WO2022085182A1 - 静電分離装置及び方法 - Google Patents

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崇之 井原
光毅 池田
直也 荻山
雄介 飯田
学 政本
康二 福本
元 清瀧
圭一 真塩
智之 鈴木
竜馬 山本
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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    • B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic separation device and a method for separating conductive particles from a raw material in which conductive particles and insulating particles are mixed.
  • an electrostatic separation device that separates conductive particles by electrostatic force from a raw material in which conductive particles and insulating particles (non-conductive particles) are mixed has been known.
  • Such an electrostatic separation device can be used for separating specific components from coal ash and waste (for example, waste plastic, garbage, incinerator ash, etc.), removing impurities from foods, concentrating minerals, and the like.
  • Patent Document 1 discloses this kind of electrostatic separation device.
  • the electrostatic separation device disclosed in Patent Document 1 includes a flat plate-shaped bottom electrode and a flat plate-shaped mesh electrode having a large number of openings installed above the bottom electrode, and a voltage is applied between both electrodes. A separation zone is formed between both electrodes by electrostatic force. Further, the bottom electrode is composed of a gas dispersion plate having air permeability, a dispersion gas is introduced into the separation zone from the lower side of the gas dispersion plate, and vibration is applied to at least one of the bottom electrode and the mesh electrode. As a result, the conductive particles in the raw material supplied to the separation zone pass through the opening of the mesh electrode and are separated above the separation zone. The conductive particles separated above the separation zone are airflow conveyed to the dust collector through the suction pipe and collected by the dust collector.
  • Coal ash from thermal power plants contains unburned carbon (conductive particles) and ash (insulating particles).
  • the coal ash from which unburned carbon has been removed is of high value as high-quality coal ash. Therefore, it is desirable to separate the unburned carbon from the coal ash so that the unburned carbon contained in the coal ash is less.
  • the insulating particles may accompany the conductive particles protruding above the separation zone, and the ejected insulating particles are carried by air flow to the dust collector together with the conductive particles for recovery. Will be done. Under these circumstances, there is room for improvement in improving the purity of the conductive particles in the powder or granular material collected by the dust collector.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is from recovered conductive particles in an electrostatic separation device for separating conductive particles from a raw material in which conductive particles and insulating particles are mixed.
  • the purpose is to increase the purity of the powder or granular material.
  • the electrostatic separation device is an electrostatic separation device that separates the conductive particles from a raw material in which conductive particles and uncharged insulating particles are mixed.
  • a container in which a raw material layer made of the raw materials is formed, and With the lower electrode arranged at the bottom of the raw material layer or in the raw material layer, A fluidized gas supply device that is introduced into the raw material layer from the bottom of the container and supplies the fluidized gas that rises in the raw material layer through the lower electrode.
  • An upper electrode arranged above the raw material layer and An endless conveyor belt having a transport surface made of a non-conductor, having a capture region above the raw material layer and below the upper electrode, and rotating so that the downward transport surface passes through the capture region.
  • a power supply device that applies a voltage between the upper electrode and the lower electrode so as to generate an electric field between these electrodes with one of the upper electrode and the lower electrode as a negative electrode and the other as a positive electrode.
  • the same polarity as the upper electrode is made to appear on the surface by dielectric polarization, and the charged conductive particles are selectively separated from the raw material layer by electrostatic force to be attached to the transport surface of the conveyor belt, and are outside the electric field. It is characterized in that it is configured to separate and recover the conductive particles from the transport surface that has moved to.
  • the electrostatic separation method is an electrostatic separation method for separating the conductive particles from a raw material in which conductive particles and uncharged insulating particles are mixed.
  • the conductive particles charged with the same polarity as the lower electrode by contacting with the lower electrode in the raw material layer move to the surface layer by the flow of the raw material layer.
  • Above the raw material layer there is a conveyor belt transport surface in which the polarity opposite to that of the charged conductive particles appears, and the conductive particles selectively pop out from the raw material layer and adhere to the transport surface due to electrostatic force. ..
  • the insulating particles in the raw material layer are not charged by contact with the lower electrode. The transport surface is downward, and even if the insulating particles that have jumped out of the raw material layer try to adhere due to the force of flow, the insulating particles fall under their own weight.
  • the particles captured on the transport surface of the conveyor belt are generally conductive particles.
  • the conductive particles captured on the downward transport surface of the conveyor belt are transported out of the electric field by the rotation of the conveyor belt, separated from the transport surface of the conveyor belt outside the electric field, and recovered. .. Therefore, it is possible to suppress the mixing of the insulating particles into the powder or granular material made of the recovered conductive particles, and to increase the purity of the powder or granular material made of the recovered conductive particles.
  • an electrostatic separation device that separates conductive particles from a raw material in which conductive particles and insulating particles are mixed, it is possible to increase the purity of the powder or granular material composed of the recovered conductive particles.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an electrostatic separation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a modified example of an electrostatic separation device provided with a container vibration device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a modified example of the electrostatic separation device in which the upper electrode is arranged on the outside of the ring of the conveyor belt.
  • FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the moving direction of the transport surface of the conveyor belt and the traveling direction of the raw material.
  • FIG. 5 is a diagram showing a modified example of an electrostatic separation device provided with an insulating particle desorption promoting device by a belt vibration method.
  • FIG. 6 is a diagram showing a modified example of an electrostatic separation device provided with an insulating particle desorption promoting device by a gas permeation method.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an electrostatic separation device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the electrostatic separation device 1 according to the present invention mainly separates the conductive particles 16 from the raw material 17 in which the conductive particles 16 and the insulating particles 18 are mixed.
  • the electrostatic separation device 1 can be used, for example, to separate unburned carbon from coal ash (raw material 17) containing unburned carbon (conductive particles 16) and ash (insulating particles 18).
  • the application of the electrostatic separation device 1 is not limited to the above, and is conductive or chargeable for separating various particles or powders, for example, separating metals from waste and removing impurities from mercury, minerals and foods. It can also be used to separate different substances.
  • the electrostatic separation device 1 includes a container 25 on which the raw material layer 15 is formed, a lower electrode 28 arranged at the bottom of the raw material layer 15 or in the raw material layer 15, and a raw material. It includes an upper electrode 22 arranged above the layer 15, a fluidized gas supply device 29 for fluidizing the raw material layer 15, a conveyor device 50, and a power supply device 20.
  • a gas dispersion member 26 having a large number of micropores is arranged at the bottom of the container 25.
  • the gas dispersion member 26 may be a porous plate (that is, a gas dispersion plate) or a porous sheet.
  • a raw material 17 in which conductive particles 16 and insulating particles 18 are mixed is supplied to the container 25 by a supply device (not shown).
  • the raw material layer 15 is formed by the raw material 17 deposited on the lower electrode 28 in the container 25.
  • an insulating particle recovery container 40 for recovering particles (mainly insulating particles 18) overflowing from the container 25 is provided.
  • a wind box 30 is provided below the container 25.
  • the fluidized gas 31 is supplied to the air box 30 from the fluidized gas supply device 29.
  • the fluidized gas 31 may be, for example, air.
  • the fluidized gas 31 is preferably a dehumidified gas (for example, a dehumidifying gas having a dew point of 0 ° C. or lower).
  • the fluidized gas 31 is introduced into the raw material layer 15 from the bottom of the container 25, and rises in the raw material layer 15 while passing through the gas dispersion member 26 and the lower electrode 28.
  • the raw material layer 15 is fluidized by the fluidized gas 31.
  • a metal gas dispersion plate is adopted as the gas dispersion member 26, and this gas dispersion plate also has the functions of the gas dispersion member 26 and the lower electrode 28.
  • the lower electrode 28 may be provided above the gas dispersion member 26 in the raw material layer 15.
  • the lower electrode 28 is made of a mesh plate that allows the fluidized gas 31 to pass through, and a resin, metal, or ceramic porous sheet is used for the gas dispersion member 26.
  • FIG. 2 is a diagram showing a modified example of the electrostatic separation device 1 provided with the container vibration device 32.
  • the electrostatic separation device 1 may further include a container vibrating device 32 that vibrates the container 25.
  • the container 25 vibrates, the lower electrode 28 fixed to the container 25 and behaves integrally with the container vibrates.
  • the vibration of the container vibration device 32 the container 25 (and the lower electrode 28) may vibrate in any one of the vertical direction and the horizontal direction, or in the direction of two or more combinations.
  • the vibration may be a reciprocating motion or a circular motion.
  • the conveyor device 50 includes an endless conveyor belt 51 and a rotary drive device (not shown) for the conveyor belt 51.
  • the upper electrode 22 is arranged inside the ring of the conveyor belt 51. However, as shown in FIG. 3, the upper electrode 22 may be arranged outside the ring of the conveyor belt 51.
  • the outer surface of the ring of the conveyor belt 51 is a transport surface 52.
  • the upper part of the raw material layer 15 and the lower part of the upper electrode 22 are defined as the “capture area 10”.
  • the rotating conveyor belt 51 passes through the capture region 10 with the transport surface 52 facing downward.
  • the transport surface 52 of the conveyor belt 51 passing through the capture region 10 may be substantially horizontal.
  • FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the moving direction D1 of the transport surface 52 of the conveyor belt 51 and the traveling direction D2 of the raw material 17.
  • the traveling direction D2 of the raw material 17 is substantially orthogonal to the traveling direction D2 in the plan view.
  • the container 25 has a large dimension in the width direction D3 orthogonal to the traveling direction D2.
  • the moving direction D1 and the traveling direction D2 are shown in parallel in FIGS. 1 to 3 and 5, the relationship between the moving direction D1 and the traveling direction D2 is not limited to that shown in these drawings.
  • the raw material 17 in the container 25 gradually moves in the traveling direction D2 from the first side to the second side of the container 25.
  • the conductive particles 16 are charged and adhere to the transport surface 52 of the conveyor belt 51, so that the amount of the charged conductive particles 16 is in the traveling direction D2. It decreases from the upstream side to the downstream side.
  • the conductive particles 16 adhering to the transport surface 52 of the conveyor belt 51 adhere and occupy the transport surface 52 until they are removed by the particle separation member 43, so that further adhesion of the conductive particles 16 is hindered. Become.
  • the moving direction D1 and the traveling direction D2 are orthogonal to each other, the conductive particles 16 are more efficiently adhered and recovered on the transport surface 52 as compared with the case where the moving direction D1 and the traveling direction D2 are parallel to each other. Can be made to. If the moving direction D1 and the traveling direction D2 of the transport surface 52 of the conveyor belt 51 passing through the capture region 10 are parallel, the width of the conveyor belt 51 becomes large. From the viewpoint of suppressing the width of the conveyor belt 51 as described above, it is desirable that the moving direction D1 and the traveling direction D2 are orthogonal to each other in a plan view. However, the moving direction D1 and the traveling direction D2 may be parallel to each other.
  • the conveyor belt 51 has at least a non-conductor on the transport surface 52. That is, the portion other than the transport surface 52 is not limited to the non-conductor.
  • the conveyor belt 51 may be entirely composed of non-conductors.
  • the conveyor belt 51 may be a steel cord conveyor belt having a steel cord inside. When a steel cord conveyor belt is adopted, the steel cord can be made to function as the upper electrode 22 by exposing the steel cord on the inner peripheral surface of the conveyor belt 51 and connecting it to the power supply device 20.
  • a particle separating member 43 is attached to the conveyor device 50.
  • a conductive particle recovery container 41 is provided below the particle separation member 43.
  • the particle separating member 43 is, for example, a spatula-shaped member (scraper), and can scrape off particles adhering to the conveyor belt 51. However, even if the particle separation member 43 is a member having a static elimination function (for example, a static elimination brush) and removes the particles adhering to the conveyor belt 51 to separate the particles from the conveyor belt 51. good.
  • FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a modified example of the electrostatic separation device 1 provided with the insulating particle desorption promoting device 53. As shown in FIGS. 5 and 6, the electrostatic separation device 1 promotes the detachment of the insulating particles 18 adhering to the transport surface 52 or the conductive particles 16 of the conveyor belt 51 by the intramolecular force.
  • the release promoting device 53 (53A, 53B) may be provided.
  • the insulating particle desorption promoting device 53A shown in FIG. 5 is a belt vibration type.
  • the insulating particle desorption promoting device 53A is configured to vibrate the transport surface 52 by contacting the downward transport surface 52 of the conveyor belt 51 and giving rotational vibration generated by the rotation of the motor. ..
  • the vibration of the conveyor belt 51 causes the insulating particles 18 to be shaken off from the transport surface 52 of the conveyor belt 51 or the conductive particles 16.
  • the arrangement of the insulating particle desorption promoting device 53A is not limited to this embodiment, and the transport surface is such that the insulating particle desorption promoting device 53A comes into contact with the surface of the conveyor belt 51 opposite to the transport surface 52. It may be located above 52 (ie, inside the ring of conveyor belt 51). Further, the insulating particle desorption promoting device 53A may be configured to give vibration to the conveyor belt 51 by intermittently blowing compressed air.
  • the insulating particle desorption promoting device 53B shown in FIG. 6 is a gas permeation type.
  • the conveyor belt 51 is formed of a material that does not allow the conductive particles 16 and the insulating particles 18 to pass through but allows gas to pass through, and the direction from the inside of the conveyor belt 51 toward the capture region 10. Is configured to supply a small amount of gas to the.
  • a small amount of gas is captured from the inside of the conveyor belt 51 to the extent that the insulating particles 18 are desorbed from the transport surface 52 of the conveyor belt 51 or the conductive particles 16 by an intramolecular force. Blow out in the direction toward 10. Insulating particles 18 are blown off from the transport surface 52 of the conveyor belt 51 or the conductive particles 16 by this air flow.
  • the power supply device 20 applies a voltage between both the upper electrode 22 and the lower electrode 28 facing each other in the vertical direction, so that one of the upper electrode 22 and the lower electrode 28 is negative (-).
  • An electric field is generated between both electrodes by using an electrode and the other as a positive (+) electrode.
  • a negative potential is applied to the upper electrode 22 by the power supply device 20 so that the upper electrode 22 becomes a negative electrode and the lower electrode 28 becomes a positive electrode, and the lower electrode 28 is grounded.
  • the absolute value of the electric field strength generated between the upper electrode 22 and the lower electrode 28 is 0.1 to 1. It may be about 5.5 kV / mm.
  • the electric field generated between the upper electrode 22 and the lower electrode 28 causes dielectric polarization in the conveyor belt 51, which is a non-conductor (insulator / derivative), among the conveyor belts 51.
  • a negative or positive charge (same polarity as the upper electrode 22) is generated on the downward transport surface 52 passing through the capture region 10.
  • the upper electrode 22 is a negative electrode, a negative charge is generated on the transport surface 52.
  • the raw material layer 15 in the container 25 is fluidized by the fluidized gas 31, and the raw material layer 15 has an upward and downward flow of the raw material 17. That is, the raw material layer 15 is agitated. By this stirring, the conductive particles 16 in contact with the lower electrode 28 are positively or negatively charged (same polarity as the lower electrode 28). In the present embodiment, since the lower electrode 28 is a positive electrode, the conductive particles 16 are positively charged. The insulating particles 18 (non-conductors) are not charged even if they come into contact with the lower electrode 28.
  • the charged conductive particles 16 move to the surface layer portion of the raw material layer 15 by the flow of the raw material 17, are attracted by electrostatic force to the downward transport surface 52 of the conveyor belt 51, and protrude from the raw material layer 15 to be a downward transport surface. Adheres to 52. Since the conductive particles 16 do not come into direct contact with the upper electrode 22, the charged state can be maintained, and the state of being attracted to the downward transport surface 52 of the conveyor belt 51 can be continued.
  • the conductive particles 16 adhering to the transport surface 52 of the conveyor belt 51 as described above are carried out of the electric field by the rotation of the conveyor belt 51. Then, the conductive particles 16 are peeled off from the transport surface 52 of the conveyor belt 51 by the particle separation member 43 outside the electric field, and are collected in the conductive particle recovery container 41.
  • the insulating particles 18 in the raw material layer 15 are not charged, they stay in the raw material layer 15 without being attracted by static electricity to the downward transport surface 52 of the conveyor belt 51.
  • the proportion of the conductive particles 16 decreases and the proportion of the insulating particles 18 increases as the container 25 is moved from the first side to the second side.
  • the insulating particle recovery container 40 arranged on the second side of the container 25 the raw material 17 having a high proportion of the insulating particles 18 overflowing from the container 25 is recovered.
  • the electrostatic separation device 1 separates the conductive particles 16 from the raw material 17 in which the conductive particles 16 and the uncharged insulating particles 18 are mixed.
  • the power supply device 20 that applies a voltage between the electrodes of the upper electrode 22 and the lower electrode 28 so that one of the upper electrode 22 and the lower electrode 28 is a negative electrode and the other is a positive electrode to generate an electric field between these electrodes.
  • the electrostatic separation device 1 makes the conductive particles 16 and the lower electrode 28 come into contact with each other in the raw material layer 15, so that only the conductive particles 16 are charged with the same polarity as the lower electrode 28 and pass through the capture region 10.
  • the same polarity as the upper electrode 22 appears on the downward transport surface 52 of the conveyor belt 51, and the charged conductive particles 16 are selectively separated from the raw material layer 15 by electrostatic force to transport the conveyor belt 51.
  • the conductive particles 16 are configured to be separated and recovered from the transport surface 52 which is attached to the 52 and moved out of the electric field.
  • the electrostatic separation method according to the present embodiment is an electrostatic separation method for separating the conductive particles 16 from a raw material in which the conductive particles 16 and the uncharged insulating particles 18 are mixed.
  • the conductive particles 16 charged with the same polarity as the lower electrode 28 by contacting with the lower electrode 28 in the raw material layer 15 move to the surface layer by the flow of the raw material layer 15.
  • the insulating particles 18 in the raw material layer 15 are not charged by contact with the lower electrode 28.
  • the transport surface 52 faces downward, and even if the insulating particles 18 protruding from the raw material layer 15 try to adhere due to the force of flow, the insulating particles 18 fall by their own weight. Therefore, the particles captured on the transport surface 52 of the conveyor belt 51 are substantially conductive particles 16. In this way, the conductive particles 16 captured on the downward transport surface 52 of the conveyor belt 51 are transported out of the electric field by the rotation of the conveyor belt 51 and separated from the transport surface 52 of the conveyor belt 51 outside the electric field. And be recovered. Therefore, the mixing of the insulating particles 18 into the powder or granular material made of the recovered conductive particles 16 can be suppressed, and the purity of the powder or granular material made of the recovered conductive particles 16 can be increased.
  • the electrostatic separation device 1 is an insulating particle desorption promoting device 53 (53A) that promotes the detachment of the insulating particles 18 adhering to the transport surface 52 or the conductive particles 16 of the conveyor belt 51. , 53B) may be further provided.
  • the step of shaking off the insulating particles 18 adhering to the transport surface 52 or the conductive particles 16 by vibrating the transport surface 52 of the conveyor belt 51 is performed. Further may be included.
  • the conductive particles 16 and the insulating particles 18 are attracted by an intramolecular force, the insulating particles 18 accompany the conductive particles 16 and jump out of the raw material layer 15, and the insulating particles 18 are transferred to the conveyor belt 51 (or conductive particles). It can be assumed that it adheres to the sex particles 16).
  • the insulating particles 18 thus attached to the conveyor belt 51 fall due to the vibration of the conveyor belt 51 and return to the raw material layer 15 or have insulating properties. It is collected in the particle collection container 40. In this way, the insulating particles 18 mixed in the conductive particles 16 collected in the conductive particle recovery container 41 can be reduced. As a result, the purity of the conductive particles 16 recovered in the conductive particle recovery container 41 can be increased.
  • the electrostatic separation device 1 is a particle separation member 43 that separates the conductive particles 16 from the conveyor belt 51 by statically eliminating the conductive particles 16 adhering to the conveyor belt 51 by electrostatic force. Further prepare.
  • the conductive particles 16 adhering to the conveyor belt 51 by electrostatic force are statically removed to separate and recover the conductive particles 16 from the conveyor belt 51. Is further included.
  • the conductive particles 16 adhering to the conveyor belt 51 can be easily separated from the conveyor belt 51, and by removing the charge of the conductive particles 16, static elimination treatment after recovery becomes unnecessary.
  • the moving direction D1 of the transport surface 52 in the capture region 10 due to the rotation of the conveyor belt 51 and the traveling direction D2 of the raw material 17 in the container 25 are orthogonal to each other in a plan view. ing.
  • the moving direction D1 of the transport surface 52 in the capture region 10 due to the rotation of the conveyor belt 51 and the traveling direction D2 of the raw material 17 in the raw material layer 15 are orthogonal to each other in a plan view. are doing.
  • the moving direction D1 of the transport surface 52 in the capture region 10 and the traveling direction D2 of the raw material 17 are orthogonal to each other, so that the transport surface 52 can be more efficiently compared to the case where these directions are parallel.
  • Conductive particles 16 can be attached.
  • the lower electrode 28 is a positive electrode and the upper electrode 22 is a negative electrode, but depending on the properties of the conductive particles 16, the lower electrode 28 may be a negative electrode and the upper electrode 22 may be a positive electrode. ..
  • Electrostatic separation device 10 Capture area 15: Raw material layer 16: Conductive particles 17: Raw material 18: Insulating particles 20: Power supply device 22: Upper electrode 25: Container 26: Gas dispersion member 28: Lower electrode 29: Flow Chemical gas supply device 31: Fluidized gas 32: Container vibration device 43: Particle separating member 50: Conveyor device 51: Conveyor belt 52: Conveying surface 53: Insulating particle desorption promoting device

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

静電分離方法は、原料層の底部又は内部に配置された下部電極と、原料層の上方に配置された上部電極との間に電圧を印加して電極間に電界を生じさせること、原料層を流動させて原料層内で導電性粒子と下部電極とを接触させることにより、導電性粒子のみを下部電極と同じ極性に帯電させること、原料層の上方且つ上部電極の下方を捕捉領域とし、捕捉領域を通過するコンベヤベルトの不導体からなる下向きの搬送面に誘電分極によって上部電極と同じ極性を出現させること、原料層の表面から帯電した導電性粒子を静電気力によって選択的に離脱させてコンベヤベルトの搬送面に付着させること、及び、電界の外へ移動した搬送面から導電性粒子を分離して回収することを含む。

Description

静電分離装置及び方法
　本発明は、導電性粒子及び絶縁性粒子が混在する原料から導電性粒子を分離する静電分離装置及び方法に関する。
　従来から、導電性粒子及び絶縁性粒子（非導電性粒子）が混在する原料から、静電気力によって導電性粒子を分離する静電分離装置が知られている。このような静電分離装置は、石炭灰や廃棄物（例えば、廃プラスチック、ごみ及び焼却灰等）からの特定成分の分離、食品の不純物除去、鉱物の濃縮などに利用され得る。特許文献１は、この種の静電分離装置を開示する。
　特許文献１に開示された静電分離装置は、平板状の底面電極と、底面電極の上方に設置された多数の開口部を有する平板状のメッシュ電極とを備え、両電極間に電圧が印加され、両電極間に静電気力による分離ゾーンが形成される。更に、底面電極が通気性を有するガス分散板で構成され、ガス分散板の下側から分離ゾーンに分散用気体が導入され、底面電極およびメッシュ電極の少なくとも一方に振動が付与される。これにより、分離ゾーンに供給した原料中の導電性粒子が、メッシュ電極の開口部を通過して分離ゾーンの上方に分離される。分離ゾーンの上方に分離された導電性粒子は吸引管を通じて集塵機へ気流搬送され、集塵機で回収される。
特許第３９８１０１４号
　火力発電所の石炭灰には、未燃炭素（導電性粒子）と灰分（絶縁性粒子）とが含まれている。この石炭灰から未燃炭素が取り除かれたものは、高品質の石炭灰として価値が高い。そのため、石炭灰に含まれる未燃炭素がより少なくなるように、石炭灰から未燃炭素を分離することが望ましい。
　上記特許文献１の静電分離装置では、分離ゾーンの上方へ飛び出す導電性粒子に絶縁性粒子が同伴することがあり、飛び出した絶縁性粒子は導電性粒子と一緒に集塵機まで気流搬送されて回収される。このような事情から、集塵機で回収された粉粒体における導電性粒子の純度を向上させる点で改善の余地が残されている。
　本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導電性粒子及び絶縁性粒子が混在する原料から導電性粒子を分離する静電分離装置において、回収された導電性粒子からなる粉粒体の純度を高めることにある。
　本発明の一態様に係る静電分離装置は、導電性粒子及び非帯電の絶縁性粒子が混在する原料から前記導電性粒子を分離する静電分離装置であって、
前記原料からなる原料層が形成された容器と、
前記原料層の底部又は前記原料層内に配置された下部電極と、
前記容器の底部から前記原料層内へ導入され、前記下部電極を通じて前記原料層を上昇する流動化ガスを供給する流動化ガス供給装置と、
前記原料層の上方に配置された上部電極と、
不導体からなる搬送面を有し、前記原料層の上方且つ前記上部電極の下方を捕捉領域とし、下向きの前記搬送面が前記捕捉領域を通過するように回転する、無端状のコンベヤベルトと、
前記上部電極及び前記下部電極のうち一方をマイナス電極とし他方をプラス電極としてこれらの電極間に電界を生じさせるように、前記上部電極及び前記下部電極の電極間に電圧を印加する電源装置とを備え、
前記原料層内で前記導電性粒子と前記下部電極とを接触させることにより、前記導電性粒子のみを前記下部電極と同じ極性に帯電させ、前記捕捉領域を通過する前記コンベヤベルトの下向きの前記搬送面に誘電分極によって前記上部電極と同じ極性を出現させ、帯電した前記導電性粒子を静電気力によって選択的に前記原料層から離脱させて前記コンベヤベルトの前記搬送面に付着させ、前記電界の外へ移動した前記搬送面から前記導電性粒子を分離して回収するように構成されていることを特徴としている。
　また、本発明の一態様に係る静電分離方は、導電性粒子及び非帯電の絶縁性粒子が混在する原料から前記導電性粒子を分離する静電分離方法であって、
前記原料から成る原料層の底部又は内部に配置された下部電極と、前記原料層の上方に配置された上部電極との間に電圧を印加して電極間に電界を生じさせるステップ、
前記原料層を流動させて前記原料層内で前記導電性粒子と前記下部電極とを接触させることにより、前記導電性粒子のみを前記下部電極と同じ極性に帯電させるステップ、
前記原料層の上方且つ前記上部電極の下方を捕捉領域とし、前記捕捉領域を通過するコンベヤベルトの不導体からなる下向きの搬送面に誘電分極によって前記上部電極と同じ極性を出現させるステップ、
前記原料層の表面から帯電した前記導電性粒子を静電気力によって選択的に離脱させて前記コンベヤベルトの前記搬送面に付着させるステップ、及び、
前記電界の外へ移動した前記搬送面から前記導電性粒子を分離して回収するステップ、を含むことを特徴としている。
　上記構成の静電分離装置及び方法では、原料層で下部電極と接触することにより下部電極と同じ極性に帯電した導電性粒子は、原料層の流動により表層まで移動する。原料層の上方には、帯電した導電性粒子と反対の極性が出現したコンベヤベルトの搬送面が存在しており、静電気力によって原料層から導電性粒子が選択的に飛び出して搬送面に付着する。一方、原料層中の絶縁性粒子は下部電極との接触によっては帯電しない。搬送面は下向きであり、流動の勢いで原料層から飛び出した絶縁性粒子が付着しようとしても、絶縁性粒子は自重で落下する。よって、コンベヤベルトの搬送面に捕捉された粒子は、概ね導電性粒子となる。このようにして、コンベヤベルトの下向きの搬送面に捕捉された導電性粒子は、コンベヤベルトの回転によって電界の外へ搬送され、電界の外でコンベヤベルトの搬送面から分離されて、回収される。よって、回収された導電性粒子からなる粉粒体への絶縁性粒子の混入が抑えられ、回収された導電性粒子からなる粉粒体の純度を高めることができる。
　本発明によれば、導電性粒子及び絶縁性粒子が混在する原料から導電性粒子を分離する静電分離装置において、回収された導電性粒子からなる粉粒体の純度を高めることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る静電分離装置の全体的な構成を示す図である。 図２は、容器振動装置を備えた静電分離装置の変形例を示す図である。 図３は、コンベヤベルトの環の外側に上部電極が配置された静電分離装置の変形例を示す図である。 図４は、コンベヤベルトの搬送面の移動方向と原料の進行方向との関係を示す平面図である。 図５は、ベルト振動方式による絶縁性粒子脱離促進装置を備えた静電分離装置の変形例を示す図である。 図６は、ガス透過方式による絶縁性粒子脱離促進装置を備えた静電分離装置の変形例を示す図である。
　次に、図１を用いて、本発明の実施形態に係る静電分離装置１を説明する。図１は本発明の実施形態に係る静電分離装置１の全体的な構成を示す図である。本発明に係る静電分離装置１は、導電性粒子１６及び絶縁性粒子１８が混在する原料１７から、主に導電性粒子１６を分離するものである。この静電分離装置１は、例えば、未燃炭素（導電性粒子１６）と灰分（絶縁性粒子１８）を含む石炭灰（原料１７）から未燃炭素を分離するために用いられ得る。但し、静電分離装置１の用途は上記に限定されず、様々な粒子又は粉体の分離、例えば、廃棄物からの金属分別や水銀、鉱物や食品からの不純物除去等、導電性や帯電性の異なる物質の分離にも用いられ得る。
　図１に示すように、本実施形態に係る静電分離装置１は、原料層１５が形成された容器２５と、原料層１５の底部又は原料層１５内に配置された下部電極２８と、原料層１５の上方に配置された上部電極２２と、原料層１５を流動化させる流動化ガス供給装置２９と、コンベヤ装置５０と、電源装置２０とを備える。
　容器２５の底部には、多数の微小孔を有するガス分散部材２６が配置されている。ガス分散部材２６は、多孔板（即ち、ガス分散板）であってもよいし、多孔シートであってもよい。容器２５には、図示されない供給装置によって、導電性粒子１６及び絶縁性粒子１８が混在する原料１７が供給される。容器２５内において下部電極２８の上に堆積した原料１７によって、原料層１５が形成されている。
　原料１７が容器２５の第１側に連続的又は断続的に供給されることによって、原料１７は容器２５の第１側から反対側の第２側に向かって徐々に移動する。容器２５の第２側には、容器２５からオーバーフローした粒子（主に絶縁性粒子１８）を回収する絶縁性粒子回収容器４０が設けられている。
　容器２５の下方には、風箱３０が設けられている。風箱３０には、流動化ガス供給装置２９から流動化ガス３１が供給される。流動化ガス３１は、例えば、空気であってよい。流動化ガス３１は、除湿されたガス（例えば、露点０℃以下の除湿ガス）であることが望ましい。流動化ガス３１は、容器２５の底部から原料層１５内へ導入され、ガス分散部材２６及び下部電極２８を通過しながら原料層１５を上昇する。この流動化ガス３１によって、原料層１５が流動化される。
　本実施形態では、ガス分散部材２６として金属製のガス分散板が採用されており、このガス分散板がガス分散部材２６及び下部電極２８の機能を併せ備えている。但し、原料層１５内においてガス分散部材２６の上方に下部電極２８が設けられていてもよい。この場合の下部電極２８は流動化ガス３１の通過を許容するメッシュ板で構成され、ガス分散部材２６には樹脂製、金属製、又はセラミックス製の多孔シートが採用される。
　図２は、容器振動装置３２を備えた静電分離装置１の変形例を示す図である。図２に示すように、静電分離装置１は、容器２５を振動させる容器振動装置３２を更に備えていてもよい。容器２５が振動することによって、容器２５に固定されて当該容器と一体的に挙動する下部電極２８が振動する。容器振動装置３２の加振により、容器２５（及び下部電極２８）は、上下方向及び水平方向のうちいずれか一つ、或いは、２つ以上の組み合わせの方向へ振動してよい。振動は、往復運動であってもよいし円運動であってもよい。
　図１に戻って、コンベヤ装置５０は、無端状のコンベヤベルト５１と、コンベヤベルト５１の回転駆動装置（図示略）からなる。
　図１に示す静電分離装置１では、コンベヤベルト５１の環の内側に上部電極２２が配置されている。但し、図３に示すように、コンベヤベルト５１の環の外側に上部電極２２が配置されていてもよい。コンベヤベルト５１は、環の外側の面を搬送面５２としている。原料層１５の上方且つ上部電極２２の下方を「捕捉領域１０」と規定する。回転するコンベヤベルト５１は、搬送面５２が下向きの姿勢で捕捉領域１０を通過する。捕捉領域１０を通過するコンベヤベルト５１の搬送面５２は、略水平であってよい。
　図４は、コンベヤベルト５１の搬送面５２の移動方向Ｄ１と原料１７の進行方向Ｄ２との関係を示す平面図である。図４に示すように、捕捉領域１０を通過するコンベヤベルト５１の搬送面５２の移動方向Ｄ１、即ち、搬送面５２に付着した導電性粒子１６の移動方向と、容器２５（原料層１５）内での原料１７の進行方向Ｄ２とは、平面視において略直交している。より多くの原料１７を一度に処理するためには、容器２５は進行方向Ｄ２と直交する幅方向Ｄ３の寸法を大きくすることが望ましい。なお、図１～３、５では、移動方向Ｄ１と進行方向Ｄ２とは平行に示されているが、移動方向Ｄ１と進行方向Ｄ２との関係はこれらの図面に図示されたものに限定されない。
　前述の通り、容器２５内の原料１７は容器２５の第１側から第２側へ向かう進行方向Ｄ２へ徐々に移動する。容器２５内の原料１７は、捕捉領域１０に差し掛かると導電性粒子１６が帯電し、コンベヤベルト５１の搬送面５２に付着していくため、帯電する導電性粒子１６の量は進行方向Ｄ２の上流側から下流側にかけて減少していく。一方で、コンベヤベルト５１の搬送面５２に付着した導電性粒子１６は粒子分離部材４３によって除去されるまで搬送面５２を付着占有するため、更なる導電性粒子１６の付着が阻害されることになる。よって、移動方向Ｄ１と進行方向Ｄ２とが直交していると、移動方向Ｄ１と進行方向Ｄ２とが平行である場合と比較して、より効率的に搬送面５２に導電性粒子１６を付着回収させることができる。仮に、捕捉領域１０を通過するコンベヤベルト５１の搬送面５２の移動方向Ｄ１と進行方向Ｄ２とが平行であれば、コンベヤベルト５１の幅が大きくなってしまう。このようにコンベヤベルト５１の幅を抑える観点からも移動方向Ｄ１と進行方向Ｄ２とは平面視において直交していることが望ましい。但し、移動方向Ｄ１と進行方向Ｄ２とが平行であってもかまわない。
　コンベヤベルト５１は、少なくとも搬送面５２が不導体からなる。つまり、搬送面５２以外の部分は不導体に限定されない。例えば、コンベヤベルト５１は、全体が不導体で構成されていてもよい。また、例えば、コンベヤベルト５１は、内部にスチールコードを包有したスチールコードコンベヤベルトであってもよい。スチールコードコンベヤベルトが採用される場合、コンベヤベルト５１の内周面においてスチールコードを露出させて、電源装置２０と接続することにより、スチールコードを上部電極２２として機能させることができる。
　コンベヤ装置５０には、粒子分離部材４３が付帯している。粒子分離部材４３の下方には、導電性粒子回収容器４１が設けられている。粒子分離部材４３は、例えば、へら状の部材（スクレーパ）であって、コンベヤベルト５１に付着した粒子を掻き落とすことができる。但し、粒子分離部材４３は、除電機能を有する部材（例えば、除電ブラシ）であって、コンベヤベルト５１に付着した粒子の除電を行うことにより、コンベヤベルト５１から粒子を分離させるものであってもよい。
　図５，６は、絶縁性粒子脱離促進装置５３を備えた静電分離装置１の変形例を示す図である。図５，６に示すように、静電分離装置１は、分子間力によってコンベヤベルト５１の搬送面５２又は導電性粒子１６に付着している絶縁性粒子１８の離脱を促進する絶縁性粒子脱離促進装置５３（５３Ａ，５３Ｂ）を備えてもよい。
　図５に示す絶縁性粒子脱離促進装置５３Ａは、ベルト振動方式である。この絶縁性粒子脱離促進装置５３Ａは、コンベヤベルト５１の下向きの搬送面５２に接触してモータの回転により生じる回転振動を与えることにより、当該搬送面５２を加振するように構成されている。コンベヤベルト５１の振動によって、コンベヤベルト５１の搬送面５２又は導電性粒子１６から絶縁性粒子１８が振るい落とされる。但し、絶縁性粒子脱離促進装置５３Ａの配置は本実施形態に限定されず、絶縁性粒子脱離促進装置５３Ａがコンベヤベルト５１の搬送面５２と反対側の面に接触するように、搬送面５２の上方（即ち、コンベヤベルト５１の環の内側）に配置されてもよい。また、絶縁性粒子脱離促進装置５３Ａは、圧縮空気を断続的に吹き付けることによりコンベヤベルト５１に振動を与えるように構成されていてもよい。
　図６に示す絶縁性粒子脱離促進装置５３Ｂは、ガス透過方式である。この絶縁性粒子脱離促進装置５３Ｂは、導電性粒子１６及び絶縁性粒子１８は透過させないが気体は透過可能な材質によってコンベヤベルト５１を形成し、コンベヤベルト５１の内側から捕捉領域１０へ向かう方向に微量のガスを供給するように構成されている。この絶縁性粒子脱離促進装置５３Ｂでは、分子間力によってコンベヤベルト５１の搬送面５２又は導電性粒子１６から絶縁性粒子１８が脱離する程度に微量のガスがコンベヤベルト５１の内側から捕捉領域１０へ向かう方向へ吹き出す。この気流によってコンベヤベルト５１の搬送面５２又は導電性粒子１６から絶縁性粒子１８が吹き落される。
　図１に戻って、電源装置２０は、上下方向に対峙する上部電極２２及び下部電極２８の両電極間に電圧を印加することにより、上部電極２２及び下部電極２８のうち一方をマイナス（－）電極とし他方をプラス（＋）電極とし両電極間に電界を生じさせる。本実施形態では、上部電極２２がマイナス電極となり下部電極２８がプラス電極となるように、電源装置２０によって上部電極２２にマイナス電位が与えられ、下部電極２８が接地されている。一例として、上部電極２２と下部電極２８との間隔が数十ｍｍ～数百ｍｍである場合に、上部電極２２と下部電極２８との間に生じる電界の強度の絶対値は０．１～１．５ｋＶ／ｍｍ程度であってよい。
〔静電分離方法〕
　ここで、上記構成の静電分離装置１を用いた静電分離方法を説明する。
　図１に示す静電分離装置１では、上部電極２２と下部電極２８との間に生じた電界によって不導体（絶縁体・誘導体）であるコンベヤベルト５１に誘電分極が生じ、コンベヤベルト５１のうち捕捉領域１０を通過する下向きの搬送面５２にマイナス又はプラス（上部電極２２と同極性）の電荷が発生する。本実施形態では、上部電極２２がマイナス電極であるから、搬送面５２にはマイナスの電荷が発生する。
　容器２５内の原料層１５は流動化ガス３１によって流動化され、原料層１５には上向き及び下向きの原料１７の流れが生じている。つまり、原料層１５は攪拌されている。この攪拌によって下部電極２８と接触した導電性粒子１６はプラス又はマイナス（下部電極２８と同極性）に帯電する。本実施形態では、下部電極２８がプラス電極であるから、導電性粒子１６はプラスに帯電する。絶縁性粒子１８（不導体）は、下部電極２８と接触しても帯電しない。
　帯電した導電性粒子１６は、原料１７の流れによって原料層１５の表層部まで移動して、コンベヤベルト５１の下向きの搬送面５２に静電気力によって引き付けられ、原料層１５から飛び出して下向きの搬送面５２に付着する。導電性粒子１６は上部電極２２へ直接に接触しないので帯電した状態を維持でき、コンベヤベルト５１の下向きの搬送面５２に引き付けられた状態を継続することができる。
　上記のようにコンベヤベルト５１の搬送面５２に付着した導電性粒子１６は、コンベヤベルト５１の回転によって電界の外へ運ばれる。そして、導電性粒子１６は、電界の外で粒子分離部材４３によってコンベヤベルト５１の搬送面５２から剥がされて、導電性粒子回収容器４１に回収される。
　一方、原料層１５にある絶縁性粒子１８は帯電していないため、コンベヤベルト５１の下向きの搬送面５２に静電気によって引き付けられることなく、原料層１５内に留まる。容器２５に投入された原料１７は、容器２５を第１側から第２側へ向かうに従って導電性粒子１６の割合が低下し、絶縁性粒子１８の割合が高まる。容器２５の第２側に配置された絶縁性粒子回収容器４０では、容器２５からオーバーフローした絶縁性粒子１８の割合が高い原料１７が回収される。
〔本実施形態の総括〕
　以上に説明した通り、本実施形態に係る静電分離装置１は、導電性粒子１６及び非帯電の絶縁性粒子１８が混在する原料１７から導電性粒子１６を分離するものであって、
原料１７からなる原料層１５が形成された容器２５と、
原料層１５の底部又は原料層１５内に配置された下部電極２８と、
容器２５の底部から原料層１５内へ導入され、下部電極２８を通じて原料層１５を上昇する流動化ガス３１を供給する流動化ガス供給装置２９と、
原料層１５の上方に配置された上部電極２２と、
不導体からなる搬送面５２を有し、原料層１５の上方且つ上部電極２２の下方を捕捉領域１０とし、下向きの搬送面５２が捕捉領域１０を通過するように回転する、無端状のコンベヤベルト５１と、
上部電極２２及び下部電極２８のうち一方をマイナス電極とし他方をプラス電極としてこれらの電極間に電界を生じさせるように、上部電極２２及び下部電極２８の電極間に電圧を印加する電源装置２０とを備える。そして、静電分離装置１は、原料層１５内で導電性粒子１６と下部電極２８とを接触させることにより、導電性粒子１６のみを下部電極２８と同じ極性に帯電させ、捕捉領域１０を通過するコンベヤベルト５１の下向きの搬送面５２に誘電分極によって上部電極２２と同じ極性を出現させ、帯電した導電性粒子１６を静電気力によって選択的に原料層１５から離脱させてコンベヤベルト５１の搬送面５２に付着させ、電界の外へ移動した搬送面５２から導電性粒子１６を分離して回収するように構成されている。
　また、本実施形態に係る静電分離方法は、導電性粒子１６及び非帯電の絶縁性粒子１８が混在する原料から導電性粒子１６を分離する静電分離方法であって、
原料１７から成る原料層１５の底部又は内部に配置された下部電極２８と、原料層１５の上方に配置された上部電極２２との間に電圧を印加して電極間に電界を生じさせるステップ、
原料層１５を流動させて原料層１５内で導電性粒子１６と下部電極２８とを接触させることにより、導電性粒子１６のみを下部電極２８と同じ極性に帯電させるステップ、
原料層１５の上方且つ上部電極２２の下方を捕捉領域１０とし、捕捉領域１０を通過するコンベヤベルト５１の不導体からなる下向きの搬送面５２に誘電分極によって上部電極２２と同じ極性を出現させるステップ、
原料層１５の表面から帯電した導電性粒子１６を静電気力によって選択的に離脱させてコンベヤベルト５１の搬送面５２に付着させるステップ、及び、
電界の外へ移動した搬送面５２から導電性粒子１６を分離して回収するステップ、を含む。
　上記構成の静電分離装置１及び方法では、原料層１５で下部電極２８と接触することにより下部電極２８と同じ極性に帯電した導電性粒子１６は、原料層１５の流動により表層まで移動する。原料層１５の上方には、帯電した導電性粒子１６と反対の極性が出現したコンベヤベルト５１の搬送面５２が存在しており、静電気力によって原料層１５から導電性粒子１６が選択的に飛び出して搬送面５２に付着する。一方、原料層１５中の絶縁性粒子１８は下部電極２８との接触によっては帯電しない。搬送面５２は下向きであり、流動の勢いで原料層１５から飛び出した絶縁性粒子１８が付着しようとしても、絶縁性粒子１８は自重で落下する。よって、コンベヤベルト５１の搬送面５２に捕捉された粒子は、概ね導電性粒子１６となる。このようにして、コンベヤベルト５１の下向きの搬送面５２に捕捉された導電性粒子１６は、コンベヤベルト５１の回転によって電界の外へ搬送され、電界の外でコンベヤベルト５１の搬送面５２から分離されて、回収される。よって、回収された導電性粒子１６からなる粉粒体への絶縁性粒子１８の混入が抑えられ、回収された導電性粒子１６からなる粉粒体の純度を高めることができる。
　また、本実施形態に係る静電分離装置１は、コンベヤベルト５１の搬送面５２又は導電性粒子１６に付着している絶縁性粒子１８の離脱を促進する絶縁性粒子脱離促進装置５３（５３Ａ，５３Ｂ）を更に備えていてよい。
　同様に、本実施形態に係る静電分離方法は、コンベヤベルト５１の搬送面５２を振動させることにより、搬送面５２又は導電性粒子１６に付着している絶縁性粒子１８を振り落とすステップを、更に含んでいてよい。
　導電性粒子１６と絶縁性粒子１８とが分子間力によって引き付けられて、絶縁性粒子１８が導電性粒子１６に同伴して原料層１５から飛び出して、絶縁性粒子１８がコンベヤベルト５１（又は導電性粒子１６）に付着することが想定され得る。本実施形態に係る静電分離装置１及び方法では、このようにコンベヤベルト５１に付着した絶縁性粒子１８は、コンベヤベルト５１の振動により落下して、原料層１５へ戻るか、又は、絶縁性粒子回収容器４０へ回収される。このようにして、導電性粒子回収容器４１に回収される導電性粒子１６に混入する絶縁性粒子１８を低減させることができる。その結果、導電性粒子回収容器４１に回収される導電性粒子１６の純度を高めることができる。
　また、本実施形態に係る静電分離装置１は、コンベヤベルト５１に静電気力で付着している導電性粒子１６を除電することにより、コンベヤベルト５１から導電性粒子１６を分離させる粒子分離部材４３を更に備える。
　同様に、本実施形態に係る静電分離方法は、コンベヤベルト５１に静電気力で付着している導電性粒子１６を除電することにより、コンベヤベルト５１から導電性粒子１６を分離させて回収するステップを、更に含む。
　これにより、コンベヤベルト５１に付着した導電性粒子１６を、コンベヤベルト５１から容易に離れさせることができるとともに、導電性粒子１６の帯電を除去することにより、回収後の除電処理が不要となる。
　また、本実施形態に係る静電分離装置１では、コンベヤベルト５１の回転による捕捉領域１０における搬送面５２の移動方向Ｄ１と、容器２５内の原料１７の進行方向Ｄ２とが平面視において直交している。
　同様に、本実施形態に係る静電分離方法では、コンベヤベルト５１の回転による捕捉領域１０における搬送面５２の移動方向Ｄ１と原料層１５内での原料１７の進行方向Ｄ２とが平面視において直交している。
　このように捕捉領域１０における搬送面５２の移動方向Ｄ１と原料１７の進行方向Ｄ２とが直交していることで、これらの方向が平行である場合と比較してより効率的に搬送面５２に導電性粒子１６を付着させることができる。
　以上に本発明の好適な実施の形態（及び変形例）を説明したが、本発明の思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。上記の構成は、例えば、以下のように変更することができる。
　例えば、上記実施形態では、下部電極２８をプラス電極とし上部電極２２をマイナス電極としているが、導電性粒子１６の性質に応じて、下部電極２８をマイナス電極とし上部電極２２をプラス電極としてもよい。
１　　　：静電分離装置
１０　　：捕捉領域
１５　　：原料層
１６　　：導電性粒子
１７　　：原料
１８　　：絶縁性粒子
２０　　：電源装置
２２　　：上部電極
２５　　：容器
２６　　：ガス分散部材
２８　　：下部電極
２９　　：流動化ガス供給装置
３１　　：流動化ガス
３２　　：容器振動装置
４３　　：粒子分離部材
５０　　：コンベヤ装置
５１　　：コンベヤベルト
５２　　：搬送面
５３　　：絶縁性粒子脱離促進装置

Claims (8)

  1. 　導電性粒子及び非帯電の絶縁性粒子が混在する原料から前記導電性粒子を分離する静電分離装置であって、
    　前記原料からなる原料層が形成された容器と、
    　前記原料層の底部又は前記原料層内に配置された下部電極と、
    　前記容器の底部から前記原料層内へ導入され、前記下部電極を通じて前記原料層を上昇する流動化ガスを供給する流動化ガス供給装置と、
    　前記原料層の上方に配置された上部電極と、
    　不導体からなる搬送面を有し、前記原料層の上方且つ前記上部電極の下方を捕捉領域とし、下向きの前記搬送面が前記捕捉領域を通過するように回転する、無端状のコンベヤベルトと、
    　前記上部電極及び前記下部電極のうち一方をマイナス電極とし他方をプラス電極としてこれらの電極間に電界を生じさせるように、前記上部電極及び前記下部電極の電極間に電圧を印加する電源装置とを備え、
    　前記原料層内で前記導電性粒子と前記下部電極とを接触させることにより、前記導電性粒子のみを前記下部電極と同じ極性に帯電させ、前記捕捉領域を通過する前記コンベヤベルトの下向きの前記搬送面に誘電分極によって前記上部電極と同じ極性を出現させ、帯電した前記導電性粒子を静電気力によって選択的に前記原料層から離脱させて前記コンベヤベルトの前記搬送面に付着させ、前記電界の外へ移動した前記搬送面から前記導電性粒子を分離して回収するように構成されている、
    静電分離装置。
  2. 　前記コンベヤベルトの前記搬送面又は前記導電性粒子に付着している前記絶縁性粒子の離脱を促進する絶縁性粒子脱離促進装置を更に備える、
    請求項１に記載の静電分離装置。
  3. 　前記コンベヤベルトに静電気力で付着している前記導電性粒子を除電することにより、前記コンベヤベルトから前記導電性粒子を分離させる粒子分離部材を更に備える、
    請求項１又は２に記載の静電分離装置。
  4. 　前記コンベヤベルトの回転による前記捕捉領域における搬送面の移動方向と、前記容器内の前記原料の進行方向とが平面視において直交している、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の静電分離装置。
  5. 　導電性粒子及び非帯電の絶縁性粒子が混在する原料から前記導電性粒子を分離する静電分離方法であって、
    　前記原料から成る原料層の底部又は内部に配置された下部電極と、前記原料層の上方に配置された上部電極との間に電圧を印加して電極間に電界を生じさせるステップ、
    　前記原料層を流動させて前記原料層内で前記導電性粒子と前記下部電極とを接触させることにより、前記導電性粒子のみを前記下部電極と同じ極性に帯電させるステップ、
    　前記原料層の上方且つ前記上部電極の下方を捕捉領域とし、前記捕捉領域を通過するコンベヤベルトの不導体からなる下向きの搬送面に誘電分極によって前記上部電極と同じ極性を出現させるステップ、
    　前記原料層の表面から帯電した前記導電性粒子を静電気力によって選択的に離脱させて前記コンベヤベルトの前記搬送面に付着させるステップ、及び、
    　前記電界の外へ移動した前記搬送面から前記導電性粒子を分離して回収するステップ、を含む、
    静電分離方法。
  6. 　前記コンベヤベルトの前記搬送面を振動させることにより、前記搬送面又は前記導電性粒子に付着している前記絶縁性粒子を振り落とすステップを、更に含む、
    請求項５に記載の静電分離方法。
  7. 　前記コンベヤベルトに静電気力で付着している前記導電性粒子を除電することにより、前記コンベヤベルトから前記導電性粒子を分離させて回収するステップを、更に含む、
    請求項５又は６に記載の静電分離方法。
  8. 　前記コンベヤベルトの回転による前記捕捉領域における搬送面の移動方向と前記原料層内での前記原料の進行方向とが平面視において直交している、
    請求項５～７のいずれか一項に記載の静電分離方法。
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