JPH10156108A - スラリー濃縮方法及び装置 - Google Patents
スラリー濃縮方法及び装置Info
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- JPH10156108A JPH10156108A JP8318374A JP31837496A JPH10156108A JP H10156108 A JPH10156108 A JP H10156108A JP 8318374 A JP8318374 A JP 8318374A JP 31837496 A JP31837496 A JP 31837496A JP H10156108 A JPH10156108 A JP H10156108A
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Landscapes
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラリーを精度良くかつ小ロットにも対応可
能に濃縮する。 【解決手段】 スラリーを構成する固体材の密度と液体
の密度と、濃縮前スラリーの重量と体積と、目標スラリ
ー濃度とをもとに脱液重量を算出し、算出した脱液重量
分だけスラリーから液体を排出するようにスラリーを加
圧することを特徴とする。
能に濃縮する。 【解決手段】 スラリーを構成する固体材の密度と液体
の密度と、濃縮前スラリーの重量と体積と、目標スラリ
ー濃度とをもとに脱液重量を算出し、算出した脱液重量
分だけスラリーから液体を排出するようにスラリーを加
圧することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスラリーを高精度に
濃縮する方法に関するものである。
濃縮する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スラリーは工業上の使用目的、対象等で
色々な種類があり、その濃縮目的、仕様も千差万別であ
るが、スラリーに近い性状の汚泥等を濃縮する方法とし
て加圧・圧搾式脱水法が知られており、例えば特開平５
−４９８１８には、所定のケーキ含水率を得ることを目
的としたフィルタプレスにおける運転制御方法が開示さ
れている。これは、一定容積のろ過室に圧入ろ過した原
液を、加圧・圧搾して固液分離を行うようにしたフィル
タプレスにおいて、原液の圧入タンクに設けたレベル計
と濃度計をもとに設定量の原液をろ過室に圧入して濃縮
汚泥濃度を演算し、次にダイヤフラムを膨張させてろ過
室内の濃縮汚泥をさらに圧搾してろ液量を計量し、ろ過
室容量と前記圧入時の濃縮汚泥濃度とろ液量とから圧搾
中の濃縮汚泥濃度を計算し、設定した濃縮汚泥濃度を得
ようとするものである。
色々な種類があり、その濃縮目的、仕様も千差万別であ
るが、スラリーに近い性状の汚泥等を濃縮する方法とし
て加圧・圧搾式脱水法が知られており、例えば特開平５
−４９８１８には、所定のケーキ含水率を得ることを目
的としたフィルタプレスにおける運転制御方法が開示さ
れている。これは、一定容積のろ過室に圧入ろ過した原
液を、加圧・圧搾して固液分離を行うようにしたフィル
タプレスにおいて、原液の圧入タンクに設けたレベル計
と濃度計をもとに設定量の原液をろ過室に圧入して濃縮
汚泥濃度を演算し、次にダイヤフラムを膨張させてろ過
室内の濃縮汚泥をさらに圧搾してろ液量を計量し、ろ過
室容量と前記圧入時の濃縮汚泥濃度とろ液量とから圧搾
中の濃縮汚泥濃度を計算し、設定した濃縮汚泥濃度を得
ようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スラリー状
の材料を成形機に供給して製品を成形するような場合、
スラリー密度の均一性及び供給性等を考慮して、成形前
のスラリーを収納した容器内で所定濃度に精度良く濃縮
することが求められる。この点で、フィルタプレスを用
いてスラリーを濃縮する方法では、濃縮されたスラリー
を移し替えなければならないという基本的問題がある。
さらに前記公知例においては、原液圧入量の設定値は、
処理原液の過去のろ過速度と全ろ過室のろ過面積と濃度
計で測定した原液濃度とから計算しなければならない。
このため、予め使用するフィルタプレスに対して種々の
原液濃度のろ過に関わる正確なデータを収集してデータ
ベース化しておかなければならず、小ロットで頻繁にス
ラリー濃度を調整するような使い方に対しては適用が難
しい。本発明は、スラリーを精度良くかつ小ロットにも
対応可能なスラリー濃縮方法及び装置を提供することを
目的とする。
の材料を成形機に供給して製品を成形するような場合、
スラリー密度の均一性及び供給性等を考慮して、成形前
のスラリーを収納した容器内で所定濃度に精度良く濃縮
することが求められる。この点で、フィルタプレスを用
いてスラリーを濃縮する方法では、濃縮されたスラリー
を移し替えなければならないという基本的問題がある。
さらに前記公知例においては、原液圧入量の設定値は、
処理原液の過去のろ過速度と全ろ過室のろ過面積と濃度
計で測定した原液濃度とから計算しなければならない。
このため、予め使用するフィルタプレスに対して種々の
原液濃度のろ過に関わる正確なデータを収集してデータ
ベース化しておかなければならず、小ロットで頻繁にス
ラリー濃度を調整するような使い方に対しては適用が難
しい。本発明は、スラリーを精度良くかつ小ロットにも
対応可能なスラリー濃縮方法及び装置を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、スラリーを構
成する固体材の密度と液体の密度と、濃縮前スラリーの
重量と体積と、目標スラリー濃度とをもとに脱液重量を
算出し、算出した脱液重量分だけスラリーから液体を排
出するようにスラリーを加圧することを特徴としてい
る。より詳しくは、スラリーを収納するスラリータンク
の空重量と、スラリーを収納した時のスラリー高さに対
するスラリー体積の関係を予め求めておき、濃縮前スラ
リーを収納したスラリータンクの全重量を測定して濃縮
前スラリー重量を計算し、スラリー液面位置を計測する
ことで濃縮前スラリーの体積を求めるような手段を用い
る発明でもある。さらに別の発明として、スラリーを収
納するスラリータンクと、スラリータンク内のスラリー
の重量を計測する手段と、体積を計測する手段と、スラ
リータンク開口部に密接して往復するスラリーを加圧す
る濃縮ヘッドと、濃縮ヘッドがスラリーを押圧したとき
の脱液重量を計測する手段と、前記計測したスラリーの
重量、体積、脱液重量、およびスラリーを構成する固体
材の密度と液体の密度、さらに目標スラリー濃度が入力
されると脱液重量を算出する制御部とを有することを特
徴としている。
成する固体材の密度と液体の密度と、濃縮前スラリーの
重量と体積と、目標スラリー濃度とをもとに脱液重量を
算出し、算出した脱液重量分だけスラリーから液体を排
出するようにスラリーを加圧することを特徴としてい
る。より詳しくは、スラリーを収納するスラリータンク
の空重量と、スラリーを収納した時のスラリー高さに対
するスラリー体積の関係を予め求めておき、濃縮前スラ
リーを収納したスラリータンクの全重量を測定して濃縮
前スラリー重量を計算し、スラリー液面位置を計測する
ことで濃縮前スラリーの体積を求めるような手段を用い
る発明でもある。さらに別の発明として、スラリーを収
納するスラリータンクと、スラリータンク内のスラリー
の重量を計測する手段と、体積を計測する手段と、スラ
リータンク開口部に密接して往復するスラリーを加圧す
る濃縮ヘッドと、濃縮ヘッドがスラリーを押圧したとき
の脱液重量を計測する手段と、前記計測したスラリーの
重量、体積、脱液重量、およびスラリーを構成する固体
材の密度と液体の密度、さらに目標スラリー濃度が入力
されると脱液重量を算出する制御部とを有することを特
徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、磁石を湿式成形するときに
用いる磁性粉末と溶剤からなるスラリーを例に本発明を
説明する。スラリーは、固体分として磁性微粉（以下微
粉と略す）と、液体分として鉱物油又は合成油等の油性
溶媒（以下溶媒と略す）からなる。図１において、スラ
リータンク１に濃縮前のスラリー２を入れ、ロードセル
１１に載せる。ロードセル１１の信号は制御部４に入力
される。スラリータンク１の上方には、エアシリンダ又
は油圧シリンダ等のアクチュエータ１２に連結されて昇
降自在な濃縮ヘッド１４を設ける。アクチュエータ１２
は、制御部４からの指令により圧力又は速度が制御可能
になっている。濃縮ヘッド１４は、底面に多数の穴を有
するパンチングメタルを設けた中空ピストンであり、外
側面のパッキン１５でスラリータンク１の内径と摺動し
て往復移動する。パンチングメタル表面には濾紙１６を
セットする。濃縮ヘッド１４に配管１７を貫装し、内部
に一端を解放するとともに、他端はスラリータンク１近
傍に設けた油タンク２２に入るようにする。油タンク２
２はロードセル２１に載せ、ロードセル２１の信号も制
御部４に入れる。制御部４はコンピュータを有し、後述
する各種計算と濃縮ヘッドの動作の制御を行う。
用いる磁性粉末と溶剤からなるスラリーを例に本発明を
説明する。スラリーは、固体分として磁性微粉（以下微
粉と略す）と、液体分として鉱物油又は合成油等の油性
溶媒（以下溶媒と略す）からなる。図１において、スラ
リータンク１に濃縮前のスラリー２を入れ、ロードセル
１１に載せる。ロードセル１１の信号は制御部４に入力
される。スラリータンク１の上方には、エアシリンダ又
は油圧シリンダ等のアクチュエータ１２に連結されて昇
降自在な濃縮ヘッド１４を設ける。アクチュエータ１２
は、制御部４からの指令により圧力又は速度が制御可能
になっている。濃縮ヘッド１４は、底面に多数の穴を有
するパンチングメタルを設けた中空ピストンであり、外
側面のパッキン１５でスラリータンク１の内径と摺動し
て往復移動する。パンチングメタル表面には濾紙１６を
セットする。濃縮ヘッド１４に配管１７を貫装し、内部
に一端を解放するとともに、他端はスラリータンク１近
傍に設けた油タンク２２に入るようにする。油タンク２
２はロードセル２１に載せ、ロードセル２１の信号も制
御部４に入れる。制御部４はコンピュータを有し、後述
する各種計算と濃縮ヘッドの動作の制御を行う。
【０００６】次に作用について説明する。スラリー２の
濃縮はアクチュエータ１２を作動し、濃縮ヘッド１４を
下降させ、スラリー２を圧縮することで行う。この時、
濃縮ヘッド１４の側面には、パッキン１５が設けてある
ため、スラリー２は吹き出すことなく加圧され、スラリ
ー２中の溶媒のみが濾紙及びパンチングメタルの穴を通
過し、濃縮ヘッドの内部に浸入し、加圧力で配管１７を
通じて油タンク２２に排出される。この排出される溶媒
量を制御することで、スラリー２を目標の濃度に圧縮す
ることができる。以下、溶媒量の制御方法について説明
する。
濃縮はアクチュエータ１２を作動し、濃縮ヘッド１４を
下降させ、スラリー２を圧縮することで行う。この時、
濃縮ヘッド１４の側面には、パッキン１５が設けてある
ため、スラリー２は吹き出すことなく加圧され、スラリ
ー２中の溶媒のみが濾紙及びパンチングメタルの穴を通
過し、濃縮ヘッドの内部に浸入し、加圧力で配管１７を
通じて油タンク２２に排出される。この排出される溶媒
量を制御することで、スラリー２を目標の濃度に圧縮す
ることができる。以下、溶媒量の制御方法について説明
する。
【０００７】濃縮後の目標スラリー濃度をＫ（ｗｔ％）
とすると、これは濃縮後のスラリー密度ρｓと、微粉の
固有密度ρｇ及び溶媒の固有密度ρｏを用いて表すこと
ができる。ここで、スラリー中の微粉の重量と体積、及
び溶媒の重量と体積を次のように表す。 スラリー中の微粉重量：Ｗｇ スラリー中の微粉体積：Ｖｇ スラリー中の溶媒重量：Ｗｙ スラリー中の溶媒体積：Ｖｙ
とすると、これは濃縮後のスラリー密度ρｓと、微粉の
固有密度ρｇ及び溶媒の固有密度ρｏを用いて表すこと
ができる。ここで、スラリー中の微粉の重量と体積、及
び溶媒の重量と体積を次のように表す。 スラリー中の微粉重量：Ｗｇ スラリー中の微粉体積：Ｖｇ スラリー中の溶媒重量：Ｗｙ スラリー中の溶媒体積：Ｖｙ
【０００８】スラリー濃度Ｋは下記で表される。 Ｋ＝Ｗｇ／（Ｗｇ＋Ｗｙ）×１００％ ・・・・・・・ スラリー密度ρｓは下記の様に書くことができる。 ρｓ＝（Ｗｇ＋Ｗｙ）／（Ｖｇ＋Ｖｙ） ・・・・・・・ 微粉密度ρｇ及び溶媒密度ρｏは下式で表される。 ρｇ＝Ｗｇ／Ｖｇ ・・・・・・・ ρｏ＝Ｗｙ／Ｖｙ ・・・・・・・ 上記式、、、より下記の関係が求められる。 ρｓ＝ρｇ×ρｏ／（ρｇ−Ｋ（ρｇ−ρｏ））・・・・
【０００９】次に、濃縮後のスラリー濃度ρｓと、濃縮
するに必要な脱溶媒重量Ｗｏの関係を求める。濃縮前後
のスラリーの重量と体積を各々次のように表す。 濃縮前スラリー重量：Ｗ 濃縮前スラリー体積：Ｖ 濃縮後スラリー重量：Ｗｄ 濃縮後スラリー体積：Ｖｄ ここで、濃縮前スラリーの重量Ｗ及び体積Ｖは、スラリ
ー２をスラリータンク１に収納するときに別途測定手段
等で知ることができるが、その他の手段でも可能であ
る。例えば、重量Ｗについては、収納するスラリータン
ク１の重量を予め計測しておくことでロードセル１１か
らの計測値で算出できる。また体積Ｖについては、予め
スラリータンク１に対するスラリー液面高さと体積の関
係を求めておけば、下記に示すような方法でスラリー液
面高さを算出すれば体積Ｖを知ることができる。即ち、
スラリータンク１の内面に目盛りを付けてそれを読んだ
り、スラリータンク１の上面からスラリー液面までの高
さを測ったり、またスラリー液面高さを測定できる距離
センサ１３を設けその測定値を用いる等でスラリー液面
高さを算出できる。
するに必要な脱溶媒重量Ｗｏの関係を求める。濃縮前後
のスラリーの重量と体積を各々次のように表す。 濃縮前スラリー重量：Ｗ 濃縮前スラリー体積：Ｖ 濃縮後スラリー重量：Ｗｄ 濃縮後スラリー体積：Ｖｄ ここで、濃縮前スラリーの重量Ｗ及び体積Ｖは、スラリ
ー２をスラリータンク１に収納するときに別途測定手段
等で知ることができるが、その他の手段でも可能であ
る。例えば、重量Ｗについては、収納するスラリータン
ク１の重量を予め計測しておくことでロードセル１１か
らの計測値で算出できる。また体積Ｖについては、予め
スラリータンク１に対するスラリー液面高さと体積の関
係を求めておけば、下記に示すような方法でスラリー液
面高さを算出すれば体積Ｖを知ることができる。即ち、
スラリータンク１の内面に目盛りを付けてそれを読んだ
り、スラリータンク１の上面からスラリー液面までの高
さを測ったり、またスラリー液面高さを測定できる距離
センサ１３を設けその測定値を用いる等でスラリー液面
高さを算出できる。
【００１０】一方、濃縮後のスラリー密度ρｓは下式で
表される。 ρｓ＝Ｗｄ／Ｖｄ ・・・・・・・・ ここで脱溶媒重量をＷｏとすると、これは濃縮前後の重
量差であり下式となる。 Ｗｏ＝Ｗ−Ｗｄ ・・・・・・・・ これを濃縮前後の体積差として表すと下式のようにな
る。 Ｗｏ／ρｏ＝Ｖ−Ｖｄ ・・・・・・・・ 上記式、、より脱溶媒重量Ｗｏを求めると、下記
で表される。 Ｗｏ＝（ρｓ×Ｖ−Ｗ）／（ρｓ／ρｏ−１） ・・
表される。 ρｓ＝Ｗｄ／Ｖｄ ・・・・・・・・ ここで脱溶媒重量をＷｏとすると、これは濃縮前後の重
量差であり下式となる。 Ｗｏ＝Ｗ−Ｗｄ ・・・・・・・・ これを濃縮前後の体積差として表すと下式のようにな
る。 Ｗｏ／ρｏ＝Ｖ−Ｖｄ ・・・・・・・・ 上記式、、より脱溶媒重量Ｗｏを求めると、下記
で表される。 Ｗｏ＝（ρｓ×Ｖ−Ｗ）／（ρｓ／ρｏ−１） ・・
【００１１】前記式を上記式に代入すれば、濃縮後
のスラリー濃度をＫにするための脱溶媒重量Ｗｏは、既
知の微粉密度ρｇと溶媒密度ρｏ、及び当初計測した濃
縮前のスラリー重量Ｗと体積Ｖで予め計算で求めること
がことができる。これより、濃縮ヘッド１４でスラリー
２を圧縮しながら、配管１７を通じて排出される溶媒重
量をロードセル２１からの計測値をもとに算出し、前記
計算した値Ｗｏになるように濃縮ヘッド１４の作動を制
御すればよい。
のスラリー濃度をＫにするための脱溶媒重量Ｗｏは、既
知の微粉密度ρｇと溶媒密度ρｏ、及び当初計測した濃
縮前のスラリー重量Ｗと体積Ｖで予め計算で求めること
がことができる。これより、濃縮ヘッド１４でスラリー
２を圧縮しながら、配管１７を通じて排出される溶媒重
量をロードセル２１からの計測値をもとに算出し、前記
計算した値Ｗｏになるように濃縮ヘッド１４の作動を制
御すればよい。
【００１２】上記説明したように、脱溶媒重量は正確に
算出でき、かつその重量もロードセルにより厳密に計測
できるので、スラリー濃度を精度よく制御することがで
きる。ここで、ロードセル２１での計測値が計算値Ｗｏ
に一致した時に配管１７内に残存する溶媒は誤差要因に
なる。これに対しては、配管の長さ、形状等を考慮する
とともに、濃縮ヘッド１４の押し付け速度、圧力、停止
タイミング及び後退動作等を適宜決めることによって小
さくすることができる。また、スラリータンク１は１個
に固定せず多数個用いることもできる。この場合、予め
個々のスラリータンクの重量とスラリー高さに対する体
積の関係を計測しておけば、スラリータンク個別で濃度
設定することができ、小ロットで多種類の成形仕様に対
応することができる。
算出でき、かつその重量もロードセルにより厳密に計測
できるので、スラリー濃度を精度よく制御することがで
きる。ここで、ロードセル２１での計測値が計算値Ｗｏ
に一致した時に配管１７内に残存する溶媒は誤差要因に
なる。これに対しては、配管の長さ、形状等を考慮する
とともに、濃縮ヘッド１４の押し付け速度、圧力、停止
タイミング及び後退動作等を適宜決めることによって小
さくすることができる。また、スラリータンク１は１個
に固定せず多数個用いることもできる。この場合、予め
個々のスラリータンクの重量とスラリー高さに対する体
積の関係を計測しておけば、スラリータンク個別で濃度
設定することができ、小ロットで多種類の成形仕様に対
応することができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、スラリーを構成する固
体の密度と液体の密度、及び濃縮前のスラリーの重量と
体積がわかれば、目標濃度に濃縮するための脱溶媒重量
を算出することができ、脱溶媒量を計測することにより
合理的にスラリーを目標濃度に濃縮することができる。
また、スラリーを収納するスラリータンク毎に濃度調整
が可能なので、濃度仕様が多種類にわたる製品を小さい
ロットで生産することができる。
体の密度と液体の密度、及び濃縮前のスラリーの重量と
体積がわかれば、目標濃度に濃縮するための脱溶媒重量
を算出することができ、脱溶媒量を計測することにより
合理的にスラリーを目標濃度に濃縮することができる。
また、スラリーを収納するスラリータンク毎に濃度調整
が可能なので、濃度仕様が多種類にわたる製品を小さい
ロットで生産することができる。
【図１】本発明を説明するための概念図
１ スラリータンク ２ スラリー ４ 制御部 １１ ロードセル １４ 濃縮ヘッド １６ 濾紙 １７ 配管 ２１ ロードセル ２２ 油タンク
Claims (3)
- 【請求項１】 スラリーを構成する固体材の密度と液体
の密度と、濃縮前スラリーの重量と体積と、目標スラリ
ー濃度とをもとに脱液重量を算出し、算出した脱液重量
分だけスラリーから液体を排出するようにスラリーを加
圧することを特徴とするスラリー濃縮方法。 - 【請求項２】 スラリーを収納するスラリータンクの空
重量と、スラリーを収納した時のスラリー高さに対する
スラリー体積の関係を予め求めておき、濃縮前スラリー
を収納したスラリータンクの全重量を測定して濃縮前ス
ラリー重量を計算し、スラリー液面位置を計測すること
で濃縮前スラリーの体積を求める請求項１記載のスラリ
ー濃縮方法。 - 【請求項３】 スラリーを収納するスラリータンクと、
スラリータンク内のスラリーの重量を計測する手段と、
体積を計測する手段と、スラリータンク開口部に密接し
て往復するスラリーを加圧する濃縮ヘッドと、濃縮ヘッ
ドがスラリーを押圧したときの脱液重量を計測する手段
と、前記計測したスラリーの重量、体積、脱液重量、お
よびスラリーを構成する固体材の密度と液体の密度、さ
らに目標スラリー濃度が入力されると脱液重量を算出す
る制御部とを有することを特徴とするスラリー濃縮装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8318374A JPH10156108A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | スラリー濃縮方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8318374A JPH10156108A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | スラリー濃縮方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156108A true JPH10156108A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18098445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8318374A Pending JPH10156108A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | スラリー濃縮方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10156108A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509676A (ja) * | 1999-09-10 | 2003-03-11 | スターデイル・リミテッド | 液体を計量する装置および方法 |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP8318374A patent/JPH10156108A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509676A (ja) * | 1999-09-10 | 2003-03-11 | スターデイル・リミテッド | 液体を計量する装置および方法 |
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