JPS6362517A - 液体中の固体の懸濁液から磁性粒子を除去する方法 - 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】 本発明は例えば水性粘土懸濁液からの磁気吸引可能な不
純物の強力磁気分離による、湿式磁Ａ分離による液体運
搬剤（ｖｅｈｉｃｌｅ）中の固体の懸濁液からの磁気吸
引可能な不純物の除去に関するものである。

粘土物質の処理において、水性粘土懸濁液からの常磁性
（弱磁性）の着色性不純物、例えば鉄担持チタニア及び
含鉄不純物の除去に強力磁場分子ｌｌを用いることは本
分野″Ｃ″ｆ通に実施されるものである。例えば、カオ
リン粘土は粘土生成物に望ましくない色調または呈色を
与えるかがる着色性不純物と共にしばしば天然に生じる
。着色性不純物及び粘土粒子は共に通常極めて微細に、
特徴的１こはミクロン範囲に分割され、不純物の多くは
２ミクロンまたはそれ以下の等価直径を右動る粒子とし
て存在する。磁気分離は粘土の明るさを高めるためにが
かる粘り粒子のスラリー、即ち水性懸濁液からの着色性
・ｆ；鈍物の分離に有用であることが見い出された。

高勾配磁気分難装置の通常のタイプのものは多孔性鉄磁
性（ｆｅｒｒｏｍａＨｎｅｔｉｃ）マトリックス、例え
ばステンレス・スチール製ウールを用い、このものはそ
の中に電磁気コイルを含む縦型の円筒状カニスター（ｃ
ａｎｉｓｔｅｒ）中に含有される。カニスターの上端及
び下端で、鉄磁性ポールキャップ（ｐｏｌｅｃａｐ）は
コイル中に配置され、そして鉄磁性リターン７レーム（
ｒｅｔｕｒｎ　　ｆｒａｍｅ）は磁場を閉じ込めるため
にコイルの周囲を囲む。ボールキャップ及びリターンフ
レームを横切るカニスター中の入１０及び出口の開口は
水性粘土懸濁液に則して与えられる。このタイプの磁気
分離器の毘作において、磁性の着色性不純物を含む粘土
の水性スラリーまたは懸濁液は磁気分離器の上流で分離
させ、脱砂礫し、そしてカニスターの底部で人口を介し
て導入する。粘土１り濁液をその磁場の影響によりスラ
リー中の磁気化可能な不純物を捕集する磁気化された捕
集器に通し、そしてこのものから磁気吸引可能な不純物
を除去することにより生じる明色化された粘土のスラリ
ーをカニスターの上端の出口から取り出す。

電磁気コイルはＤＣ電流の電源によりエネルギーを与え
られ、高いバックグラウンドの磁場力を生じさせ、そし
て粘土中の常磁性着色性不純物に対して多数の捕集部位
を与える（例えばスチール・ウール）多孔性マトリック
スまたは捕集４中に高磁気勾配の領域を設定する。常磁
性の着色性不純物はスチール・ウールマトリックス上に
補集され、保持され、そしてかかる処理後にマトリック
スを洗ってｔｖｉ積した不純物を除去しなければならな
い。このことは処理操作をｉｆｒ続し、そして水をマト
リックスに流し込んで保持された常磁性の着色性不純物
を除去することにあり達成される。多孔性マトリックス
は生米粘土固体の懸濁液を含む液体を保持する傾向があ
り、従ってかなりの量の粘土生成物がフラッシュ水によ
りマトリックスから洗い呂される。堆積された不純物の
マトリックスを洗浄するに必要とされるフラッシュ水の
容積のために、粘土固体を回収する処理に対して流出フ
ラッシュ水を再循環することは不経済であり、その理由
は生じる高度１こ希釈された処理流体は脱水工程で不経
済な負荷を与えるからである。即ち、生成物粘土の出荷
または最終用途に適する固体濃度を得るために加えられ
たフラッシュ水を粘」ユ懸濁液から除去するに必要とさ
れるエネルギー及び装置の経費は回収された粘土の価値
を越える。これに関しては、Ｊ、Ｗ、アレン（Ａｌｌｅ
ｎ）、米国特許第３，８１９，５１５号及びＲ，Ｒ，オ
グー（Ｏｄｅｒ）、同ｔｊＳ４，０８７，３５８号参照
。

オグーの特許は主に沈澱媒質から磁性体を移動させるた
めに補助的機械力を加えることによる磁気分離マトリッ
クスからの捕集された不純物のフラッシングにおける改
善法に関するらのである。

スラリー供給の初期として記載される期間中に粘土スラ
リーを処理した後（ｆ５４欄、３８行［１以ｒ）、代表
的な操作サイクルの第二期中に（第４欄、５４行Ｕ以下
）磁場がまだ存在する間にスラリー流と同様の方向で（
第５欄、１〜２行目）このものを通して流れるすすぎ水
によりすすぐ。生じるすすぎ水で希釈されたスラリーを
バルブ５２のボートＣから取り出し、これ（こ関して出
願人が記載しているものは「ミドリング（ｍｉｄｄｌ　
ｉｏｇ）Ｊ部分であり、１−非磁性体の部分として再処
理または処理し得るｊものである（第４欄、６６〜６８
行目）。操作サイクルの第三期中に（第５欄、３行目以
下）、高圧フラッシング流を処理スラリー流及び第二期
すすぎ流れと逆の方向にカニスターを通す。この操作の
第三期後に、スラリーの処理を再び始め、即ち第−期を
くり返す。第５欄、６４行口〜第６欄、１０行目で、出
願人は磁気分離器は必然的にかか、る操作のサイクル中
に廃棄物を生成させることを開示し、その理由はフラッ
シング後にカニスターは［フラッシュ水で満たされたま
まであり、次に生成物の処理を再開する際に除去しなけ
ればならない」からである。出願人はまたフラッシュ水
の生成物との置換は生成物の希釈が付随して生じる生成
物からのフラッシュ水の完全な置換が得られるまで生成
物の処理を再開する際に生成物の最初の７ラクシタンを
捨てる必要があることを指摘している。出願人は磁気分
離器をフラッシングすることに続いてカニスター中に残
留するフラッシュ水のすべてを除去するためにこのもの
に圧縮空気を導入し、かくてカニスターを空間にし、そ
して処理を再開できるようにすることによりこの生成物
の廃棄を克服することを示している。しかしながら、出
願人は磁気分離器から保持された生成物を除去するため
に圧縮空気を用いることを示していないか、示唆してお
らず、上記のように［ミデイングズ（曽ｉｄｄｉｎｇｓ
）Ｊ７ラクシタンを生成させるためにこのものをすすぎ
水′ｃ置換する。従って出願人はいずれの目的に対して
も分離器から保持された生成物を除去する際に圧縮空気
を用いることは示唆しておらず、そして希釈を避けるか
、または減少させ、そしてかかる圧縮空気による生成物
の除去からなる改善された生成物の収率を得る可能性を
確認していない。

Ｇ、Ｈ，ノヨーンｘ’　（Ｊ　ｏｎｅｓ　）による米国
特許ｒｊｔＪ３゜３２６．３７４号並びにＨ，ペングー
（Ｂｅｎｄｅｒ）らによる同第４，２６６，９８２号及
び同第４．１９１．５９１号に液状及Ｖガス状媒質の両
方を用いる磁気分離マ）　＋７７クスの洗浄が記載され
ている。

本発明によれば、液体媒体物中の固体の懸濁液からの磁
気吸引可能な粒子の湿式磁気分離を竹う方法における改
善法が与えられる。この方法はかかる粒子を含む懸濁液
をカニスター中に含まれる多花性の鉄磁性マトリックス
、例えばフィラメント状の鉄磁性物体に上方向に通し、
その間にマトリックスに磁場をかけ、ここに補集された
磁（４（吸引可能な粒子を除去するためにフラッシュ液
°ぐマトリックスを定期的に洗い出し、そしてその後マ
トリックスを通しての懸濁液の通過を再開することを含
む。本発明によｔ）与えられる改善法はく＆）すべてマ
トリックスに磁場をかけ続けながらマトリックスへの懸
濁液の通過を断続し、その後保持された懸濁液をこのも
のから除去するために昇圧ガスをマトリックスを通して
下方向に通し：そして（ｂ）除去された懸濁液を回収す
ることからなる。

本発明の他の特徴は工程（ａ）の完了後に７ラツシ１液
をマトリックスに通しながら磁場の適用を断続し、その
後保持された７う・ンシュ液をこのものから除去するた
めに昇圧ガスをマトリックスを通して下方向に通すこと
を含む。

本発明の他の特徴において、かかるネを子をその上に捕
集するマトリックスの定期的なフラッシングを含めて、
液体媒介物中の固体の懸濁液からの磁気吸引可能な粒子
の湿式磁気分離を行う方法が与えられ、その際に該方法
は次の工程からなる。

（ａ）　　マトリックス上に粒子を捕集するためにマト
リックスに磁場をかけながら磁気吸引可能な粒子を含む
懸濁液を固定鉄磁性マ）　１７ンクスを通して一ヒ方向
に通し、その際にマトリックスはその中にこれらの物質
のマ）　＋７７クスへの通過の断続後にそれぞれ懸濁液
及びフラッシュ液を保持する特性を有する。（ｂ）選ば
れた処理期間工程（ａ）を行った後、磁場をマトリック
スにかけ続け、その開マトリックスを通しての懸濁液の
通過を断続し、モして昇圧ガスをマトリックスを通して
下方向に通して保持された懸濁液をマトリックスから除
去する。（ｃ）工程（ｂ）の後に、磁場を断続し、そし
て磁場を存在させずにフラッシュ液をマトリックスに通
すことにより７ラフシングして捕集された不純物をマト
リックスから洗い出し、その後昇圧ガスをマトリックス
を通して下方向に通して保持されたフラッシュ液をこの
ものから除去し、（ｄ）除去された工程（ｂ）の懸濁液
を回収し、そして（ａ）上記工程を複数サイクルくり返
す。

一般に、本発明は概略すると保持された懸濁液をマトリ
ックスから除去し、そして除去された懸濁液を回収する
ための昇圧ガスの使用を含み、そしてまた好ましくはフ
ラッシュ液例えば７ラフンエ水をマトリックスから除去
するための外圧ガスの使用を含む。本発明の実施により
磁気処理された生成物の希釈は減少されるか、または最
小になり、そして次の４つの明らかな利点が与えられる
。

（１）そのｉｆ６い希釈度のために捨てなければならな
いフラッシュ水で除去された懸濁液を損失する代りに、
ガスで除去された懸濁液を回収する結果として処理工程
の収率が改−ｎされる。（２）高い固体含有量の最終生
成物が得られ、これにより所望の最終生成物の固体含有
量を得るために必要とされる下流での脱水の経費が減じ
られる。（３）回収された除去された懸濁液を磁気分離
器を通して再循環させる場合、懸濁液のあるものは２回
処理されるために、Ｍｉ磁気処理れた生成物の純度は上
昇する。（４）系の掻作は扱作者の技術及びノウハウに
依存する代りに単純化され、そして自動化され（ニジる
。これらの利点は下の好適な具体例の詳細において更に
十分に議論する。

液体中に懸濁する磁気吸引可能な粒子の除去に大まかに
適用可能であるが、本発明は殊に処理される物質が不純
物例えば粘土着色性不純物からなる磁気吸引可能な粒子
を含む粘土粒子の水性懸濁液である毘作に用いる際に良
好に採用される。説明のために、粘土粒子はカオリン粘
土粒子″ｃあり、そして不純物は粘土中に天然に存在゛
する着色性不純物例えば１種またはそれ以上の鉄、チタ
ン及びその酸化物であり得る。フラッシュ液は水であり
、そして外圧ガスは空気であり得る。

ｆｆ１１図は本発明の方法の１つの具体例による、液体
＠濁液またはスラリーからの磁性不純物の除去に対する
系の簡略化され、図式化されたブロックグイアゲラムで
あり；そして 第２図は磁気分離処理サイクル中に磁気分離器から放出
される懸濁液中の固体の代表的な％を示すプロットであ
る。

第１図を参照して、簡単のために図は多数の必要かつ通
常の物品、例えばポンプ、ブリード（ｂｌｅｅｄ）ライ
ン、制御部などを省略し、その使用は本分野に精通せる
者は十分公知であり、そしてその記述は本発明の説明に
不必要である。

磁気分離器は１０に図示され、そして通常のカニスター
型のデザインであり、ここにステンレス・スチールウー
ル体からなる多孔性の、鉄磁性マ）　１７ツクスが一般
に円筒状の胡造のｌ１１７Ｓ￥の、囲まれたカニスター
内に配置される。カニスターの周囲には電磁気フィル、
鉄磁性ボールキャップ、艙びにコイル及びカニスターを
取り巻く鉄磁性フレームがある。かがるタイプの磁気分
離器はこのものをｉＩＮ遇する液体懸濁液例えば粘土粒
子の水性スラリー中に含まれる弱く磁化され得る粒子を
磁化するに十分な磁場力を発生させるに適する回路によ
り結合される適当な電源を有する。また、磁化可能な捕
集器、例えば磁性不純物がかけられた磁場の影響下でそ
の上に捕集される多孔性の鉄磁性物質を有する磁気分離
器のいずれかの他の適当な設備を使用し得る。本明細書
及び特許ｉＩ青求の範囲に用いる際に、「多孔性］マト
リックスとはそれを通して液体または液体媒介物中の微
粒子状固体の懸濁液例えば水中の粘土微粒子の懸濁液が
通過することができ、そして液体または懸濁液の通過の
断続後にかかる液体または懸濁液をマトリックスの開隙
空開内に保持し、その際に保持された液体または懸濁液
はマトリックスから徐々に、且つ不完全に排液される傾
向を有するしのを意味する。

例えば下に詳述するように、市販の状態の多孔性マトリ
ックスはステンレス・スチール製ツールパッド（ｐａｄ
）からなり、スチールのフィラメントはパッドの容積の
約９２〜９６％が間隙空孔となるような密度でカニスタ
ー内に充てんされ、スチールフィラメントはパッドの容
積の約４〜８％のみを占める。かなりの間隙空孔容積を
有するかがる多孔性マトリックスはある程度スポンジの
性質で作用し、そのためこのものは液体または懸濁液の
ポンプ送液または通過の停止後の少な（ともある期間液
体例えば水または懸濁液をその中に保持する傾向がある
。

昇圧ガスを用いるマトリックスからのかがる保持された
懸濁液の除去を与える本発明は一般にいずれかの有用な
プロセス条件の組合せに適用できる。代表的には、磁気
分離器装置は約５〜３０キロがウス、殊に約８，５〜２
０キロガウスの磁場力で操作され、そして保持された懸
濁液及び、場合によっては保持されたフラッシュ水を多
孔性マトリックスから除去するために用いられる昇圧ガ
ス、例えば圧縮空気は約８〜１８ｐｓｉｇ、好ましくは
約１０〜１５　ｐｓｉｇ、例えば約１３ｐｓｉｇの圧力
であり得る。圧縮空気のこれらの圧力では、マトリック
スからの捕集された不純物の懸濁液中への移動なしにか
、または少なくとも許容できない程度に高いかかる移動
なしにかなり早い保持された懸濁液の除去が達成される
。ｔＴＩｌ果された不純物のかかる移動を滅しるか、ま
たは避けるために、昇圧ガスを懸濁液保持マトリックス
中に昇圧ガスを導入し、そして非パルス状で、そして制
御されたｇｉ撃法でこのものに通すことが有用である。

昇圧がスの圧力を例えば８〜１８ｐｓｉｇの範囲に限定
し、そして空気バルブを徐々に開くことにより初期衛字
を制御できる。連続流、即ち殆んどパルスなしにか、ま
たは圧力変動なしに昇圧ガスを通すことによりマトリッ
クスに衝撃を与える圧力変動が避けられる。

特に保持された供給懸濁液ばかりでなく、保持されたフ
ラッシュ水をマトリックスから除去するために外圧ガス
例えば圧縮空気を用いる好適な具体例において行う場合
、本発明は供給懸濁液の霜釈を最小にしながらカオリン
粘土の懸濁液を磁気的に精製する方法を与える。かがる
希釈を最小にする能力は粘土工業で通常用いられる固体
？ｎ度を有する分散された粘土スラリー例えば２５〜３
５％固体の懸濁液を用いる場合に実際に有利である。

しかしながら、これらの通常の固体濃度でカオリン懸濁
液を処理する場合、これらのものを噴ｎ乾燥の如き方法
により経済的に乾燥し得るｉｔにか、または用いる粘土
を出荷に適する高固体スラリー、例えば約６０％以上の
固体含有量を有する１う濁液として供給し得る萌に、大
量の水を湿式処理された懸濁液から除去する必要がある
ことは本分野で十分公知である。現在本明ｍ書と関連出
願のＭ。

Ｊ、ライリス（Ｗｉｌｌｉｓ）らの出願に高い固体含有
量も有する有利な帖七生成物を生じさせる高固体での粘
土の湿式処理法が開示されている。ライリスらの関連出
願に詳述されるように、湿式磁気分離を含むすべての処
理工程は少なくとも５０％の固体、好ましくはそれ以上
の例えば少なくとも６０％の固体の高固体含有量で行う
。この処理工程は高固体で粗製カオリン粘土を水と混合
し、水と混合した粘土を分別して１つまたはそれ以上の
所望の粒径の粘土の７ラクシ９ンを与え、本明細書に開
示されるような湿式磁気分離により着色不純物を物理的
に除去し、そして場合によって好ましくは漂白すること
を含む。明色化された有用な粘土生成物は理想的には最
初の処理工程に供給される懸濁液より低くない固体濃度
を有する分散された水性懸濁液として得られる。本発明
の高固体処理に対する計画、または湿式磁気分離器への
供給粘土が磁気生成された生成物において保持されるべ
きである高固体含有量を有する有利なカオリン粘土に対
する他の考えられる計画に対して特に重要であることは
、本分野に精通せる者には容易に明らかである。かくて
、本発明を行う際の１つの殊に有利な方式は例えば固体
的５０％またはそれ以上、最も好ましくは固体的６０％
の高固体濃度の粘土供給懸濁液の使用を含む。これに関
しては本明＃１１書の実施例５．６及び７を参照。

再び第１図を参照して、磁気分離器１０の出口末端１０
ａは調節バルブ１６を含む排水ライン１４に結合するマ
ニホルド（ａ＋ａｎｉｆｏｌｄ）導管１２と連絡し、そ
して排水または他の放出装置に連絡する。

また１ｌｌｆｆ５バルブ２０を有する生成物ライン１８
は、マニホルド導管と連結して結合し、精製された生成
物を更に処理するか、または貯蔵するために運搬する。

調節バルブ２４を有する７ランシユ水ライン２２はマニ
ホルド導管１２がらフラッシュ液例えばフラッシュ水入
口２６を結合する。説明される具体例における昇圧ガス
源である圧縮空気源６８は圧縮空気ライン７０を介して
マニホルド導管１２に結合し、そしてその中に位置する
調節バルブ７２を有する。

磁気分離器１０の入口末ｇｉｌｉ　ｏｂで、マニホルド
導管２８は調節バルブ３２を備え、そしてまた排水ライ
ン１４にも結合する放出ライン３０に結合し、これによ
り磁気分離器１０の入口末端１０ｂは排水または他の放
出系に結合する。第二のフラッシュ水ライン３４は調節
バルブ３６を有し、そしてフラッシュ水入口２Ｇをマニ
ホルド導管を介して磁気分離器１０の入口末端１０１）
に結合させる。

供給ｆｉ３８は処理される原料例えば磁性着色不純物を
含むカオリン粘土粒子の水性分散体を調節バルブ４１を
有する原料供給ライン４０を介して原料タンク４２に供
給する。原料入口ライン４４は原料タンク４２から出て
、そしてマニホルド導管２８中への原料の調節された導
入に対して設置された調節バルブ４６を有する。マニホ
ルド導管２８からのリターンライン４８は調節バルブ５
２を有する原料タンクリターンライン５０及び調節バル
ブ５６を有する回収タンクライン５４に枝分かれする。

輸送ライン６０は調節バルブ６２を有し、そして原料タ
ンク４２に結合する。第二の生成物ライン６４は調節バ
ルブ６６を有し、そしてリターンライン４８を生成物ラ
イン１８に結合する。

操作に際し、磁性不純物を含む水性粘土懸濁液は原料源
３８から原料供給ライン４０を介して適当な原料量が貯
ａされる原料タンク４２中に流れる。原料タンク４２か
ら、粘土懸濁液は原料人口ライン４４を通り、その際に
７ｇ４節パルプ２０及び４６は開き、そして原料タンク
４２に十分な貯蔵量を保持するために開放することが必
要であるバルプ４１以上は他のバルブは閉鎖している。

原料スラリーはマニホルド導Ｗ２８を通り、次に磁気分
離器１０を通って流れ、分離器１０内の多孔性ステンレ
ス・スチールマトリックス（示されていない）を通り、
そして出口末端１０ａを介して出て行く、磁気分離器中
のマトリックス上に保持される磁場の影響下で磁性不純
物は上記のように適当な多孔性鉄磁性体例えばステンレ
ス・スチール製ウール体からなる分離器１０のマトリッ
クス上に保持される。生じた磁性不純物が除去されたス
ラリーはマニホルド導管１２を介して生成物ライン１８
中にて更に処理または生成物貯蔵系に流れる。

磁気分離器１０を通しての水性懸濁液の通過は続けられ
、その際に分離器の磁気回路と結合する電源はマトリッ
クスに連続的にかけられる磁場を維持するために連続的
に運転され、その間に懸濁液はこのものを通して流れる
。予測された時間がＡｌ１遇する場合か、またはマトリ
ックスが捕集された磁性不純物で飽和されるが、もしく
は分離器１０の除去効率が最小の許容量までに減少する
に十分な量の不純物を堆積した場合、捕集された不純物
を除去することによりマトリックスを再生、即ち洗浄す
る。

マトリックスの洗浄が必要となるまでの処理時間の長さ
は処理される粘土懸濁液、磁気分離器の配置及１特性、
処理条件例えば分離器を通っての粘土懸濁液の容量流速
、並びに処理される粘土懸濁液中に存在する不純物のタ
イプ及び濃度のＩ！ｌｌ数である。カオリン粘土に通常
含有される磁性不純物は例えば着色されたチタニア鉱物
例えば鉄でも着色されたアナターゼ（ｉｒｏｎ−ｓｔａ
ｉｎｅｄ　　ａｎａｔａｓｅ）を含めた１つまたはそれ
以上の鉄、チタン及びその酸化物、例えば含鉄及びチタ
ニア鉱物からなり得る。

多孔性マトリックスを洗浄することが必要になった場合
、磁気分離器１０を通る粘土懸濁液の流路な磁場回路は
活かしたままでバルブ４６及ゾ２０を閉めることにより
止める０次に多孔性マトリックス中に保持される粘土懸
濁液を除去するために昇圧ガス例えば圧縮空気の連続液
体を圧縮空気源６８から圧縮空気ライン７０を通してマ
ニホルド導管１２中に、そして続いてマトリックスを通
して下方向に磁気分離器中に導入するためにバルブ７２
及び５２を開け、その他すべての調節バルブは閉める。

マトリックスを通ってのｌＲ１！（’３液または液体の
流れが止まった後に、かなりの懸濁８Ｉまたは液体、例
えば処理される粘土固体またはマトリックスを洗浄する
ために用いるフラッシュ水が保持されることは多孔性鉄
磁性マトリックス、例えばステンレス・スチール製ウー
ル床のＩ徴である。

処理される粘土固体のかかる保持された懸濁液はマニホ
ルド導管２８及ゾ原料タンクリターンライン５０を通っ
て圧縮空気により原料タンク４２中に送られる。磁気吸
引可能な粒子をマトリックス上に保持させるために懸濁
液流の断続及び保持された懸濁液の外圧ガス除去中に磁
場をマトリックスに連続的にかけ続ける。かくて懸濁液
の流れを断続する際にマトリックス中に保持された懸濁
液を回収し、そして処理するために分Ｕ器１０に最終的
に再び運ぶために原料タンク４２に再循環させる。また
、保持された懸濁液のマトリックスからのかかる昇圧ガ
ス除去のすべでまたは選ばれた工程中でバルブ５２を閉
じることができ、一方除去された懸濁液を回収ライン５
４を介して回収タンク５８中に、及び／または第二の生
成物ライン６４を介して生成物貯蔵系または更に処理系
に供述するためにバルブ５６及び６６のいずれが、また
は両方を開ける。すべてではない場合に、圧縮空気によ
り磁気分離器１０のマトリックスから除去される懸濁液
中の磁気吸引可能な不純物の殆んどはマトリックス上に
保持され、その際に除去工程中に磁場は維持される。従
って、除去された保持された懸濁液の全部または一部を
生成物中に（ｆ５二の生成物ライン６４を介して）配合
することが経済的であり得る。他方、除去された懸濁液
の全部または一部を回収タンク５８に送ることがでト、
このものから新たな原料との所望の比率で原料タンク４
２に移し、そして磁気分離器１０において処理するため
に再循環させる。

フラッシュ水ではなく、圧縮空気により磁気分雑器１０
のマトリ７クスから除去されるために、回収された固体
含有懸濁液の特定の傾向とは無関係に（原料タンク４２
、回収タンク５８または生成物ライン１８に対して）、
回収された懸濁ｉ良は希釈されない。更に、？ｔｌｉ場
回路がマトリックスからの懸濁液の除去中に連続的に作
動し続けるために、磁気吸引可能な粒子は除去中にマ）
　リックス」ユに保持される。

除去された懸濁液の回収に続いて、バルブ７２（及び／
またはバルブ５２．５６及び／または６６）を閉じ、磁
石への通電を止め、バルブ３６及び１６を開け、そして
処理中に懸濁液が流れる方向と同様が、または上方向に
（ｆ！Ｓ１図に見られる通り）分離器を通してフラッシ
ュ水を通すことにより磁気分離器１０中の多孔性マトリ
ックスをフォワード・フラッシュけｏｒｗａｒｄ−ｆ　
１ｕｓｈ）させるために他のすべてのバルブを閉める。

フラッシュ水及びこれにより分離器１０の多孔性マトリ
ックスから除去された不純物をマニホルド導管１２及び
排水ライン１４を介して放出する。かがる７オワード・
フラッシングの期間後に、フラッシュ水を下方向に（第
１図に見られる通りに）通すことにより磁気分離器１０
のマ）リックスをバック・フラッシュさせるためにバル
ブ３６及び１６を１Ｂじ、そしてバルブ２４及び３２を
開けることができる（他のすべてのバルブは閉じる）。

続いて他の７オワード・フラッシング期を行い得るかか
るバック・フラッシング中に、フラッシュ水及び分離器
１０のマトリックスからフラッシュ水により除去される
磁性不純物をマニホルド導管２８、放出ライン３０及び
排出ライン１４を通して流す。磁気分離器１０のマトリ
ックスのフラッシングが完了した後、このものから保持
されたフラッシュ水を除去するために圧縮空気源６８か
らの圧縮空気を分離器１０のマトリックスを通して下方
向に、圧縮空気ライン７０マニホルド導￥！１２及びマ
ニホルド導管２８を通して磁気分離器１０中に流れるよ
うにバルブ２４を閉じ、そしてバルブ７２を開ける。

除去されたフラッシュ水は放出ライン３０及び排水ライ
ン１４を辿って排出廃棄系に流れる。かくて圧縮空気に
より磁気分離器１０のマトリックスから保持されたフラ
ッシュ水を除去した後、バルブ７２及び３２を閉じ、磁
気回路に対する電源を再び入れ、そして新たな処理サイ
クルを開始するために磁気分離器１０を通る粘土懸濁液
の通過を再開するためにバルブ４６及び２０を再開放す
る。

本発明はマトリックスからこのものに保持された懸濁液
またはスラリーを除去するためにフラッシュ液例えば水
を本米用いる。従来除去不可能と思われていた排液を避
ける利点を与える。上記のように水を用いる多孔性マト
リックスから保持された懸濁液をフラッシングする従来
法の実施によりフラッシュ水によりフラッシングされた
懸濁液は高度に希釈され、使用不可能になり、そして排
出するか、または廃棄しなければならない。含まれる量
は取りに足りぬものではなく；代表的な多孔性マトリッ
クスは深さ約２０インチまたはそれ以上であり、そして
直径約８０〜１２０インチまたはそれ以上の実質的に円
筒状のステンレス・スチール製ウールの床からなる。か
かる大きさのマトリックスはかなりの量の懸濁液を保持
することができ、その多くは従来の実施においては各／
／の再生サイクルで損失され、経済的意義の操作損失を
生じさせる。マトリックスから保持された懸濁液または
スラリーを除去するためにフラッシュ水を用いる従来法
の逆の経済的影響はマトリックスの洗浄をできる限り遅
らせ、そして除去それた保持された懸濁液の少なくとも
早期７ラクシタンを助ける際に刺激となる。従って、従
来の水フラツシユ技術を用いる磁気分離器の操作は繰作
の停止及びマトリックスの洗浄時期並びにフラッシュ水
で希釈された除去された懸濁液の回収量を決める多数の
複雑な因子を含んでいた。増大されたマトリックス上で
の捕集された不純物の濃度と共に減少する磁気分離器の
明色化能と、少なくとも一部のフラッシュ水除去された
懸濁液を回収する際に固有の経済的経費及び許容し得る
希釈の度合とを平衡させる繰作者の技術及び経験に成否
が与かっていた。保持された懸濁液を除去するために昇
圧空気（または他のガス）を用い、かくて実質的にその
すべてを希釈効果を与えずに回収し得る本発明の方法を
用いることにより、繰作は簡単で、予測される時間ベー
スで行われるが、または捕集された不縫物のマ）　’Ｊ
−／クス上での堆積のために着色不Ｍ物の除去効果が減
少する際に最低の許容し得る明色化の度合に応じるよう
に設定し得る。本発明の実施における工程段階の順序は
装置の調節バルブに討する自動流量調節器に結合する適
当なサイクル時間調節器により自動的に調節することが
でき、これにより１？Ｓの操作はサイクル時間プログラ
ムに従って完全に自動化し得る。これにより工程の制御
が完全に簡単になり、そして処理される粘土のタイプ並
びに明色度及び固体の％に影響する生成物の最終用途な
どの如き多数の因子を考はする熟練し、そして経験を積
んだ捏作者を必要とすることが減少する。

本発明の具体的な方法（「代表法」）と常法（「比較法
」）とを比較するために粘土処理装置で試験運転を行っ
た。低固体及び高固体の粘土の水性懸濁液の両方を処理
するために用いられた代表法において、マトリックスか
ら保持された粘土懸濁液及び保持されたフラッシュ水の
両方を除去するために圧縮空気を２つの異なった工程に
用いる。比較法において、マトリックスから保持された
粘土懸濁液を除去するためにフラッシュ水を用い、そし
てマトリックスから保持されたフラッシュ水を除去する
ために粘土懸濁液原料を用いる。比較法の如き湿式磁気
分離の従来法はかかる従来法に固有であるＦ！ｌ濁液の
希釈の度合が高固体懸濁液により維持できないため、例
えば２５％〜３５％固体の低固体懸濁液の処理に限定さ
れる。従って、比較法は低固体懸濁液に対してのみ使用
でさた。

直径８４インチＰＥＭ強力磁気分離器または直径１２０
インチＰＥＭ強力分離器のいずれかを用いて同様な装置
で比較試験を行った。各々の場合に、一般的に第１図の
ダイヤプラムに示されるように磁気分離器を懸濁液原料
、フラッシュ水及び圧縮空気ラインに接続した。分離器
の電磁気を動かすために用いる電源は実施例に報告され
るすべての試験中に分離器の多孔性マ）　ＩＪフックス
１６キロガウスの磁場をかける程度に維持した。多孔性
マトリックスは′Ｘ、質的にそれぞれ直径８４及１１２
０インチのステンレス・スチール製ウールの円筒形の床
からなっていた。両方の場合に、ステンレス・スチール
製ツールマトリックスは深す２０インチであり、そして
スチールウールは多孔性マトリックスの容積の約９４％
が空孔からなり、マトリックスの容積の約６％がステン
レス・スチールからなる密度でカニスター内に充てんし
た。

１４８４インチのステンレス・スチール製ウールマトリ
ックスは容Ｑ４３０米がロンのカニスター内に入れ、そ
して直径１２０インチのステンレス・スチール製ウール
マトリックスは容１８ｆ３０米〃ロンのカニスター内に
入れた。

下記の比較法及び代表法のそれぞれの記述において、記
載されるライン及びバルブは次のように第１図の数字が
付けられた物品に対応する：「供給バルブ」はバルブ４
６に対応する；「生成物ラインバルブ」はバルブ２０に
対応する；「水パルプ」は分離器１０を通って面方向（
上方向）のフラッシュに対しではバルブ３６に、そして
分離器１０を通って逆（下方向）のフラッシュに対して
はバルブ２４に対応し；「排水バルブ」は分離器１０を
通ってｉ；ｊ方向（上方向）に流れる開はバルブ１６に
、そして分＃ｌ器１０を通って逆（下方向）に流れる間
はバルブ３２に対応し；「圧縮空気バルブ」はバルブ７
２に対応し；そして「再循環バルブ」はバルブ５２に対
応する。

一般に、比較法人１代表法のそれぞれの記載から分かる
ように、原料処理期間は実質的に同様に行う。マトリッ
クスから生成物を除去するために比較法ではフラッシュ
水を用い、そして最初の希釈された除去された生ｒ＆物
の７ラクン３ンを回収し、一方代表法においてはマトリ
ックスから未希釈の保持された生成物を除去するために
圧縮空気を用い、その際に生成物を生成物貯蔵器に送る
か、また更に処理ために再循環させ得るかのいずれであ
る工程２においてかなりの相異が生じる。保持された原
料の除去後のマトリックスの７ラソシングは比較法及び
代表法の両者において実質的に同ｔｎに行うが、それぞ
れのマトリックスフラッジユニ程後のマトリックスから
の保持されたフラッシュ水の除去は全く異なっている。

比較法ではマトリックスから保持されたフラッシュ水を
除去するために新たな原料を用い、これにより最初の高
度に希釈された原料の７ラクシ５ンの廃液を捨てる必要
があり、一方代表法はマトリックスから未希釈の原料を
除去し、そして回収するために圧新１空気を用いる。

ル濠口り費り汰ｙ 通常の技術を用いる試！９運転に対し、粘土の低固体水
性懸温液を処理するために次の方法を用いた。

Ｌ−ぷｌ遼μＩＪ町 磁石に通電し、水バルブを閉じ、そして処理される水性
粘土１’！ｌ濁液の原料をマトリックスを通して上方向
に通すために原料バルブ及び生成物ラインバルブを開く
、直径８４インチの磁石に対しては１分間当り約３００
〜５００がロン及び直径１２０インチの磁石に対しては
１分間当り約６００〜１０００ｆｆロンの低固体水性粘
土）！１濁液の湿式磁気処理に対する代表的な供給速度
を用すまた。

１＝木見違−りむビ叱監 磁石に通電しながら、供給バルブを閑じ、そして１分間
当り３００ガロンのフラッシュ水をマトリックスを通し
て上方向に流し、そして除去された（そして実質的には
希釈された）懸濁液を生成物に流すために水バルブ及び
生成物ラインバルブを開ける。

３、　土パーツ　ｕｒｅ 予測された粘土懸濁液の最大の許容希釈度で、生成物ラ
インバルブを閉じ、磁石の通電を止め、そしてマトリッ
クスを通して上方向に流し続け、その際に極めて希釈さ
れた粘土懸濁液をフラッシュ水によりマトリックスから
パージするように排水バルブを開ける。

４、マトリックスフラッシュ 磁気吸引可能な粒子をマトリックスから排水に洗い出す
ようにフラッシュ水をマトリックスを通して上方向に流
すために水バルブを開ける。直径８４インチの磁石に対
しては１分間当り約１２００〜１５００７’ロンの流速
を用い、そして直径１２０インチの磁石に対しては１分
間当り約２０００〜２２００．ｆロンの流速を用いた。

バック−フラッシュマトリツクスに対する最初の期間後
にフラッシュ水の流れの方向を逆転し、次にマトリック
スを通しての７オワード流（上方向）の追加の期間を終
了する。

ｉ−述ぼり１友 磁石に通電し、原料をマトリックスを通して上方向に通
すだめに供給バルブを開け、その際に原料と共にマトリ
ックス中に保持されるフラッシュ水を除去するために排
水バルブを開け、そして生成物ラインバルブを閉じ、そ
して生じる高度に希釈された懸濁液を排水系に流す。

免工玖声すイク乞 予測された許容希釈量で（最小許容固体含有量）、排水
系へのバルブを閉じ、そして他の処理期間を始めるため
に上の工程１をくり返す。

代羞１４渣Ｊ１１α退薯」りによる） 本発明の具体例による技術を用いる試験運転に対し、低
固体及び高固体水性粘土懸濁液の両方の湿式磁気処理に
次の技術を用いた。

１、ｌ　°処理　間 磁石に通電し、水及び空気バルブを閉じ、そして処理さ
れる水性粘土懸濁液の原料をマ）　ｌ）ックスを通して
上方向に通すために供給バルブ及び生成物ラインバルブ
を開け、その開に１６キロガウスの磁場をマトリックス
にかける。水性粘土懸濁液の供給速度は比較法と同様で
ある。

え−」ジ征空１虹邊」［ヒ触寞− 磁石に通電しながら、供給バルブ及び生成物ラインバル
ブを同時に閉め、そしてマトリックス中に保持される懸
濁液を原料タンクまたは回収タンク中に除去するために
圧縮空気を１３　ｐｓｉｇで連続的に与えるように圧縮
空気バルブ及び再循環バルブを開ける。（マトリックス
中の懸濁液はこのらのをマトリックスから除去する時点
で８！械的に処理することに注目すべきである。かくて
実際に磁気分離器を通して再循！ｌ！させる際にこのも
のを原料タンクに戻すことにより際に全体的に改善され
た明るさが得られる。しかしなかＣ７、明色化された生
成物が回収タンクから直接得られるように除去された懸
濁液を回収タンクに送る他の方法を選ぶべきである。） ３、マトリックスフラッシュ 圧縮空気バルブ及び再循環バルブを閉め、磁石の通電を
止め、そして磁気吸引可能な粒子をマトリックスから排
水系に洗い出すためにフラッシュをマトリックスを通し
て上方向に流すようにフラッシュ水バルブ及１排水バル
ブを開ける。比較法に用いたと同様の流速、即ち直径８
４インチの磁石に対しては１分間当り約１２００〜１５
００ｆｆロン及１直径１２０インチの磁石に対しては１
分間当り約２０００〜２２００がロンを用いた。マトリ
ックスを逆洗浄するために最初の期間後にフラッシュ水
の流れの方向を逆転し、次にマ）　ＩＪラックス通して
更に前方向（上方向）に流して洗い出しを終える。

土−贋ぼり１友 フラッシュ水バルブを閉じ、そしてマトリックス中に保
持されるフラッシュ水を排水系に送るために圧縮空気を
多孔性マトリックスを通して１３ｐｓｉｇで下方向に連
続的に流すように圧縮空気バルブ及び排水バルブを開け
る。

低固体粘土懸濁液の処理において、圧縮空気を４５秒問
かけ、そして高固体粘土懸濁液の処理においては空気は
１２０秒間かけた。（時間が異なる理由は下に説明する
。） ５、最終サイクル 圧縮空気バルブ及び排水バルブを閉め、そして他の処理
期間を始めるために工程１をくり返す。

代表法の「小の除去」工程である工程４は低固体粘土懸
濁液を処理する場合に４５秒間のみ行い、その理由はこ
の工程に必要とされるサイクル時間を短縮することによ
り得られるより大きい生成速度（１サイクル当り処理さ
れる粘土のトン数）が続いて高いフラッシュ水の希釈を
生じさせることが考えられたからである。高いフラッシ
ュ水による希釈は「水の除去」工程の期間が減少される
ためにマトリックス中に保持される残留７ランシユ水が
次のサイクルに導入される原料懸濁液を希釈するために
生じる。高固体粘土懸濁液の処理において、懸濁液１が
ロン当りのない固体含有量のために生成速度は高く、そ
してマトリックスからフラッシュ水をより完全に除去し
、従って次のサイクルにおけるマトリックスへの高固体
１騒濁液原料の希釈を減少させるためにより多いサイク
ル時間は「水の除去」工程に寄与した。代表法の「水の
除去」工程４に寄与するサイクル時間とかくて除去され
るフラッシュ水の量とのバランスは生成速度の相対値及
び生じる希釈量の所定の場合の経済性に依存する。いず
れかの場合において、昇圧ガスによるフラッシュ液のか
なりの除去、例えば昇圧ガスによる保持されたフラッシ
ュ液の酸くなくとも％、好ましくは少なくとも約％の除
去が用いられる。

それぞれ比較及び代表法により与えられる収率に関する
相異は第２図に図示され、その際に？ｉＸ柚の時間に対
して縦軸に！！！！１濁液原料の％固体がプロットされ
る。点線Ｅは代表法を、実線Ｃは比較法を表わし、そし
て処理中の種々の時間での磁気分離器（第１図中の１０
）からの放出における％固体を示す。比較法の実線Ｃを
参照に、時間ｔ１は工程５、「水の除去」工程の開始に
対応する。粘土Ｍ濁液原料を保持されたフラッシュ水を
充てんした磁気分離器のマトリックス中に導入する。従
ってマトリックスから放出される物質の固体％は最初の
水の除去時には最初に０であり、そしてフラッシュ水が
マトリックスから除去され、そして粘土懸濁液で置換さ
れるに従って除去に増大する。時間Ｌ２で固体％はＰｍ
値に達し、この値は生成物において許容し得る最小の固
体％、即ち比較法の「最終サイクル」工程６に挙げられ
た予潤された許容希釈量である。比較法の「原料処理時
間」は今始まり、そして固体％は工程１「原料処理期間
」の定常状態の部分中に多孔性マトリックスを置（生成
物の％固体含有１であるＰｔ値に達するまで工程％は増
加する。磁気吸引可能な不純物の分離による固体含有量
の減少は工程に対する原料の％固体含有量である固体含
有量値Ｐｆよりある程度少ないＰｔ値に固体含有Ｕが減
少する宵の関数である。下に詳細に説明するように、本
発明の代表法は従来の比較法より実質的に少ない希釈を
与える。かくて、所定の供給固体値Ｐｆｔ：対して、代
表法に対する固体値Ｐｔは比較法により大きい。しかし
ながら、説明及び比較の簡単のために代表及び比較法に
対する通常の例としてＰｔ＋：Ｎｔ、て単一の値を示す
。

時開ｔ、で比較法の「水による粘土回収」工程２を始め
る。時開り、は予測された処理時間サイクルによるか。

或いは（ｍ果された不純物での初期もしくは実際の飽和
または工程により得られる粘土の明るさの初期もしくは
検出された減少によるかのいずれかで求められる。比較
法の工程２におけるいずれかにおいて、保持される粘土
懸濁液を除去するためにフラッシュ水をマトリックス中
に導入する。

最初に、実質的に未希釈の粘土懸濁液の表面がフラッシ
ュ水によりマトリックスから除去されるため、除去され
た粘土懸濁液はＰｔの固体含有量を示す。しかしながら
、フラッシュ水は粘土懸濁液を置換し、そして希釈する
ため、時間かｔ、で、その時間に比較法の「粘土パター
ン」工程３が開始される予測された最大許容希釈度Ｐ鎗
に減少するまで固体の％値は降下し、その際に高度に希
釈された粘土懸濁液はマ）　＋７７クス上に保持される
不純物と一緒に排水される。時間Ｌ６で粘土懸濁液及び
捕集された固体不純物は多孔性マトリックスから洗い出
され、そして固体含有量はＯまたはＯ近くになる。次に
この処理サイクルをくり返す。曲線Ｃの下の斜視部分は
比較法中に生じる排水へのすｈ土固体損失を表わす。時
間ｔ、及ｌｆｔ２開の損失はマトリックスから除去され
る、マトリックス保持されたフラッシュ水により高度に
希釈された原料懸濁液の部分における粘土固体の排水に
よる損失を表わす。時開ｔ、及びｔ６開の損失は保持さ
れた原料懸濁液のフラッシュ水によるマトリックスから
の除去及びこの工程の後の段階中で生じる高度の希釈懸
濁液の排水中の粘土固体損失を表わす。

比較のために、代表法の、α線面＃ｉＥは時間ｔ１が曲
線Ｅ上で１原料処理期開」工程１を表わすように曲線Ｃ
に対して水平に移動したものである。曲線Ｅの時間１＋
で出発する％固体の増加の割合はマトリックス中に保持
されるフラッシュ水の多くのものまたは殆んどが（「水
の除去」工程４において）圧縮空気によりマトリックス
から除去されたために曲、ｌａｃより大きい。従って、
マトリックスに供給される粘土懸濁液の希釈は大さく減
少され、最大許容希釈度Ｐ’＋は極めてより迅速に達成
され、そして希釈の度合が極めて小さいためにマトリッ
クスの最初の放出でも生成物に送り得るため、固体の損
失は避けられる。時間Ｌ３で工程１は終わり、そして「
圧縮空気による粘土回収」工程２が始まるが、この場合
には圧縮空気が用いられる。従って、マトリックスから
放出される懸濁液の固体％はＰｔの固体％値のままであ
り、マトリックスに保持された原料懸濁液が圧縮空気に
より除去された際に急速に低下する。従って、サイクル
のこの部分での固体損失は実質的に除かれる。

ｆｊＳ２図に十分に示されるように、ｔ、　＝　Ｌ２時
間フレーム及プＬ４〜Ｌ６時間フレームの両方において
比較法と比較して代表法により粘土固体損失にかなりの
減少が与えられることが分る。第２図の１．〜ｔ７部分
により示されるように、代表法は全部でない場合にも昇
圧ガスによりフラッシュ液の実質的な部分のマトリック
スからの昇圧ガス除去による減少された希釈度を与え、
その際に極めて少ないかまたは殆んど全く希釈されない
原料懸濁液によるマトリックスから除去されるフラッシ
ュ戒が残留する。これに対し、比較法はかなりの希釈を
受けて、マトリックスから保持された７う７シユ液をす
べて除去するために原料懸濁液を用いる。更に、第２図
のし、〜ｔ０部分に示されるように、代表法は昇圧ガス
を用いてマトリックスから保持された生成物懸濁液を除
去し、そして除去された懸濁液を回収するか、または再
循環されることにより固体損失を除く。これに討し、比
較法は実際問題として除去された懸濁液の最も高度に希
釈された部分及ゾ保持された部分のかなり希釈されたと
認められたらのを排水することが必要とされる程度まで
、除去されたスフリーの希釈が生じるマトリックスから
の原料懸濁液の除去にフラッシュ液を用いる。かくて、
多孔性マトリックスから保持された懸濁液を除去するた
めに本発明による昇圧ガスを用いることにより本発明の
方法により与えられる効率の実質的な部分、通常は大部
分が生じる。

事実、多孔性マ）　ＩＪフックスら原料懸濁液を除去す
るために昇圧力がスのみを用い、フラッシュ液は完全に
原料懸濁液によりマトリックスがら除去される場合、従
来の技術と比較してかなりの改善が得られる。

本明細書及び特許請求の範囲のすべてに参照される粒径
は５ＥＤＩＧＲＡＰＨ”５００粒径アナライザーを用い
て測定したものであり、そして物質の一定重量％の最大
の等価球形直径をベースとして報告される。同様に、す
べてのＧＥ明色度はテクニカル・アンシエーション・オ
ブ・ザ・バルブ・アンド◆ベーパー・インダストリー（
ＴｃｃｈｎｉｃｎＩ　　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ　　ｏ
ｆ　　ｌ＋ｃ　　ＰＬＩＩＩ）　　ａｎｄ　　Ｐａｐｅ
ｒ　　Ｉ　ｎｄｕｓｔｒｙ）（Ｔ　Ａ　Ｐ　Ｐ　Ｔ　）
標準Ｔ４５２−Ｍ−５８により測定されたＧＥ明色度を
表わす。

実施例　１ ３２．０％の平均供給固体を有する分散されなカオリン
粘土粒子の水性懸濁液を上記の８４インチ磁石を用いて
上記のように比較法の性１１Ｂ試験において処理した。

粘土懸濁液は２ミクロンの等価球形直径より細がいもの
が８０處量％の公称粒径を有していた。性能試験は連続
１５日問にわたって行い、１５日間の中で３１コ開生成
物の明色度及び収率を監視した。次に３２．２％の平均
固体含有量及び２ミクロンより細がいものが８０重里％
の公称粒径を有する同様の水性粘土！！８１濁液を連続
１４日間にわたって上記のように代表法の性能試験にお
いて処理し、そして操作日の巾で２日１１１１監視した
。両性能試験は同じ装置で行い、そして代表法において
、「水の除去」工程４は明色化された粘土生成物の希釈
度の増加に従っての生産性を高めるために４５秒間のみ
行った。２つの処理法から得られたそれぞれの生成物の
固体含有−１を第１表に示す。

策ユｊ２ 比較法　３２．０％　　２５．９％　　　　９２．８％
代表法　３２．２％　　３０．７％　　　　９７．４％
第１表は代表法が生成増加（ｐｒａｄｕｃｔｉｏｎ−ｅ
ｎｈａｎｃｉｎｇ）及び希釈受容（ｄｉｌｕｔｉｏｎ−
ａｃｃｃｐＬｉｎＨ）モードで操作する場合にも比較法
よりもがなり高い収率を与えることを示す。

第１表のデータに示されるように、本発明の方法はかな
り高い固体を有する磁気的に精製された粘土の懸濁液を
与え、そしてまた精製された粘土固体の増大された収率
をグえた。代表法により処理された粘土懸濁液は比較法
により処理されたものと比較してフラッシュ水による希
釈ががなり少なかった。両方の場合における減少された
生成物の固体％は７う２シエ水での生成物の希釈からぽ
かりでなく、粘土の損失及ゾ粘土懸濁液からの磁気吸引
可能な粒子の除去から生じる。平均１６゜０００ボンド
（乾燥ベース）の粘土固体を単一処理サイクル中に処理
すると仮定する場合、ｍ１表に示される比較法に対する
代表法の収率の４．６％の改善（９７，４％−９２，８
％）は１サイクルの４作当り７３６ポンド（乾燥ベース
）の生成物の増加を表わす、１８分間の代表的なサイク
ル時間で、１時間の操作当り２，４５０ボンド（乾燥ベ
ース）よりない通貨の生成物量となる。

代表法と比較して比較法により得られるフラッシュ水の
希釈の度合は次のように第１表のデータに関して計算し
得る。

駁炙廻旦主」ｊラッシュ水希釈 固体３２．０％の原料組成物は懸濁液１ガロン当り７．
０５ボンドの水入ｃ７３，３２ポンドの粘土を有してい
た。固体２５．９％の生成組成物は懸濁液１ガロン当り
７．３４ボンドの水入Ｃ／　２　、５７ボンドの粘土を
有していた。１サイクル当り１６゜０００ボンドの粘土
（乾燥ベース）が処理され、生成物または水の損失はな
いと仮定すると次式が成立する： 固体３２．２％の原料組成物は懸濁液１ガロン当り７．
０４ボンドの水及び３．３５ボンドの粘土を有していた
。固体３０．７％の生成組成物は懸濁液１〃ロン当９７
．１１ポンドの水及び３．１１ボンドの粘土を有してい
た。１サイクル当り１６゜０００ボンドの粘土（乾燥ベ
ース）が処理され、そして生成物または水の損失はない
と仮定すると次式が成立する： ホ７（ｃＩ）平白工 上記の希釈計算はこれらのものが磁気吸引可能な粒子の
除去により生じる生成物中の減少させた固体を考慮して
いないことから控え目なもの？ある。更に上記のように
、生成速度を高めるために圧縮空気によりあまり多くの
フラッシュ水をマトリックスから除去しなかった。フラ
ッシュ水による希釈を少なくても原料処理期間（高固体
懸濁液の処理のように）開の大外なサイクル時間を保証
する場合、代表法の工程４Ｆ水の除去」の間隔はより多
くのフラッシュ水を除去するために増大された。いずれ
の場合にも、従来の方法と比較して本発明の方法により
捏作されることにより与えられるフラッシュ水による生
成物の希釈の減少（１，４０６−３６９＝１，０３７の
減少）は顕著であることが示される。

１　　燥に左する必　エネルギーの比ｌ高固体粘土原料
を磁気処理し、次に噴霧乾燥する場合、代表法は比較法
と比べてかなりのエネルギー節約を果す。次の計算は２
つの方法に対して」二と同様に計算した希釈率にて、原
料固体６１゜５％、１サイクル当り処理される粘土１６
，０００ボンド及び磁気処理に対する効率１００％と仮
定することをベースとする。

固体６１．５％で、水性粘土懸濁液は＠濁液Ｘ：ｔｔａ
ン当り１３．４４ボンドの密度に対して１ガロン当り５
．１８ボンドの水及び８．２６ボンドの粘土からなって
いた。従って、１サイクル当り処理される原料容積は次
式のようになる：比較法において、１サイクル当り１，
４０６．ｆロンの水希釈を生成物懸濁液の容量が１，９
３７＋１．４０６＝懸濁液３．３４３ｗロンとなり、そ
して生成物の固体％が ＝固体４２．４％ になるようにした。

固体４２．４％で、生成物は１ｆｆロン当１）４．７８
ボンドの粘土及び６．５０ボンドの水、または粘土１ポ
ンド当１）１．３６ボンドの水からなって１１な。

代表法において、１サイクル当り３６９〃ロンの水希釈
度は生成懸濁液の容量力ｔ１．９３７−！−３６９＝ｓ
濁液２，３０６．’７’ロン、となり、そして生成物の
固体％が ＝固体５５％ になることから生じた。

固体５５％で、生成物は１ガロン当り６．９４ボンドの
粘土及び５．６８ボンドの水、または粘土１ポンド当り
０．８２ボンドの水からなっていた。

かくて、比較法を用いて １．３６−０．８２＝粘土１ボンド当り（１，５４ポン
ドの水、の追加量の水を噴霧乾燥において除去しなけれ
ばならない。

水１ボンド当り約１，０ＯＯＢＴＵが噴ｎ乾燥器に供給
される生成物の水含有量を加熱し、そして蒸発するため
に必要とされ、そして噴ｎ　ｔ’ｉ、検器は７５％の熱
効率であると仮定する。次に代表法の固体生成物５５％
と比較して比較法の固体生成物４２．４％を噴霧乾燥す
るに必要とされる余分のエネルギーは として計算され、粘土１ボンド当り７２０　ＢＵＴは粘
土１トン当り１，４４０，０ＯＯＢＴＵまたは粘土１ト
ン当り１４　、４　Ｔｈｅｒｍｓに相当する。ＩＴｈｅ
ｒ−当り＄０．４０（１００，０００ＢＴＵ当り＄０．
４０）のエネルギー経費で、比較法の生成物に対する噴
霧乾燥エネルギー経費は粘土１トン当り＄５．７６であ
り、代表法の生成物に対する噴霧乾燥エネルギー経管よ
り高い。乾燥される粘土生成物に関する噴霧乾燥容量は
勿論乾燥される懸濁液の水分含有量に逆比例し、従って
エネルギー経費とは別に、乾燥器の毘作及び維持に伴な
う固体経費は懸濁液の水含有量が増加するに従って乾燥
粘土の単位重量当り増大する。勿論、実際には比較法の
上記実施例の４２．４％固体生成物はこの希釈度では噴
射乾燥しないが、その固体含有量を代表的には５５〜６
０％固体程度に上昇させるために機械的に脱水した。

実施例　２ 上記１２０インチの磁気分離器を用いて実施例１と同様
の性能試験を行った。実施例１に用いたと同様の水性粘
土懸濁液原料を１０日間連続運転で比較法を用いて性能
試験し、その際に下記のデータを得るために２日間の監
視を行った。続いて代表法を用いて同様の粘土原料を用
いて同様の装置で連続１３日間の性能試験を行い、その
際に下記のデータを得るために１３日間の中で２日間監
視した。実施例１と同様に、代表法の「水の除去」工程
４に対して４５秒間の期間を用いた。２つの処理方法の
性能試験から得られた生成物の固体含有量は下の第■表
に示す。

第」ｊ（ 比較法　３０．３％　　２７．５％　　　　９２．９％
代表法　３２．０％　　３０．８％　　　　９７．１％
第Ｉ表に関して上に示されたものと同様の計算により比
較法の生成物は１サイクル当り２，８１２ガロンの７ラ
ツシニ水の希釈を受け、そして代表法は１サイクル当り
７３８ガロンのみのフラッシュ水の希釈を受けることが
示される。従って、従来の方法の代りに本発明による方
法を実施することにより１サイクル当り２，８１２−７
３８または２，０７４．ｆロンの希釈の減少が得られた
。

実施例　３ 比較法及び代表法の処理を用いることにより得られる明
るさのそれぞれの増加を比較するために、実施例２に用
いた１２０インチの磁気分離器に新たなステンレス・ス
チール製ウールマトリックスを設置し、そして水性粘土
懸濁液を処理するために用いた。粘土は米国特許第３．
４６２，０１３号に開示されたミョウバン−ケイ酸塩ビ
トロゾルにより分散されたワシントン・カランティー、
ジョークア（ＷａｃｈｉＢｔｏｎ　　Ｃｏｕｎｔｙ、　
Ｇｅｏｒｇｉａ）、軟質カオリン粘土であった。粘土粒
子は２ミクロンの等価球形直径より細かいものが８０重
量％の粒径を有していた。最初の連続した９日間の繰作
は上記の比較法により行い、そして比較法による９日間
の処理に対して得られた平均ＧＥ明色度は３゜１３であ
った。次に上記の代表法により同様の装置及びマトリッ
クスを連続して２１日間操作し、そで得られた平均明色
度は４．８４であった。かくて、本発明の実施による代
表法により得られた明色度増大結果は比較法を用いて得
られたものより良好であった。

いずれかの特定の理論を結合することを望む以外、代表
法を用いて良好なＧＥ明色度が得られる事実は代表法に
おいて処理期間の最初でマトリックス中に保持される粘
土懸濁液を再循環させ、そしてかくて２回目に磁気分離
器を通す事実により説明し得る。比較法において、処理
期間の最終時にマトリックス中に保持される１ｇ１濁液
の一部を生成物に送り、そして残りを排出し、従って分
離器を２回通る懸濁液はない。比較法を用いて、フラッ
シュ水によりマトリックスから除去された磁気処ｌ！！
！された懸濁液の希釈は少なくとも最初に除去された懸
濁液の一部を再循環することを不可能にした。

実施例　４ ケイ酸す）　ＩＪウム及びソーダ灰の混合物と分散され
た軟質カオリン粘土の水性懸濁液の処理における比較法
及び代表法を比較するために実施例３に用いた装置を使
用した。粘土は２ミクロンの等価球形直径より細かい粒
子が８０重量％の粒径を有していた。比較法を連続９日
間の捏作Ｅ１で運転し、次に代表法を同様の装置におい
て連続２２日問運転した。比較法で得られた平均ＧＥ明
色）ｌは３．８０であり、そして代表法に対しては４．
２４であった。

次の実施例５〜７は高固体含有量粘土懸濁液を用いて行
った本発明の詳細な説明するものＣある。

実施例　５ 本発明の代表法により次の２つのウィルキンソン（Ｗ　
１ｌｋｉｎｓｏｎ＞　・カランティー、ノヨーノア・カ
オリン粘土からなる高固体被覆用粘土７ラクシタンを処
理するために実施例１の８４インチ磁石装置を用いた：
クロングイク（Ｋ　１ｏｎｄｙｋｅ）粗い軟質カオリン
粘土２重量部及びり、Ｄ、スミス（Ｓ＋ａｉｔｈ）微細
、硬質低粘土１重量部。粘土を粘土１トン当り約５ボン
ド（乾燥ベース）の３．５０：０．７５の重量比（乾燥
ベース）のポリアクリル酸ナトリウム及び水酸化す）　
＋７ウムからなる分散体で分散させ、そしてこのものは
２ミクロンの等価球形直径より細かい粒子が８２重量％
の粒径範囲を有していた。

この分散体の量は最適のブリックフィールド（Ｂｒｏｏ
ｄｆｉｅｌｄ）粘土を得るに必要とされる量より過剰で
あった。（かかる懸濁液の過剰分改姓は高置（ド粘土患
濁液の湿式磁気処理に有利であることが見い出された。

）磁石に供給された分別され、脱楽した粘土は６１％の
固体を含み、そして約８０゜３の平均ＧＥ明色度を有し
ていた。磁気処理により３，０ＧＥＴ改Ｎされた明色度
を有する５６％の固体生成物が与えられた。処理された
生成物を再循環させ、同様に２回目の処理を行い、そし
て１．７ＧＥの更に改善された明色度が５１％の固体を
有する生成物において得られた。

実施例　６ 本発明の代表法により、実施例５で処理しだらのと同様
であるが、２ミクロンの等価球形直径より細かい粒子が
７８重景％の粒径範囲を有する粘土の高固体水性懸濁液
の他の部分を処理するために実施例１で用いた８４イン
チの磁５荻置を使用した。分別され、脱礫された粘土の
原料は６２％の固体であり、約８０．３の平均ＧＥ明色
度を有し、そして粘土１トン当り約５ボンド（乾燥ベー
ス）の３，５０：０，７５の重量比のポリアクリル酸で
ナトリウム及び水酸化ナトリウムからなる分散体で分散
された６次のような異なった４作サイクルを用いて４つ
の別々の運転を行った：、　　（１） ４コー２吠−疋然ト／彰二　　滞留時間（２）１　　　
　４　　　　　２分間 ５　　　　　２分間 ３　　　　　　Ｓ　　　　　　　１，５分間４　　　　
　５　　　　　　１．５分間（１）正味トン数は磁石で
処理された粘土の全知（ｓｈｏｒｔ）　）ン数（乾燥ベ
ース）Ｃあり、磁石の多孔性マトリックスから除去され
（そして実質的には再循環された）量より少ない。

（２）滞留時間は磁気処理に対する多孔性マトリックス
内での粘土の平均沸留時間である。

次の結果が得られた： １　　　　　　　５９．０％　　　　　　３．２２　　
　　　　　５２．４％　　　　　　３，１３　　　　　
　　５８．９％　　　　　　３．２４　　　　　　　５
６．６％　　　　　　３．４天施例　７ 本発明の代表法により、ウィルキンソン・カウンテイー
、ノヨージア１こあるノブラルタル（ＧｉｂｒａｌＬａ
ｒ）Ｋ山からの硬質白色粘土の高置木本性懸濁液を処理
するために実施例３の８４インチ磁石装置を用いた。粘
土を粘土１トン当り約５ボンド（乾燥ベース）の３，５
０：０，７５の重量比のポリアクリル酸ナトリウム及び
水酸化ナトリウムからなる分散体で分散させた。この分
散体の量は最適のブルックフィールド粘土を得る必要と
される量より過剰であった。３つの別々の試験を行い、
そして次の結果を得た。

１　　６３．０％８６，５　５７，７　８７．９　　１
．４２　　６３．０％８６，５　５７，３　８７，９　
　１．４３　　６１．６％８６，５　６１．５　８７．
４　　１．６本発明を特定の好適な具体例に関して詳細
に記載したが、本発明及びイ・」属の特許請求の範囲の
範囲内にある、好適な具体例に対する多数の変法を行い
得ることが認められるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の１つの具体例による、液体懸濁
液またはスラリーがらの磁性不純物の除去に対する系の
簡略化され、図式化されたブロックダイアグラムである
。 第２図は磁気分離サイクル中に磁気分難器から放出され
る懸濁液中の固体の代表的な％を示すプロットである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体運搬剤中の固体の懸濁液から磁気吸引可能な粒
   子の湿式磁気分離を（ｉ）かかる粒子を含む懸濁液をカ
   ニスター中に含まれる多孔性の、鉄磁性マトリックスに
   、磁場をマトリックスにかけながら上方向に通し、（ｉ
   ｉ）ここに捕集された磁気吸引可能な粒子を除去するた
   めにフラッシュ液をマトリックスに定期的に流し込み、
   そして（ｉｉｉ）その後マトリックスを通しての懸濁液
   の通過を再開することにより行う方法において、（ａ）
   すべてマトリックスに磁場をかけ続けながらマトリック
   スへの懸濁液の通過を断続し、その後保持された懸濁液
   をこのものから除去するために昇圧ガスをマトリックス
   を通して下方向に通し；そして（ｂ）除去された懸濁液
   を回収する改善方法。 ２、工程（ａ）の完了後にフラッシュ液をマトリックス
   に通しながら磁場の適用を断続することによりマトリッ
   クスをフラッシングし、その後保持されたフラッシュ液
   をこのものから除去するために昇圧ガスをマトリックス
   を通して下方向に通すことを含む、特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ３、液体運搬剤中の固体の懸濁液から磁気吸引可能な粒
   子を湿式磁気分離する際に、かかる粒子をその上に捕集
   するマトリックスに定期的にフラッシングすることを含
   む方法において、 （ａ）マトリックス上に粒子を捕集するためにマトリッ
   クスに磁場をかけながら磁気吸引可能な粒子を含む懸濁
   液を固定鉄磁性マトリックスを通して上方向に通し、そ
   の際にマトリックスはその中にこれらの物質のマトリッ
   クスへの通過の断続後にそれぞれ懸濁液及びフラッシュ
   液を保持する特性を有し； （ｂ）選ばれた処理期間工程（ａ）を行った後、磁場を
   マトリックスにかけ続け、その間マトリックスを通して
   の懸濁液の通過を断続し、そして昇圧ガスをマトリック
   スを通して下方向に通して保持された懸濁液をマトリッ
   クスから除去し； （ｃ）工程（ｂ）の後に、磁場を断続し、そして磁場を
   存在させずにフラッシュ液をマトリックスに通すことに
   よりフラッシングして捕集された不純物をマトリックス
   から洗い出し、その後昇圧ガスをマトリックスを通して
   下方向に通して保持されたフラッシュ液をこのものから
   除去し； （ｄ）除去された工程（ｂ）の懸濁液を回収し；そして （ｅ）上記工程を複数サイクルくり返すことからなる方
   法。 ４、マトリックスがフィラメント状の、鉄磁性金属棒か
   らなる、特許請求の範囲第１、２または３項のいずれか
   に記載の方法。 ５、懸濁液が粘土粒子の水性懸濁液である、特許請求の
   範囲第１、２または３項のいずれかに記載の方法。 ６、粘土粒子がカオリン粘土粒子からなり、そして不純
   物が粘土中に天然に生じる着色性不純物からなる、特許
   請求の範囲第５項記載の方法。 ７、フラッシュ液が水である、特許請求の範囲第１、２
   または３項のいずれかに記載の方法。 ８、昇圧ガスが空気である、特許請求の範囲第１、２ま
   たは３項のいずれかに記載の方法。 ９、フラッシュ液が水であり、そして昇圧ガスが空気で
   ある、特許請求の範囲第１、２または３項のいずれかに
   記載の方法。 １０、昇圧ガスが約８〜１８ｐｓｉｇの圧力の空気から
   なる、特許請求の範囲第１、２または３項のいずれかに
   記載の方法。 １１、昇圧空気が約１０〜１５ｐｓｉｇの圧力である、
   特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２、昇圧空気が約１３ｐｓｉｇの圧力である、特許請
   求の範囲第１０項記載の方法。 １３、マトリックスにかけられる磁場の強さが約５〜３
   ０キロガウスである、特許請求の範囲１、２または３項
   のいずれかに記載の方法。 １４、磁場の強さが約８．５〜２０キロガウスである、
   特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５、磁場の強さが約１６キロガウスである、特許請求
   の範囲第１３項記載の方法。