JPH0624644B2 - 固体分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉱石、廃棄物又は屑金のような固体を乾式で
分離する固体分離装置に関する。

乾燥媒質分離器は例えば英国特許第1085810号及び第117
8235号で既に知られている。これらの先行技術の分離器
では、２種類以上の密度の異なる物質の混合物を乾燥浮
選媒質中に導入し、この媒質を振動させ且つ空気で流動
化する。この操作の原理は、重い物質の粒子を媒質の底
に沈澱させ、軽い物質の粒子を媒質の上表面に向けて
「浮遊」させることにある。これらの物質は、流動床の
一端に軽い物質のみが流れる堰を備え且つ他端に重い物
質が流れるランプ（坂路）と逆堰とを備えることによっ
て事実上分離される。このような装置は様々な理由から
余り効果的とはいえない。特に、軽い方の物質が床内を
自由に移動しようとするため、その排出を効果的に行う
ことができない。軽い物質はまた、特に分離器の装入量
が多い場合には重い物質と共に排出され得、その場合は
選別物質の値打ちが大幅に低下する。

本発明の目的は、より効果的な乾燥媒質固体分離装置を
提供することにある。

本発明によれば、前述の目的は、ほぼ水平方向に配列さ
れた流路を有するトラフと、トラフの流路に満たされた
粒状物質と、満たされた粒成物質を流路の下流側に移動
すべく垂直面内において下流側に向かって上昇する方向
に沿ってトラフを振動させるように構成された振動手段
と、流路の上流側におけるトラフの一端の上方に設けら
れており、前述の満たされた粒状物質の中に固体を分配
する分配手段と、前述の満たされた粒状物質を流動化す
べく、トラフの底部を介してトラフの中に気体を供給す
る供給手段とを備え、供給手段は、分配手段の下で供給
気体がゼロになるように、かつ、供給手段の供給気体
が、分配手段の下流側の遷移ゾーンで開始して、その遷
移ゾーンの間で段階的に増加するように構成されている
固体分離装置によって達成される。

本発明の固体分離装置によれば、分配手段のところでは
トラフの流路内の粒状物質を流動化させず、下流側に向
かって漸進的に流動させ得、比較的軽い固体が分配手段
からトラフの流路内の粒状物質の中に分配されてすぐに
沈降するのを阻止し得、適宜の沈降速度とし得る。

本発明の装置に係る振動手段は、振動の方向が水平方向
に対してほぼ45度になるように構成されているのがよ
い。

本発明の装置に係る流路は環状はであってもよい。

本発明の装置に係る流路は円形はであってもよい。

本発明の装置は、分配手段の上流側においてトラフの上
方に設けられており、前述の満たされた粒状物質の自由
表面を水平化する水平化手段をさらに有するのがよい。

本発明の装置は、トラフの一端においてトラフの中に設
けられていると共にトラフに固定されており、かつ下流
側に向かって上昇するように傾斜していると共に上流側
の一端がトラフの深さの中程に位置している第１のラン
プと、第１のランプの下流側においてトラフの中に設け
られていると共にトラフに固定されており、かつ下流側
に向かって上昇するように傾斜していると共に上流側の
一端がトラフの底部に位置している第２のランプとをさ
らに有するのがよい。

これにより、沈降速度の遅い物質は、第１ランプによっ
て抽出され得、また、沈降速度の速い物質は、第２ラン
プによって抽出され得る。

第２ランプは好ましくは流動化部分の終端の後に配置す
る。各ランプは、区分された固体は保持するが粒状物質
は通過させるように穿孔するのが好ましい。このように
すれば、粒状物質が流路内を継続的に移動するようにで
きる。

以下、添付図面に基づき非限定的実施例を挙げて本発明
をより詳細に説明する。

図面の装置は、以下の説明から明らかなように流動媒質
振動分離器(flowing media jigging separator)と見な
すことができ、ほぼ水平方向に配列された円環状のトラ
フ２を有する。トラフ２は、粒状物質が満たされた流路
を有する。トラフ２はバネで支持されたマウント４を介
して、下流側−上昇／上流側−下降という動作で振動す
る。本実施例に使用し得る装置の全体的大きさを示す一
つの指針として、直径は例えば２ｍである。前記運動は
偏心カムを用いて得るか、又は、好ましくは二つの振動
装置を互いに正反対の位置にあるマウント４に取り付
け、これらのマウントを対向し合う水平成分（即ち純粋
に回転性の）且つ同位相の鉛直成分で振動させて、例え
ば水平線に対して45゜の合力で往復捩れ上下運動を与え
るようにして得る。

振動装置の振動の周波数及び振幅は分離装置の大きさ及
び所期の処理量に応じて選択するが、非限定的実施例と
して夫々約50Hz及び約３mmにし得る。

この装置への供給はシュート６を介して行われ、シュー
ト６はトラフ２に連結される孔あき通路８にトラフ２よ
り高いレベルで連通する。通路８は単一角度位置でトラ
フ２に固体材料を送給する分配手段12への供給路であ
る。

分配手段12の下にはトラフ２内の粒状物質の自由表面を
水平化処理するために、当該自由表面に接するように水
平方向かつ径方向に直線的な水平化手段としての下端エ
ッジ（図示せず）が配置される。当該エッジは上下方向
に可調整である。

トラフ２には、分配手段12から約１ラジアン時計方向の
地点で、完全に径方向に水平なスプリッタエッジ14a か
ら始まる第１のランプ14が具備される。ランプ14は、螺
旋状であり、孔があけられている。また、ランプ14な下
流側に向かって上昇している。エッジ14a はトラフ２の
深さの約半分の位置にある。エッジ14a の正確な高さ及
び分配手段12に対する距離は試行錯誤しながら決定す
る。

トラフ２には、ランプ14より下流側（非厳格的）でトラ
フ２の底部から始まる第２のランプ16も設けられてい
る。ランプ16は、螺旋状であり、孔があけられている。
また、ランプ16は下流側に向かって上昇している。ラン
プ14及び16はいずれもトラフ２の上縁まで昇り、夫々の
物質流を側方で異なるコレクタ内に排出する。

トラフ２の底部は、分配手段12から或る程度下流側に進
んだ地点と、エッジ14a から或る程度下流側に進んだ地
点との間が空気透過性の膜で構成され、残りが中実(sol
id) 部分からなる。この膜は、膜厚空気ライン20によっ
て空気を受給するマニホルド20a から空気を上方に通過
させる。この膜の上流側の端部には遷移ゾーンがあり、
このゾーンでは、流動化、即ち空気の供給が或る程度の
流域にわたって段階的に増加する。空気透過性の膜の具
体的な構成としては、下流に向かってメッシュが粗くな
る空気透過性の膜がある。また、分配手段12の下ではト
ラフ２の底部は中実なので、空気の供給はゼロである。

本発明の装置に係る供給手段は、空気透過性の膜及び圧
縮空気ライン20によって構成される。

トラフ２は、エッジ14a より十分に上であるがトラフ２
の縁よりは下のレベルまで乾燥粒状物質で充填される。
この媒質は分離すべき固体より微細であるため、これら
の固体とは異なって、ランプ14及び16の孔から落下し得
る。適切な媒質としては砂が挙げられるが、その粒径及
び種類は特定の分離に適合するように試行錯誤しながら
決定する。

本分離装置は下記のように作動する。

分離にかけられる典型的固体は、例えば自動車、機械、
「白物(White goods)」及びテレビジョン受像機等のス
クラップを破砕し細かく粉砕して得た種々の固体片であ
る。鉄金属は磁気的に除去し、塵粒、ゴム、プラスチッ
ク、ガラス並びに軽金属（マグネシウム、アルミニウ
ム）及びより高密度の金属（亜鉛、黄銅）を残す。

これらの固体をスクリーニングにかけて大きすぎる塊を
除去し、シュート６によって通路８に供給する。振動装
置を作動させ、その振動作用により物質を孔あき通路８
に沿って下流に移動させる。通路８では小さい固体が孔
を介してふるい落とされる。これらの孔からは、例えば
砂粒子の体積の 100倍までの大きさの体積の固体をふる
い落とすようにし得る。残りの固体は分配手段12のリッ
プからトラフ２内に落下する。この地点では、砂は前述
の水平化手段としての下端エッジによって自由表面が水
平化処理されており、また、前述したように膜を介する
空気の供給がゼロなので流動化はしていない。

砂は前記膜上の円弧領域で、ライン20を介して送給され
る空気により流動化し、その結果砂床が中庸程度（数＋
％）膨張する。この膨張は上流側の端部で或る程度の領
域にわたって漸進的に始まる。前記振動作用は同時に、
トラフ２の砂を全部低速度で時計方向に前進させる。こ
の前進に伴って固体も移動し、極めて軽い固体が前進す
る流動化した砂の表面に「浮遊」する。残りの固体は、
鉛直運動（流動化及び振動）及び水平運動（振動）の組
合わせによって誘導させる干渉沈降として知られている
現象にしたがって種々の速度で沈澱する。このようにし
て、これらの固体が１ラジアン程度の距離にわたりエッ
ジ14a まで運ばれる頃には、固体のうちの或るものがエ
ッジ14a の深さか又はそれより深く沈澱し、残りがそれ
より浅い深さまで沈澱していることになる。

その結果、エッジ14a より浅く沈澱した固体がランプ14
（これも振動している）を昇り、例えば環状採取トレー
（図示せず）の周縁に沿って移動して側方から該トレー
内に排出される。望ましくない物質はこのようにしてト
レーから手で採取される。ランプ14には孔が設けられて
いるため、砂は落下してトラフ２内に戻り、従ってトラ
フ内で繰り返し分離処理に使用される。

一方、沈降速度の速い固体はトラフ２の底に沿って又は
その近傍でエッジ14a の下を通ってランプ16まで運ばれ
る。ランプ16の端部はトラフ２の底部又はその近傍に位
置する。これらの固体はランプ16を昇り、砂がランプ16
の孔を介して落下する一方で固体がランプ16を昇り続
け、排出シュート（図示せず）に到達する。このシュー
トは採取トレー（例えば、手で採取するための前記環状
採取トレーの別の部分）に連通し得、そこから回収ホッ
パに連通し得る。ランプ16の底はトラフの非流動化部分
内に位置する。

砂は中空矢印に従ってトラフ２内を移動し続け、分配手
段12から新たな装入分の固体を受給する。

分離効果を向上させるべく、２つの装置を直列に作動さ
せることもできる。その場合には第２の装置が第１の装
置から排出される固体流を供給材料として受容するよう
にし、例えばスプリッタエッジの深さ又は砂のグレード
のようなパラメータを適当に変えてこれら２つの装置を
作動させる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の分離装置の一実施例を示す概略斜視
図である。 2 ……トラフ、 4……マウント、 6……シュート、 8…
…通路、14，16……ランプ、20……圧縮空気ライン。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ水平方向に配列された流路を有するト
   ラフと、前記トラフの流路に満たされた粒状物質と、前
   記満たされた粒状物質を前記流路の下流側に移動すべく
   垂直面内において前記下流側に向かって上昇する方向に
   沿って前記トラフを振動させるように構成されて振動手
   段と、前記流路の上流側における前記トラフの一端の上
   方に設けられており、前記満たされた粒状物質の中に固
   体を分配する分配手段と、前記満たされた粒状物質を流
   動化すべく、前記トラフの底部を介して前記トラフの中
   に気体を供給する供給手段とを備え、前記供給手段は、
   前記分配手段の下で供給気体がゼロになるように、か
   つ、前記供給手段の供給気体が、前記分配手段の下流側
   の遷移ゾーンで開始して、その遷移ゾーンの間で段階的
   に増加するように構成されている団体分離装置。
2. 【請求項２】前記振動手段は、振動の方向が前記水平方
   向に対してほぼ45度になるように構成されている特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】前記流路が環状である特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の装置。
4. 【請求項４】前記流路が円形である特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の装置。
5. 【請求項５】前記分配手段の前記上流側において前記ト
   ラフの上方に設けられており、前記満たされた粒状物質
   の自由表面を水平化する水平化手段をさらに有する特許
   請求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載の装
   置。
6. 【請求項６】前記トラフの一端において前記トラフの中
   に設けられていると共に前記トラフに固定されており、
   かつ前記下流側に向かって上昇するように傾斜している
   と共に上流側の一端が前記トラフの深さの中程に位置し
   ている第１のランプと、前記第１のランプの下流側にお
   いて前記トラフの中に設けられていると共に前記トラフ
   に固定されており、かつ前記下流側に向かって上昇する
   ように傾斜していると共に上流側の一端が前記トラフの
   底部に位置している第２のランプとをさらに有する特許
   請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載の装
   置。