JPH0229385B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、乾式、湿式のいずれかを問わず、
分離効率がさわめて高く、保全が容易であること
を目的とする竪型磁気分離機に関するものであ
る。 従来、電磁石もしくは永久磁石を使用した磁気
分離機（磁気選別機、磁力選鉱機、磁選機などと
呼ぶこともある）は各方面で採用されており、こ
れらは磁性を異にすること２種以上の粒子の混合
物を磁場に入れると、これら粒子には異なつた大
きさの磁力が作用し、その磁力とある角度をなす
方向に補助的な分離力が作用するようにしておく
と、この両作用の結果から、粒子が相互に分離さ
れるという原理に基づくものであつて、ベルトコ
ンベアの終端ドラマ内の特定位置に磁石を設置し
たもの、グレンダル磁選機のように回転ドラム内
の全周もしくは特定部分に磁石を設置したもの、
ロツシユ磁選機もしくはクロケツト磁選機のよう
に傾斜面または湾曲面に配列固定された磁気層に
沿つてベルトコンベアを移動させるもの、その他
クロスベルト型磁選機、誘導ロール型磁選機（フ
ンボルト式）など数多くの型式のものが実用化さ
れている。しかし、これら従来の磁気分離機の大
半は、横（水平）方向に配列した型式のものであ
つて、設置面積は広くなり、特に液状（溶液状、
乳液状、懸濁液状、泥状等水分のかなり多い状
態）のものを取り扱うときの被分離物の脱水（水
切り）が不充分で濾過装置もしくは脱水装置等の
併設が必要となり、また、水容性が劣つて回転部
の摩耗や腐食等が起こりやすく、装置の維持保全
上数多くの問題がある。 この発明は、このような現状に注目してなされ
たものであり、中空もしくは中実の円柱状の非磁
性体の表面に複数個の永久磁石片を左右が互に吸
着方向にある状態でらせん状に配列した固定され
た磁芯と、内面がこの磁芯外面に近接して回転す
る非磁性体内筒と、この筒の外面との間隙に被分
離物を含有する流体を流通させるための流入口お
よび流出口さらに内筒の回転を妨げることなくし
かも被分離物を落下させるようなすき間を生じな
いように内筒の最上端付近に密に接し内筒表面を
吸着上昇して来る被分離物を掻き集めるために設
けられた掻き取り板に繋がつた取り出し口を有す
る外筒とからなることを特徴とする竪型磁気分離
機を提供するものである。以下、実施例を示す図
面を用いて、この発明の詳細を述べる。 この発明の竪型磁気分離機は磁芯Ａ、内筒Ｂお
よび外筒Ｃの三つの主要部分からなり、これら主
要部分はそれぞれ以下に示すような構造のもので
ある。 まず、磁芯Ａは、中空もしくは中実の円柱状の
非磁性体１（たとえば、ステンレス鋼、真鍮等の
合金、セラミツクス、または、強化プラスチツク
等の複合材など）の表面に、複数個の永久磁石片
２を第１図に示すように一定の間隔をおきらせん
状に配列したもので、シヤフト３によつて上部支
持部４に固定されている。ここで、配置される永
久磁石片２は左右は互に吸着方向（Ｎ極とＳ極と
が交互に対応する関係）であり、上下は必らずし
も吸着方向でなく反発方向で隣接してもよく、ま
た、らせんは円柱の径の大小によつて１本もしく
は２本以上の複数本であつても支障はない。 つぎに、内筒Ｂは、第２図に示すように、非磁
性体（たとえば、ステレス鋼のような合金で耐食
性、耐摩耗性の優れた材質のものが好ましい）の
円筒５からなり、上板６および底板６′のそれぞ
れ中心部分に設けられたベアリング７および７′
によつて前記磁芯Ａのシヤフト３に取り付けられ
て、さらに、たとえば歯車８および８′を経てモ
ータ９に連動されて、内面が前記磁芯Ａの外面に
近接しながら磁芯Ａの周囲を回転するようになつ
ている。 さらに、外筒Ｃは、第３図から明らかなよう
に、磁芯Ａを内蔵する内筒Ｂを収容する一種の容
器であり、内筒Ｂと外筒Ｃとの間隙に被分離物を
含有する流体を流すための流入口１０および流出
口１１が設けられているが、これら流入口１０お
よび流出口１１の向きを任意の方向に変更しやす
くするために、外筒Ｃを二つ以上の部分たとえば
C₁，C₂，C₃に分割し、これらを組み立ててもよ
い。ここで、流入口１０は外筒Ｃの底に近く、流
出口１１はそれよりも高い位置に設けておけば、
内筒Ｂの表面に吸着された被分離物の移動方向と
流体の流れ方向とが一致するので、被分離物が掻
き落されるようなことが防止できて好ましい。し
たがつて、いま被分離物を含有する流体が、流入
口１０から外筒Ｃ内に入ると、磁芯Ａの永久磁石
片２の磁力によつて吸引され、被分離物は内筒Ｂ
の表面に吸着するが、この吸着した被分離物は、
内筒Ｂが回転（磁芯は不動）しているため、つぎ
の瞬間に、隣接する永久磁石片（らせん状に配列
されているため上位に位置している）によつて吸
引されるため、内筒Ｂの表面を上方に移動するこ
とになる。このような現象は内部に磁芯Ａが存在
する内筒Ｂの全表面上で起こり、被分離物は次第
に上昇して、内筒Ｂの最上端付近に到達するの
で、この付近に、第４図に示すような掻き取り板
１２を設け、上昇してきた被分離物を掻き集めて
外筒Ｃの外へ取り出す。ここで、掻き取り板１２
は、外筒Ｃに取り出し口として固定され、内筒Ｂ
には密に接して、内筒Ｂの回転を妨げることなく
しかも被分離物は落下しないように配慮すべきで
あることは言うまでもない。また、掻き取り板１
２と流出口１１との間に適当な距離を設けておけ
ば、流体が特に水分の多い状態のものであるとき
は、かなりの脱水（水切り）効果を期待すること
ができるので、前記したように外筒Ｃを分割した
C₂の部分に流出口１１を設け、さらにC₃の部分
に掻き取り板１２（取り出し口）を取り付けるよ
うにすれば、取り出し口の向きをも任意に変更で
きることになるので、この発明の分離機を設置す
る際の場所の選定がきわめて容易となり好都合で
ある。 以上でこの発明の竪型磁気分離機の主要部分を
明らかにしたが、第５図のように、たとえば外筒
Ｃに邪魔板１３を適宜挿入して、隘略を形成すれ
ば、流体がその隘路を通過するとき、被分離物が
内筒Ｂの表面に近付いて吸着されやすくなり、ま
た、内筒Ｂの底板に攬拌羽根１４を取り付けると
沈降物の滞留を容易に抑止することができるの
で、随時このように部分品を組み入れて、分離効
果を高めるとよい。 この発明の竪型磁気分離機は、複数基を第６図
のように直列に連結して使用すれば、より高度の
分離効果が得られ、また第７図のように、並列に
連結すれば処理能（量）を高めることができる。
さらに、この発明の竪型磁気分離機を貯槽と直結
するか、または、第８図に例示するように貯槽１
５内に直立（この際外筒ＣのC₁およびC₂の部分
を取り外し、別の支持脚１６を用いた開放型とし
てもよい）させれば、配管の節約とともに、設置
面積の縮小をも図ることができる。 以上述べたこの発明の竪型磁気分離機は、第２
図および第３図からも明らかなように、内筒ｂの
回転部分（ベアリング７および７′）は、内筒Ｂ
の内部に完全に隠されているので、上板６、特に
底板６′と内筒Ｂとが密封状態にあれば、流体と
は全く接触せず、従来の横型分離機には見られな
い耐久性を発揮することができるほか、内筒Ｂの
回転速度の変更で処理能力を容易に変化できるこ
と、狭隘な場所への設置が容易であること、分離
効率または処理能力の変更に伴う配置転換がきわ
めて容易であること、特に水分の多い流体（たと
えば懸濁液）を処理するような場合は、磁芯Ａに
用いられているすべての永久磁石片２の磁力を満
遍に活用して、磁気分離のみならず脱水（水切
り）処理までも行なえることなど、数多くの特徴
を有するものであるから、この発明の意義はきわ
めて大きいと言うことができる。 以下に実施例を示す。 実施例 １ 外径76mm、長さ400mmのアルミニウム製円柱の
全面に、1500ガウスの永久磁石片130個をらせん
状に配列した磁芯に、内径108mm、外径110mm、長
さ430mmのステンレス鋼製の円筒を内筒として重
ね、これをさらに内径160mm、外径165mm、長さ
530mmの鋼製の外筒内に納め、内筒を毎分18回転
の速度で、永久磁石片が配列されているらせんの
上昇する方向と一致する方向に回転させながら、
外筒の底部からクーラント液（研摩、切削等の際
に使用した冷却液の廃液）を送り込んで、懸濁す
る固形物の分離を試みた。このような処理の前後
のクーラント液をそれぞれ20リツトルずつ採取
し、それぞれに含まれている固形物を分析用濾紙
で分別し、乾燥後秤量して、両者の重量比から分
離能（％）を求め、その結果を第１表にまとめ
た。第１表から明らかなように、この発明の分離
能はきわめて優れたものであつた。

【表】 実施例 ２ この発明に基づく装置として、実施例１で用い
たと同じ分離機を使用し、一方、従来広く用いら
れている横型分離機として、1500ガウスの永久磁
石片100個を内面に千鳥状に固定した外径200mm、
長さ200mmのステンレス鋼製円筒が、その表面積
のほぼ1/3が液面下に没入するように平に支持さ
れ、円筒が回転するにつれて液中で吸着分離され
た固形物を順次液面上に運び出し、これを逆の方
向から掻き取り板で集める形式のものを選び、同
一のクーラント液を用いて両者の分離能の比較を
試みた。分離能は実施例１と全く同様にして求
め、結果は第２表にまとめた。

【表】 第２表から明らかなように、この発明に基づく
装置は従来品に比べきわめて高い分離能を示し
た。なお、この発明の分離能の設置面積が0.03m²
であつたのに対し、従来品のそれは少なくともそ
の３倍を必要とし、しかも、従来品の分離した固
形物の脱水が不充分であるため、別に脱水するた
めの処理が必要であつた。もし、従来の横型分離
機でこの発明の竪型分離機と同等の分離能力を得
ようとすれば、およそ４倍の設置面積が必要とな
ることがわかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁芯の構造を模式的に示す図、第２図
は磁芯と内筒との構造を模式的に示す図、第３図
は外筒の構造を模式的に示す図、第４図は掻き取
り板の要部構造を模式的に示す図、第５図は邪魔
板および撹拌羽根の取り付けを例示するための
図、第６図および第７図はそれぞれ直列および並
列にこの発明の分離機を２基連結したときの例を
示す平面図、第８図はこの発明の分離機を貯槽内
に直立して設置した例を模式的に示す側面図であ
る。 Ａ……磁芯、Ｂ……内筒、Ｃ……外筒、１……
非磁性体、２……永久磁石片、３……シヤフト、
４……上部支持部、５……円筒、６……上板、
６′……底板、７，７′……ベアリング、８，８′
……歯車、９……モータ、１０……流入口、１１
……流出口、１２……掻き取り板、１３……邪魔
板、１４……撹拌羽根、１５……貯槽、１６……
支持脚。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中空もしくは中実の円柱状の非磁性体の表面
   に複数個の永久磁石片を左右が互に吸着方向にあ
   る状態で一定の間隔をおきらせん状に配列した固
   定された磁芯と、内面がこの磁芯外面に近接して
   回転する非磁性体内筒と、この内筒の外面との間
   隙に被分離物を含有する流体を流通させるための
   流入口および流出口さらに内筒の回転を妨げるこ
   となくしかも被分離物を落下させるようなすき間
   を生じないように内筒の最上端付近に密に接し内
   筒表面を吸着上昇して来る被分離物を掻き集める
   ために設けられた掻き取り板に繋がつた取出し口
   を有する外筒とからなることを特徴とする竪型磁
   気分離機。