JPH0613098B2 - 鉱物破砕方法 - Google Patents

鉱物破砕方法

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JPH0613098B2
JPH0613098B2 JP60503472A JP50347285A JPH0613098B2 JP H0613098 B2 JPH0613098 B2 JP H0613098B2 JP 60503472 A JP60503472 A JP 60503472A JP 50347285 A JP50347285 A JP 50347285A JP H0613098 B2 JPH0613098 B2 JP H0613098B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は石炭および卑金属、鉄鉱石のごとき他の鉱物を
細く破砕する方法、特に工業用鉱物および岩石として説
明されているすべての鉱物(以下「鉱物」と称す)を細
かく破砕する鉱物破砕方法に関するものである。
従来技術 固体物質の超音波破砕方法および装置はダブリュ・ビー
・タープリイ・ジュニア氏の米国特許第4156593
号明細書に記載されており、そして超音波均質化および
乳化方法はピー・アール・スティーンストラップ氏の米
国特許第4302112号明細書に開示されている。ソ
ニック高周波衝撃または粉砕による破砕方法および装置
はエー・ジー・デイン氏のオーストラリア特許第544
699号明細書に記載されている。
発明の概要 本発明の目的は鉱物の細かい破砕を特に効率よく実施す
ることができる鉱物破砕方法を提供することにある。本
発明によればハンマーミル又は同様の装置内で粉砕させ
た例えば石炭のごとき鉱物を供給器によって例えば液体
二酸化炭素または液体窒素のごとき低温加工流体の循環
流通路に導入させ、その低温加工流体により浮遊されて
運ばれる鉱物粒子を機械的に発生させた高周波振動エネ
ルギを付加する粉砕機に搬送し、低温流体と破砕された
鉱物とを次いで分離機に導入させ、該分離機により破砕
された鉱物を流体から分離し、そして放出させ、流体を
供給器に再循環させる。1次熱交換器において供給器か
らの流体は粉砕機から分離機に通過する流体によって予
め冷却され、そしてその流体はさらに2次熱交換器内の
冷却剤によって破砕機に達する前に所望の作動温度に冷
却される。
発明を実施するための最良の形態 図示した装置は石炭の破砕のために案出されたものであ
るが、必要ならば所望通りに変形して上述した他の鉱物
の加工に適用し得ることができる。
本装置は1次粉砕機10を含み、該1次粉砕機10は導
入した石炭を1乃至10ミリメートル程度のサイズに経
済的に縮小させることができるハンマーミル又は公知の
装置から構成されている。
粉砕された石炭は流通路11によって貯蔵ホッパ12に
搬送され、貯蔵ホッパ12から石炭は引き出され、そし
て周囲温度において流通路13によって供給器14に搬
送される。
連続破砕工程においては破砕させた石炭を低温加工流体
の流通路に導入させ、この流体によって供給器14から
1次熱交換器15を通して順番に、2次熱交換器16
と、高周波破砕機17を通して1次熱交換器15にもど
し、そして鉱物一流体分離機18に搬送させ、鉱物一流
体分離機18において、破砕した石炭を放出させ、低温
加工流体を供給器14に再循環させる。
多数の低温流体を加工流体として使用することができ、
液体二酸化炭素は液体窒素と同様に適宜な媒体である
が、不活性ガス又は低分子量アルカン(例えばメタンな
いしノナン)またはそれらの混合物、又は天然ガスの成
分のような約−40℃以下で液体のままである他の物質
又は混合物も使用することができる。
連続処理装置は使用される加工流体の性質に適するよう
に選択した内部作動圧力を有し、例えば二酸化炭素が使
用される場合に内部作動圧力は二酸化炭素を液体状態に
維持するために5.11気圧を越えなければならない。
供給器14は貯蔵ホッパ12から収容した破砕された石
炭を鉱物一流体分離機18内の破砕された石炭から分離
された低温加工流体の流通路に導入することができるロ
ックホッパまたは同様の装置にすることができる。加工
流体およびそれにより運ばれた粉砕された石炭は流通路
19により前述したごとく予め冷却されている1次熱交
換器15を通って、そして適宜な冷却剤の流通路20,
21によって高周波破砕機17の作動温度に冷却されて
いる2次熱交換器16に進む。加工流体および運ばれる
破砕された石炭は流通路22を高周波破砕機17に供給
され、そして加工流体から最終製品を分離する結果とし
て生じるか又は本装置内の他の点において流体の損失を
生じさせる結果として発生する流体の損失を補充するた
めに破砕加工前に補充低温流体が流通炉路23によって
加えられる。
第2図に関し、略示した破砕機17は2段階型からなっ
ている。その破砕機17は本装置内の熱損失を阻止する
かまたは減少するために密封冷却ユニットであり、そし
て第1溜め部24を含有しており、該溜め部24には加
工流通路2により運ばれた石炭粒子を導入させると共に
流通路23を介して補充加工流体を導入させてある。溜
め部24から加工流体と破砕された石炭のスラリーはポ
ンプ25によってダブリュ・ビー・タープリイ・ジュニ
ア氏の前記米国特許第4156593号明細書に記載さ
れた型式のものを用いることができる第1超音波破砕装
置26に導入される。加工流体と破砕された石炭のスラ
リーは次いで流通路27を介して分類機28に導入さ
れ、該分類機28はスラリーから所望の大きさより大き
い石炭粒子を分離し、そのような所定の大きさより大き
い流通路29によって再加工のため第1溜め部24に戻
され、石炭粒子の残部は流通路30内の加工流体によっ
て破砕機の第2段階に運ばれ、補充加工流体が流通路3
2により流通路23から運ばれる第2溜め部31に供給
される。スラリーは第2ポンプ33によって第1超音波
破砕装置26と同様の第2超音波破砕装置34に送ら
れ、そして流通路35によって第2分離機36に送り込
まれ、大きすぎる石炭粒子は流通路37によって第2溜
め部31に再循環される。最終的に加工された粒子を搬
送する加工流体のスラリーは流通路19の下流加工流体
を予め冷却するために流通路38を介して第1図に示し
た1次熱交換器15に導入され、2つの流通路はもちろ
ん1次熱交換器15内で分離されている。最後に加工流
体と破砕された石炭粒子は流通路39によって鉱物一流
体分離機18に進み、分離された破砕粒子は流通路40
内から退出し、低温加工流体は流通路41を介して供給
器14に再循環される。
加工流体は供給器14における空気の侵入によって、並
びに石炭粒子に吸着またはそれに吸着されている炭化水
素ガスによって汚染されるので、これら外来ガスの除去
のため清浄器42を循環系統内に含ませることが好まし
い。鉱物一流体分離機18から供給器14までの流通路
41内で凝縮器43を導入させることができる。機械的
に誘起された高周波エネルギの領域における加工流体内
の鉱物の破砕加工の有効性は作動を行なう低温状態によ
って非常に顕著に増大する。このような状態は破砕する
ための連続加工を生じさせるように鉱物粒子の内部熱応
力の増大および全体の脆化の増長を発生させる。この加
工は以下の態様のいずれかまたは両方に有効である。
(i)鉱物の単位質量の特定の破砕度を達成するのに必
要とされるエネルギ密度の縮少。
(ii)物質の単位質量当りの特定のエネルギ密度におい
て達成される鉱物成分の遊離度の増加。遊離度の増加は
その後の鉱物分離工程を簡単化しかつそのコストを低減
する。
加工流体として、二酸化炭素または窒素のごとき液化さ
れた比較的不活性なガスの使用は従来の方法において発
生する鉱物表面の酸化を防止する利点を付与する。この
酸化の防止は石炭の凝集加工または硫化物浮遊加工のよ
うな場合において、鉱物混合物の残部の貴重でない成分
からより容易に分離される貴重な鉱物または成分を得
る。
加工流体としての炭化水素ガスの使用または凝縮された
炭化水素ガスと液体二酸化炭素との混合物の使用はある
選鉱加工において、その後の選鉱または副次的な分離加
工をより有効にっせるように鉱物表面に物理的化学特性
の変化を生じさせる。
使用される加工流体が破砕鉱物混合物のさらに他の処理
または選鉱に適する媒体である場合に、分離機18は省
略することができ、そして流体中の破砕された粒子はス
ラリーは下流側の加工に通過させることができる。この
場合に、もちろん、低温加工流体は前述のごとく分離機
18から再循環させるよりむしろ供給源から供給器14
に供給させる。
図面の簡単な説明 第1図は本発明の鉱物破砕方法を実施した連続装置の概
略図、第2図はその破砕装置の結線図である。
10……1次粉砕機 12……貯蔵ホッパ 14……供給器 15……1次熱交換器 16……2次熱交換器 17……高周波破砕機 18……鉱物一流体分離機 24……第1溜め部 25……第1ポンプ 26……第1超音波破砕装置 28……第1分類機 31……第2溜め部 33……第2ポンプ 34……第2超音波破砕装置 36……第2分類機

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉱物を粉砕して鉱物粒子を形成し、鉱物粒
    子を供給器に搬送させ、液体二酸化炭素と液体窒素とか
    ら成る群から選択した液化不活性ガスの形態の低温加工
    流体を別個に供給器に供給し、鉱物粒子と低温加工流体
    とを混合させると共にその粒子を低温加工流体で破砕機
    に搬送し、鉱物粒子と低温加工流体とを機械的に誘起さ
    れた高周波振動エネルギの破砕機内の領域に通過させて
    鉱物粒子を破砕させ、破砕粒子を低温加工流体から分離
    させることを特徴とする連続破砕系統内で鉱物を破砕す
    る鉱物破砕方法。
  2. 【請求項2】低温加工流体から破砕された粒子を分離さ
    せた後に、低温加工流体を供給器を通して再循環させ、
    低温加工流体の損失を補充するために補充低温加工流体
    を加工流体に供給させることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の鉱物破砕方法。
  3. 【請求項3】破砕機から上流側の低温加工流体を1次熱
    交換器において、破砕機から下流側の低温加工流体によ
    って予め冷却させ、予め冷却させた低温加工流体を破砕
    機の上流の2次熱交換器において冷却剤により更に冷却
    させることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    鉱物破砕方法。
  4. 【請求項4】低温加工流体から鉱物に吸着またはそれに
    吸収された空気またはガスを抽出するため低温加工流体
    を清浄器に通過させることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の鉱物破砕方法。
  5. 【請求項5】破砕機内の領域の高周波エネルギを超音波
    としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    鉱物破砕方法。
  6. 【請求項6】破砕機内の領域に通過させた後の破砕され
    た粒子を機械的に増大させた高周波振動エネルギの第2
    領域に搬送させ、該粒子を更に破砕することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の鉱物破砕方法。
  7. 【請求項7】加工流体を液化状態に維持するために必要
    な圧力よりも少なくとも多少高い圧力で内部作動圧力を
    保持することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の鉱物破砕方法。
  8. 【請求項8】鉱物を粉砕して鉱物粒子を形成し、鉱物粒
    子を供給器に搬送させ、炭化水素ガスと、凝縮炭化水素
    ガスと液体二酸化炭素との混合物とから成る群から選択
    した低温加工流体を別個に供給器に供給し、鉱物粒子と
    低温加工流体とを混合させると共にその粒子を低温加工
    流体で搬送し、鉱物粒子と加工流体とを機械的に誘起さ
    せた高周波振動エネルギの破砕機内の領域に通過させて
    鉱物粒子を破砕させ、破砕粒子を低温加工流体から分離
    させることを特徴とする連続破砕系統内で鉱物を破砕す
    る鉱物破砕方法。
JP60503472A 1984-07-26 1985-07-26 鉱物破砕方法 Expired - Lifetime JPH0613098B2 (ja)

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AUPG623584 1984-07-26
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EP (1) EP0222760B1 (ja)
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KR (1) KR920003528B1 (ja)
AT (1) ATE57111T1 (ja)
AU (1) AU571108B2 (ja)
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DE (1) DE3580042D1 (ja)
DK (1) DK165227C (ja)
FI (1) FI87545C (ja)
NO (1) NO165710C (ja)
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