TWI792631B - 靜電分離裝置 - Google Patents

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清瀧元
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山本竜馬
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日商川崎重工業股份有限公司
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Abstract

利用靜電力而自導電性粒子及絕緣性粒子混合存在之原料中分離導電性粒子之靜電分離裝置，具備：容器，形成有由原料構成之原料層；氣體分散板，配置於原料層之底部；至少1個振動體，配置於與氣體分散板同一面或較氣體分散板更上方之原料層內；流動化氣體供給裝置，供給自容器之底部向原料層內導入，且通過氣體分散板而於原料層中上升之流動化氣體；上部電極，配置於原料層之上方；下部電極，配置於較氣體分散板更上方之原料層內；電源裝置，以將上部電極及下部電極中之一者設為負電極且將另一者設為正電極，而使該等電極間產生電場之方式，對上部電極與下部電極之電極間施加電壓；以及捕捉裝置，捕捉自原料層之表面向上部電極飛出之導電性粒子。

Description

靜電分離裝置
本發明係關於自導電性粒子及絕緣性粒子混合存在之原料中分離導電性粒子之靜電分離裝置。
以往，已知自導電性粒子及絕緣性粒子(非導電性粒子)混合存在之原料中，藉由靜電力來分離導電性粒子之靜電分離裝置。此種靜電分離裝置能夠用於自煤灰或廢棄物(例如廢塑膠、垃圾及焚燒灰等)中之特定成分之分離、食品之雜質去除、礦物之濃縮等。專利文獻1揭示此種靜電分離裝置。
專利文獻1中揭示之靜電分離裝置具備：平板狀之底面電極、以及設置於底面電極之上方之具有多數個開口部的平板狀之網狀電極，對兩電極間施加電壓，於兩電極間形成由靜電力所引起之分離區。進而，底面電極係由具有通氣性之氣體分散板所構成，自氣體分散板之下側向分離區導入分散用氣體，對底面電極及網狀電極中之至少一者賦予振動。藉此，供給至分離區之原料中之導電性粒子通過網狀電極之開口部而分離至分離區之上方。分離至分離區之上方之導電性粒子通過抽吸管而向集塵機中進行氣流搬送，由集塵機回收。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3981014號
上述專利文獻1之靜電分離裝置中，僅限於在底面電極之上形成薄的原料之層。又，由於使底面電極連同其所佔據之容器一起振動，故而裝置之大型化困難。由於如上所述之原因，難以一次對大量之原料進行處理，於提高處理能力之方面仍有改良之餘地。
本發明係鑒於以上之情況而形成，其目的在於提供於以靜電力自導電性粒子及絕緣性粒子混合存在之原料中分離導電性粒子之靜電分離裝置中，能夠提高處理能力之構造。
本發明之一形態之靜電分離裝置，係自導電性粒子及絕緣性粒子混合存在之原料中分離前述導電性粒子之靜電分離裝置，其特徵在於，具備：容器，形成有由前述原料構成之原料層；氣體分散板，配置於前述原料層之底部；至少1個振動體，配置於與前述氣體分散板同一面或較前述氣體分散板更上方之前述原料層內；流動化氣體供給裝置，供給自前述容器之底部向前述原料層內導入且通過前述氣體分散板而於前述原料層中上升之流動化氣體；上部電極，配置於前述原料層之上方；下部電極，配置於較前述氣體分散板更上方之前述原料層內；電源裝置，以將前述上部電極及前述下部電極中之一者設為負電極且將另一者設為正電極，而使該等電極間產生電場之方式，對前述上部電極與前述下部電極之電極間施加電壓；以及捕捉裝置，捕捉自前述原料層之表面向前述上部電極飛出之前述導電性粒 子。
構成原料層之原料與形成一般之流動層之流動介質(例如砂)相比而言粒徑小，因此容易產生流動化氣體之吹附，若產生吹附，則原料層不會良好地流動化。因此，藉由如上所述般於原料層內設置振動體，來抑制於原料層中產生吹附，藉此能夠維持原料層之良好之流動狀態。藉此促進原料層內之電極與原料之接觸，能夠實現靜電分離裝置之處理能力之提高。
根據本發明，能夠提供於以靜電力自導電性粒子及絕緣性粒子混合存在之原料中分離導電性粒子之靜電分離裝置中，可提高處理能力之構造。
1:靜電分離裝置
10:捕捉區域
15:原料層
16:導電性粒子
17:原料
18:絕緣性粒子
20:電源裝置
22:上部電極
25:容器
26:氣體分散板
28:下部電極
29:流動化氣體供給裝置
30:風箱
31:流動化氣體
32:容器振動裝置
33:振動體起振裝置
34:中間電極
34a:第1中間電極
34b:第2中間電極
40:絕緣性粒子回收容器
41:導電性粒子回收容器
43:粒子分離構件
50:捕捉裝置
51:輸送帶
52:搬送面
53:絕緣性粒子脫離促進裝置
D1:移動方向
D2:行進方向
D3:寬度方向
V:振動體
[圖1]係表示本發明之實施形態之靜電分離裝置之整體構成之圖。
[圖2]係對在捕捉裝置中設置有絕緣性粒子脫離促進裝置之靜電分離裝置之變形例進行說明之圖。
[圖3]係表示輸送帶之搬送面之移動方向與原料之行進方向之關係的俯視圖。
[圖4]係對在原料層內設置有下部電極之靜電分離裝置之變形例進行說明之圖。
[圖5]係對複數個電極之電位之關係之一例進行說明之圖。
[圖6]係對複數個電極之電位之關係之另一例進行說明之圖。
[圖7]係對包括振動體起振裝置之靜電分離裝置之變形例進行說明之圖。
[圖8]係對包括振動體起振裝置及容器振動裝置之靜電分離裝置之變形例進行之圖。
其次，使用圖1，對本發明之實施形態之靜電分離裝置1進行說明。圖1係表示本發明之實施形態之靜電分離裝置1之整體構成之圖。本實施形態之靜電分離裝置1係自導電性粒子16及絕緣性粒子18混合存在之原料17中，主要分離導電性粒子16者。該靜電分離裝置1例如可用於自包含未燃碳(導電性粒子16)及灰分(絕緣性粒子18)之煤灰(原料17)中分離未燃碳。但，靜電分離裝置1之用途並不限定於上述，亦可用於各種粒子或粉體之分離，例如自廢棄物中之金屬分餾或自水銀、礦物或食品中之雜質去除等，導電性或帶電性不同之物質之分離。
[靜電分離裝置1之構成]
如圖1所示，本實施形態之靜電分離裝置1具備：容器25，形成有原料層15；氣體分散板26，配置於原料層15之底部；至少1個振動體V，配置於較氣體分散板26更上方之原料層15內；流動化氣體供給裝置29，供給通過氣體分散板26而於原料層15中上升之流動化氣體31；上部電極22，配置於原料層15之上方；下部電極28，配置於與氣體分散板26同一面(或較氣體分散板26更上方)之原料層15內；捕捉裝置50；以及電源裝置20。
作為捕捉裝置50，採用輸送機式捕捉裝置。捕捉裝置50由無端狀之輸送帶51、以及輸送帶51之旋轉驅動裝置(圖示略)所構成。輸送帶51由不導體構成。
於輸送帶51之環之內側配置有上部電極22。輸送帶51將環之外側之面作為搬送面52。將原料層15之上方且上部電極22之下方規定為「捕捉區域10」。旋轉之輸送帶51係以搬送面52朝下之姿勢通過捕捉區域10。通過捕捉區域10之輸送帶51之搬送面52可為大致水平。
捕捉裝置50具備粒子分離構件43。於粒子分離構件43之下方設置有導電性粒子回收容器41。粒子分離構件43例如為刮刀狀之構件(刮板)，能夠將附著於輸送帶51之粒子掃落。但，粒子分離構件43係具有除靜電功能之構件(例如除靜電刷)，亦可為藉由將附著於輸送帶51上之粒子進行除靜電，而自輸送帶51分離粒子者。
圖2中示出於捕捉裝置50上設置有絕緣性粒子脫離促進裝置53之靜電分離裝置1之變形例。如圖2所示，捕捉裝置50亦可進一步具備絕緣性粒子脫離促進裝置53，其使以分子間力附著於輸送帶51或導電性粒子16之絕緣性粒子18自輸送帶51上脫離。藉此，能夠使藉由分子間力而附著之絕緣性粒子18自輸送帶51上脫離，來提高回收至導電性粒子回收容器41中之導電性粒子16之濃度。
絕緣性粒子脫離促進裝置53係以如下方式構成之起振裝置：例如藉由與輸送帶51之朝下之搬送面52接觸，賦予藉由馬達之旋轉而產生之旋轉振動，而使該搬送面52起振。但，絕緣性粒子脫離促進裝置53亦可為以與輸送帶51之搬送面52相反側之面接觸之方式，配置於搬送面52之上方(即，輸送帶51之環之內側)之起振裝置。又，絕緣性粒子脫離促進裝置53亦可為以藉由斷續地吹附壓縮空氣而對輸送帶51賦予振動之方式來構成者。又，絕緣性粒子脫離促進裝置53亦可以如下方式來構成：利用導電性粒子16及絕緣性粒子18不透過，但氣體可透過之材質來形成輸送帶51，向自輸送帶51之內側朝向捕捉區域10之方向供給微量之氣體，使附著於搬送面52或導電性粒子16之絕緣性粒子18脫離。
回到圖1，於容器25之底部配置有具有多數個微小孔之氣體分散板26。氣體分散板26可為多孔板，亦可為多孔片材。於容器25中，藉由未圖示之供給裝置來供給導電性粒子16及絕緣性粒子18混合存在之原料17。利用堆積於容器25內之原料17來形成原料層15。
藉由原料17連續或斷續地供給至容器25之第1側，原料17自容器 25之第1側向相反側之第2側緩緩移動。於容器25之第2側設置有將自容器25中溢流之粒子(主要為絕緣性粒子18)加以回收之絕緣性粒子回收容器40。
圖3係表示輸送帶51之搬送面52之移動方向D1與原料17之行進方向D2之關係之俯視圖。如圖3所示，通過捕捉區域10之輸送帶51之搬送面52之移動方向D1，即，附著於搬送面52之導電性粒子16之移動方向、與容器25(原料層15)內之原料17之行進方向D2於俯視時大致正交。為了將更多之原料17一次進行處理，容器25較理想為增大與行進方向D2正交之寬度方向D3之尺寸。此外，圖1中，示出移動方向D1與行進方向D2平行，但移動方向D1與行進方向D2之關係並不限定於該等圖式所圖示者。
如上所述，容器25內之原料17向自容器25之第1側朝向第2側之D2緩緩移動。容器25內之原料17若臨近捕捉區域10，則導電性粒子16帶電。由於附著於輸送帶51之搬送面52上，故而帶電之導電性粒子16之量隨著自行進方向D2之上游側朝向下游側而減少。另一方面，附著於輸送帶51之搬送面52之導電性粒子16於由粒子分離構件43所去除之前，附著佔有搬送面52，因此阻礙進一步之導電性粒子16之附著。因此，若移動方向D1與行進方向D2正交，則和移動方向D1與行進方向D2平行之情形相比較，能夠更有效率地於搬送面52上附著回收導電性粒子16。若通過捕捉區域10之輸送帶51之搬送面52之移動方向D1與行進方向D2平行，則輸送帶51之寬度增大。如上所述，自抑制輸送帶51之寬度之觀點而言，亦理想為移動方向D1與行進方向D2於俯視時正交。但，移動方向D1與行進方向D2亦可為平行。
回到圖1，於容器25之下方設置有風箱30。於風箱30中，自流動化氣體供給裝置29供給流動化氣體31。流動化氣體31例如可為空氣。流動化氣體31理想為經除濕之氣體(例如露點0℃以下之除濕氣體)。流動化氣體31自風箱30中，自前述容器25之底部向原料層15內導入，一邊通過氣體分散板26、下部電極 28及中間電極34一邊於原料層15中上升。
本實施形態中，採用金屬製之氣體分散板來作為氣體分散板26，氣體分散板26兼具下部電極28之功能。但，如圖4所示，於原料層15內，亦可於氣體分散板26之上方設置下部電極28。此情形之下部電極28係由容許流動化氣體31通過之網狀板所構成，氣體分散板26採用樹脂製、金屬製、或陶瓷製之多孔片材。
於較氣體分散板26更上方之原料層15內配置有至少1個振動體V。本實施形態中，振動體V係由配置於較氣體分散板26更上方之原料層15內之金屬製之網狀板所構成，振動體V兼具作為中間電極34之功能。但，亦可省略中間電極34，而僅設置振動體V。此外，如圖4所示，於在原料層15內，於氣體分散板26之上方設置有下部電極28之情形時，下部電極28亦可構成為可振動。
形成有中間電極34(振動體V)之網狀板具有容許原料層15中之導電性粒子16及絕緣性粒子18通過之孔徑。中間電極34於原料層15內配置於較下部電極28更上方。下部電極28與中間電極34之間隔亦可為數mm~數十mm左右。於設置複數個中間電極34之情形時，複數個中間電極34排列於上下方向，複數個中間電極34以及下部電極28係與容器25之底面大致平行地配置。
於設置複數個中間電極34之情形時，該等複數個中間電極34之孔徑亦可相同。或者，於設置複數個中間電極34之情形時，孔徑可大至配置於上方之中間電極34之程度。例如，於複數個中間電極34包括上下排列之第1中間電極34a及第2中間電極34b之情形時，配置於上方之第1中間電極34a之孔徑大於第2中間電極34b之孔徑。
電源裝置20藉由對在上下方向對峙之上部電極22及下部電極28之兩電極間施加電壓，而將上部電極22及下部電極28中之一者設為負(-)電極且將另一者設為正(+)電極，使兩電極間產生電場。本實施形態中，以上部電 極22成為負電極且下部電極28成為正電極之方式，由電源裝置20來對上部電極22賦予負電壓，且下部電極28接地。作為一例，於上部電極22與下部電極28之間隔為數十mm~數百mm之情形時，於上部電極22與下部電極28之間產生之電場之強度之絕對值可為0.1~1.5kV/mm左右。
又，電源裝置20係以中間電極34成為與負電極及正電極中之下部電極28相同之極性之方式，對上部電極22與中間電極34之電極間施加電壓。上部電極22與中間電極34之各自之電位差只要為上部電極22與下部電極28之電位差以下即可。
例如，如圖5所示，複數個中間電極34及下部電極28接地，可對上部電極22賦予負電壓。於此情形時，複數個中間電極34及下部電極28成為正電極，上部電極22成為負電極，下部電極28與複數個中間電極34為等電位。於此情形時，中間電極34彼此、以及中間電極34與下部電極28無電位差。但是，由於中間電極34為網狀板，故而以藉由下部電極28與上部電極22之電位差而通過中間電極34之網眼之方式，於下部電極28與上部電極22之電極間產生電場，因此認為於下部電極28與中間電極34之間以及中間電極彼此之間亦產生電場。
又，例如，如圖6所示，下部電極28接地，可對中間電極34及上部電極22賦予負電壓。於複數個中間電極34包括上下排列之第1中間電極34a及第2中間電極34b之情形時，能夠將上部電極22設為-20kV，將第1中間電極34a及第2中間電極34b設為-2kV，且將下部電極28設為0kV(數值僅為例示)。於此情形時，複數個中間電極34及下部電極28成為正電極，上部電極22成為負電極，複數個中間電極34a、34b彼此之間為等電位。於中間電極34a、34b與下部電極28之間產生電位差，但和上部電極22與中間電極34a、34b之電位差以及上部電極22與下部電極28之電位差相比而言足夠小。於如上所述之關係中，能夠使下部電極28與配置於最下方之中間電極34(本實施形態中為第2中間電極34b)之間之電場強 度，與圖5所示之情形相比而言提高。
又，於複數個中間電極34包含上下排列之第1中間電極34a及第2中間電極34b之情形時，能夠將上部電極22設為-20kV，將第1中間電極34a設為-4kV，將第2中間電極34b設為2kV，且將下部電極28設為0kV(數值僅為例示)。即，可以隨著自下部電極28遠離，上部電極22與中間電極34之電位差變小之方式(換言之，與下部電極28之電位差增大之方式)，來設定上部電極22與各中間電極34之電位差。於此情形時，除了下部電極28與配置於最下方之中間電極34(本實施形態中為第2中間電極34b)之間之電場強度以外，中間電極34彼此之間之電場強度亦能夠與圖5所示之情形相比而言提高。
圖7係對包括振動體起振裝置33之靜電分離裝置1之變形例進行說明之圖。如圖7所示，靜電分離裝置1亦可包括振動體起振裝置33，其使振動體V(振動體V亦可發揮作為中間電極34之功能)中之至少1個獨立於容器25而振動。圖7所示之例中，容器25被固定，振動體V相對於容器25而振動。振動體起振裝置33係使至少1個振動體V向上下方向及水平方向中之任一方向、或者2個以上之組合之方向振動之機構。振動可為往復運動，亦可為圓周運動。又，亦可具備頻率不同之複數個振動體起振裝置33，振動體V以一邊以小振幅運動一邊以大振幅運動之方式，使頻率不同之振動重疊。
圖8係對包括振動體起振裝置33及容器振動裝置32之靜電分離裝置1之變形例進行說明之圖。如圖8所示，靜電分離裝置1除了上述之振動體起振裝置33以外，亦可具備容器振動裝置32。容器振動裝置32係使容器25向上下方向及水平方向中之任一方向、或者2個以上之組合之方向振動之機構。振動可為往復運動，亦可為圓周運動。藉由如上所述包括獨立之容器振動裝置32以及振動體起振裝置33，能夠使下部電極28與至少1個中間電極34獨立地振動。例如，能夠使下部電極28與中間電極34以相互不同之振動頻率來振動，或使下部電極28與 中間電極34向相互不同之方向振動。
[靜電分離方法]
此處，對使用上述構成之靜電分離裝置1之靜電分離方法進行說明。
圖1所示之靜電分離裝置1中，藉由於上部電極22與下部電極28之間產生之電場而於作為不導體(絕緣體‧感應體)之輸送帶51產生介質極化，於輸送帶51中通過捕捉區域10之朝下之搬送面52產生負或正(與上部電極22對應)之電荷。本實施形態中，由於上部電極22為負電極，故而於搬送面52產生負電荷。
容器25內之原料層15藉由流動化氣體31而流動化，於原料層15中產生上下及左右方向之原料17之流動。即，原料層15被攪拌。藉由該攪拌，與下部電極28及/或中間電極34接觸之導電性粒子16帶正電或負電(與下部電極28對應)。本實施形態中，由於下部電極28為正電極，故而導電性粒子16帶正電。絕緣性粒子18(不導體)即便與下部電極28接觸亦不帶電。
帶電之導電性粒子16隨著原料17之流動而移動至原料層15之表層部，藉由靜電力而被引導至輸送帶51之朝下之搬送面52，自原料層15中飛出而附著於朝下之搬送面52。導電性粒子16不與上部電極22直接接觸，因此能夠維持帶電之狀態，能夠使引導至輸送帶51之朝下之搬送面52之狀態持續。
如上所述般附著於輸送帶51之搬送面52之導電性粒子16隨著輸送帶51之旋轉而向電場之外運輸。接著，導電性粒子16於電場之外藉由粒子分離構件43而自輸送帶51之搬送面52剝離，回收於導電性粒子回收容器41中。
另一方面，位於原料層15中之絕緣性粒子18由於不帶電，故而不會藉由靜電力而引導至輸送帶51之朝下之搬送面52，而是滯留於原料層15內。投入至容器25中之原料17隨著自容器25之第1側朝向第2側，則導電性粒子16之比例降低，絕緣性粒子18之比例升高。於配置於容器25之第2側之絕緣性粒子回收容器40中，回收自容器25中溢流之絕緣性粒子18之比例高之原料17。
[本實施形態之總括]
如以上所說明，上述實施形態之靜電分離裝置1係自導電性粒子16及絕緣性粒子18混合存在之原料17中分離導電性粒子16之靜電分離裝置1，具備：容器25，形成有由原料17構成之原料層15；氣體分散板26，配置於原料層15之底部；至少1個振動體V，配置於與氣體分散板26同一面或較氣體分散板26更上方之原料層15內；流動化氣體供給裝置29，供給自容器25之底部向原料層15內導入，通過氣體分散板26而於原料層15中上升之流動化氣體31；上部電極22，配置於原料層15之上方；下部電極28，配置於較氣體分散板26更上方之原料層15內；電源裝置20，以將上部電極22及下部電極28中之一者設為負電極且將另一者設為正電極，而於該等電極間產生電場之方式，對上部電極22與下部電極28之電極間施加電壓；以及捕捉裝置50，捕捉自原料層15之表面向上部電極22飛出之導電性粒子16。
上述中，振動體V中之至少一個可構成為相對於容器25而獨立振動。
構成原料層15之原料17由於與形成一般之流動層之流動介質(例如砂)相比而言粒徑小，故而容易產生流動化氣體31之吹附，若產生吹附，則原料層15不會良好地流動化。因此，藉由如上所述般於原料層15內設置振動體V，則抑制於原料層15中產生吹附，藉此能夠維持原料層15之良好之流動狀態。藉此，促進電極與原料17之接觸，能夠實現靜電分離裝置1之處理能力之提高。
尤其，於將容器25固定，利用振動體起振裝置33而僅使振動體V振動之情形時，與使容器25振動之情形相比，能夠藉由振動對象之輕量化及小型 化來實現振動體起振裝置33之小型化及低成本化。因此，為了提高靜電分離裝置1之處理能力，容易擴大容器25之規模。
又，上述實施形態之靜電分離裝置1具備至少1個中間電極34，其配置於較下部電極28更上方之原料層15內。
上述靜電分離裝置1中，上部電極22與中間電極34之電位差為上部電極22與下部電極28之電位差以下。例如，中間電極34與下部電極28可為等電位。或者，於包括複數個中間電極34之情形時，亦可以中間電極34與下部電極28之距離越大，上部電極22與中間電極34之電位差越小之方式，對上部電極22與各中間電極34之間施加電壓。
根據上述構成之靜電分離裝置1，於流動之原料層15內配置有中間電極34，原料層15中之導電性粒子16亦藉由不僅與下部電極28接觸，而且與中間電極34接觸而帶電。因此，與未設置中間電極34之情形相比，導電性粒子16之帶電機會增加，促進導電性粒子16之帶電。
進而，上述構成之靜電分離裝置1中，中間電極34由於配置於下部電極28之上方，故而於原料層15內自下部電極28向上方遠離之處亦能夠使導電性粒子16帶電。藉此，能夠使原料層15具有厚度而增加容器25內所滯留之原料17之量，能夠提高靜電分離裝置1之處理能力。進而，藉由與中間電極34之接觸而帶電之導電性粒子16較藉由與下部電極28之接觸而帶電之導電性粒子16而言，自帶電後至向原料層15之表層部移動為止之時間(上升距離)短。藉此，導電性粒子16之分離效率上升，能夠實現處理時間之縮短。
如上述實施形態所示，中間電極34構成為可振動，中間電極34亦可兼具作為振動體V之功能。
又，如上述實施形態所示，下部電極28可構成為可振動。
如上所述，藉由中間電極34或下部電極28振動，原料層15中之導 電性粒子16與中間電極34及下部電極28之接觸機會增加，能夠期待導電性粒子16之進一步之帶電促進效果。
又，如上述實施形態所示，上述靜電分離裝置1中，中間電極34包含排列於上下方向之第1中間電極34a及第2中間電極34b，第1中間電極34a之孔徑亦可大於第2中間電極34b之孔徑。
中間電極34不僅促進導電性粒子16之帶電，而且阻礙導電性粒子16之上升移動。因此，藉由使配置於上方之第1中間電極34a之孔徑大於配置於下方之第2中間電極34b之孔徑，則導電性粒子16於原料層15內越向上移動，移動之阻礙之程度越減輕。藉此，期待維持原料層15之良好之流動化之效果。
又，上述實施形態之靜電分離裝置1中，捕捉裝置50具備由不導體構成之輸送帶51，其將原料層15之上方且上部電極22之下方作為捕捉區域10，以朝下之搬送面52通過捕捉區域10之方式來旋轉。
上述構成之靜電分離裝置1中，藉由靜電力，使導電性粒子16自原料層15中選擇性地脫離而附著於輸送帶51之搬送面52。因此，附著於輸送帶51之搬送面52之絕緣性粒子18之量得到抑制。其結果為，導電性粒子回收容器41中所回收之主要由導電性粒子16構成之粉粒體中的絕緣性粒子18之混入得到抑制。
又，上述實施形態之靜電分離裝置1中，捕捉裝置50進一步具有絕緣性粒子脫離促進裝置53，其使藉由分子間力而附著於輸送帶51或導電性粒子16之絕緣性粒子18自輸送帶51脫離。
可假設，導電性粒子16與絕緣性粒子18由分子間力所引導，絕緣性粒子18與導電性粒子16相伴著自原料層15中飛出，且絕緣性粒子18附著於輸送帶51(或導電性粒子16)。如上所述附著於輸送帶51之絕緣性粒子18藉由絕緣性粒子脫離促進裝置53之作用而自輸送帶51脫離，回到原料層15，或回收於絕緣 性粒子回收容器40中。如此一來，能夠減少回收於導電性粒子回收容器41中之導電性粒子16中所混入之絕緣性粒子18。其結果為，能夠提高回收於導電性粒子回收容器41中之導電性粒子16之純度。
又，上述實施形態之靜電分離裝置1中，捕捉裝置50進一步具有粒子分離構件43，其藉由對以靜電力附著於輸送帶51之導電性粒子16進行除靜電，而使導電性粒子16自輸送帶51分離。
藉此，能夠將附著於輸送帶51之導電性粒子16自輸送帶51容易地脫離，而且藉由去除導電性粒子16之帶電，則不需要回收後之除電處理。
又，上述實施形態之靜電分離裝置1中，由輸送帶51之旋轉所引起之捕捉區域10中之搬送面52之移動方向D1、與容器25內之原料17之行進方向D2於俯視時正交。
同樣，本實施形態之靜電分離方法中，由輸送帶51之旋轉所引起之捕捉區域10中之搬送面52之移動方向D1與原料層15內之原料17之行進方向D2於俯視時正交。
藉由如上所述，捕捉區域10中之搬送面52之移動方向D1與原料17之行進方向D2正交，與該等方向平行之情形相比，能夠更有效率地使導電性粒子16附著於搬送面52。
以上已對本發明之較佳實施形態(以及變形例)進行說明，但於不脫離本發明之思想之範圍內，將上述實施形態之具體構造及/或功能之詳情加以變更者亦可包含於本發明中。上述構成例如能夠以如下方式來變更。
例如，上述實施形態中，將下部電極28設為正電極且將上部電極22設為負電極，但亦可根據導電性粒子16之性質，將下部電極28設為負電極且將上部電極22設為正電極。
例如，上述實施形態中，採用利用靜電力之輸送機式捕捉裝置來 作為捕捉裝置50，但捕捉裝置50之態樣並不限定於此。例如，捕捉裝置50亦可構成為將自原料層15之表層飛出之導電性粒子16進行氣流搬送而回收。
1:靜電分離裝置
10:捕捉區域
15:原料層
16:導電性粒子
17:原料
18:絕緣性粒子
20:電源裝置
22:上部電極
25:容器
26:氣體分散板
28:下部電極
29:流動化氣體供給裝置
30:風箱
31:流動化氣體
34:中間電極
40:絕緣性粒子回收容器
41:導電性粒子回收容器
43:粒子分離構件
50:捕捉裝置
51:輸送帶
52:搬送面
V:振動體

Claims (10)

  1. 一種靜電分離裝置，其係自導電性粒子及絕緣性粒子混合存在之原料中分離前述導電性粒子者，具備：容器，形成有由前述原料構成之原料層；氣體分散板，配置於前述原料層之底部；至少1個振動體，配置於較前述氣體分散板更上方之前述原料層內；流動化氣體供給裝置，供給自前述容器之底部向前述原料層內導入且通過前述氣體分散板而於前述原料層中上升之流動化氣體；上部電極，配置於前述原料層之上方；下部電極，配置於與前述氣體分散板同一面或較前述氣體分散板更上方之前述原料層內；電源裝置，以將前述上部電極及前述下部電極中之一者設為負電極且將另一者設為正電極而使該等電極間產生電場之方式，對前述上部電極與前述下部電極之電極間施加電壓；以及捕捉裝置，捕捉自前述原料層之表面向前述上部電極飛出之前述導電性粒子；前述振動體中之至少一個構成為相對於前述容器而獨立振動。
  2. 如請求項1之靜電分離裝置，其中，前述下部電極構成為可振動。
  3. 如請求項1之靜電分離裝置，其中，具備至少1個中間電極，配置於較前述下部電極更上方之前述原料層內；前述上部電極與前述中間電極之電位差為前述上部電極與前述下部電極之電位差以下。
  4. 如請求項3之靜電分離裝置，其中， 前述中間電極構成為可振動，且前述中間電極兼具作為前述振動體之功能。
  5. 如請求項3之靜電分離裝置，其中，具備排列於上下方向之複數個前述中間電極，以隨著自前述下部電極遠離，與前述上部電極之電位差變小之方式，對前述上部電極與前述中間電極之間施加電壓。
  6. 如請求項3至5中任一項之靜電分離裝置，其中，前述中間電極包含上下排列之第1中間電極及第2中間電極，前述第1中間電極之孔徑大於前述第2中間電極之孔徑。
  7. 如請求項1之靜電分離裝置，其中，前述捕捉裝置具備輸送帶，其將前述原料層之上方且前述上部電極之下方作為捕捉區域，以朝下之搬送面通過前述捕捉區域之方式來旋轉。
  8. 如請求項7之靜電分離裝置，其中，前述捕捉裝置進一步具有絕緣性粒子脫離促進裝置，其使以分子間力附著於前述輸送帶或前述導電性粒子之前述絕緣性粒子自前述輸送帶脫離。
  9. 如請求項7或8之靜電分離裝置，其中，前述捕捉裝置進一步具有粒子分離構件，其藉由將以靜電力附著於前述輸送帶之前述導電性粒子進行除靜電，而自前述輸送帶分離前述導電性粒子。
  10. 如請求項7或8之靜電分離裝置，其中，由前述輸送帶之旋轉所引起之前述捕捉區域中之前述搬送面之移動方向、與前述容器內之前述原料之行進方向於俯視時正交。
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