさらに上記の槽に振動を加えることにより固化
した脱水ケークを得て、槽の底部に設けた脱水ケーク排
出口を通じて同化脱水ケークを排出するようにしたこと
を特徴とする脱水ケークの排出方法。２固液混合スラリーを収容する排出用振動発生機構を
取付けてなる上部開放型の脱水槽に対し、その脱水槽の
側壁上部に開閉の可能なバルブを有する排水口を設け、その排水口設置レベルよりも下位に当る該槽壁には開閉
の可能なバルブを有するスラリー排出口を設け、そのスラリー排出口設置レベルよりもさらにその下位に
当る該槽側壁もしくは槽底部には開閉の可能なバルブを
有する脱水ケーク排出口を設け、上記排出口からは振動
付与下で脱水した水を排出し、上記スラリー排出口から
は振動付与下で濃縮した高濃度スラリーを排出し、そし
て上記脱水ケーキ排出口からは振動付与で固化させた脱
水ケークを排出するように構成した脱水ケークの排出装
置。