JPS61502805A - 鉱物破砕方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称鉱物破砕方法 発明の分野 本発明は石炭および卑金属、鉄鉱石のごとき他の鉱物およびより一般的には、工 業用鉱物および岩石として説明されるすべての鉱物（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 固い物質の超音波破砕方法および装置（よダブリュ・ビー・タープリイ・ジュニ ア氏の米国特許第４．１５６゜５９３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・ステイーンストラップ氏の米国特許第４ ．３０２．］１２号明細書に開示されている。音波高周波衝撃または粉砕による 破砕方法および装置はニー・ジー・ボーディ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がとくに効率よ〈実施されることができる方法 を提供することにある。

本発明によればハンマーミル等の装置内で粉砕される例丸ば石炭のごとき鉱物は 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流体の循環流 に導入され、それにより浮遊されて運ばれる鉱物粒子は機賊的に発生された高周 波振動エネルギを印加する粉砕機を通して運ばれ、低温流体および破砕された鉱 物は次いて破砕された鉱物が流体から分離さねかつ放出される分離機に導かれ、 流体は供給器に再循環されろ。１次熱交換器において供給器からの流体は破砕機 から分離機へ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。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による連続破砕装置の概略図、第２図（よその破砕装置を示す結 線図である。

発明を実施するための最良の形態 図面に示した装置ｉｔま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ような他の鉱物の加工に適用し得ることができる 。

本装置は導入した石炭を１ないし１０ミリメートルｆｉＪＪｊの大きさに経済的 減少することができるハンマーミル又は他の公知の装置から成る１次粉砕機１０ を含んでいる。

粉砕された石炭は流通ＦＲ１！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に搬送されろ。

連続破砕工程は破砕された石炭を低温処理流体の流通路に導入させ、そしてこの 流体によって供給器１４から１次熱交換器１５を通して次々に順番に、２次熱交 換器１６を通し、高周波破砕機１７を通し、１次熱交Ｉｇ！、器１５を通して鉱 物−流体分離機１８に搬送させ、鉱物−流体分離機１８において、破砕した石炭 を放出させ、低温処理流体を供給器１４に再循環させる。

多数の低温流体を処理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（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処理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は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５１１気圧を越えなければならない。

供給器１４は貯蔵ホッパ１２から受容され破砕された石炭を鉱物−流体分離機１ ８内の破砕された石炭から分離された低温処理流体の流れに導入することができ るロックホッパまたは同等の装置であってもよい。

処理流体およびそれにより運ばれた粉砕された石炭は流れ１９により前述された ごとく予め冷却される１次熱交換器１５を通って、かつさらに破砕機の作動温度 に適宜な冷却剤の流れ２０．２１によって冷却される２次熱交換器１６に進む。

処理流体および運ばれる破砕された石炭は流れ２２を介して破砕機１７に供給さ れ、そして補充の低温流体は、破砕処理前に、処理流体からの製品の最終分離の 結果としてまたは装置内の他の点において流体の損失の結果として発生するかも 知れない流体の損失を整えるように流れ２３によって加丸られる。

第２図において、略示された破砕機構体１７は２段階型からなる。それは装置内 の熱損失を阻止するかまたは減少するような密封冷却ユニットであり、そしてそ れは第１の溜め部２４を含み、この溜め部２４には運ばれた石炭粒子と共に処理 流れ２２且つまた流れ２３を介して補充処理流体が導入されている。溜め部２４ から処理流体および破砕された石炭のスラリはポンプ２５によってダブリュ・ピ ー°タープリイ°ジュニア氏の前記米国特許第４．１５６．５９３号明細書に記 載された型からなることができる第１の超音波破砕装置２６に向けられている。

処理流体および破砕された石炭のスラリは次いで流れ２７を介してスラリからこ のような石炭粒子を分離する分類機２８に向けられ、このような石炭粒子は所望 の大きさより大きくかつ流れ２９によって再処理のため第１の溜め部２４に戻さ れ、石炭粒子の残部は流れ３０内の処理流体によって破砕機の第２段階に運ばれ 、補充処理流体が流れ３２により流れ２３から運ばれる第２溜め部に供給される 。スラリは第２ポンプ３３によって第１の装置２６と同様な第２の超音波破砕装 置に、かつそれゆえ流れ３５によって第２分離機３６に吸い上げられ、大きすぎ る石炭粒子は流ね３７．３８によって第２の溜め部３１に再循環されろ３、最終 的に処理された粒子を有する処理流体のスラリは流れ３８を介して、第１図に示 されたように、１次熱交換器１５を通って１、流れ１９の下流処理流体を予め冷 却するように向けられ、２つの流れはもちろん熱交換器内で分離さｔｌている。

最後に処理流体と破砕された石炭粒子は流オコ３９によって鉱物−流体分離機１ ８に進み、分離された破砕粒子はそれから流れ４０内に存在し、低温処理流体は 流れ４１を介して供給器１４に再循環される。

処理流体（：！ｌ供給器１４において空気の侵入によって、かつ石炭粒子に吸着 またはそれに吸収されろ炭化水素ガスによって汚染されるかも知れないので、こ れら外来のガスの除去のため清浄器４２がサイクル内に含まれろことが好ましい 。凝縮器４３は流れ４１内で鉱物−流体分離機１８から供給＠ｇ１４に導入され ることができろ。機織的に誘起された高周波エネルギの領域におけろ処理流体内 の鉱物の破砕の処理の有効性が作動が行なわれろ低温条件によって非常に顕著に 増大されることが見い出される。このような条件は破砕用連続処理を生じるよう な鉱物粒子の内部熱応力および全体の１児化の成長を生じろ。この処理は以下の 態様のいずれかまたは両方に有効である。

（ｉｌ’Ｍ、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 密度の減少。

（１１）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ろ鉱物成分 の自由度の増加。自由度の増加は続いて起る鉱物分離工程のコストを簡単化しか つ低減する。

二酸化炭素または窒素のごとき液化された比較的化学的に不活性のガスの処理流 体としての使用は破砕方法に通常の方法において発生するかも知れない鉱物表面 の酸化を防止する利点を付与する。この酸化の欠落は、このような石炭の凝集ま たは硫化物浮遊方法の場合において、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。

処理流体としての炭化水素ガスの使用よた（よ凝縮された炭化水素ガスおよび液 体二酸化炭素の混合物の使用は、幾つかの選鉱方法において、続いて起る選鉱ま たは副次的な分離方法をより有効にするように鉱物表面の物理化学特性の変化を 生じる。

使用される処理流体がさらに他の処理また（よ破砕鉱物混合物の選鉱に適する媒 体であるならば、分離機１８は省略されても良く、そして流体中の破砕された粒 子のスラリは下流側の処理に通過することができる。

この場合に、もちろん、低温処理流体は前述のごとく分ｉ！！Ｉ機１８から再循 環されるよりむしろ供給源から供給器１４に供給される。

国際調査報告 ＡＩＩＮＥＸＴｏＴＨＥＩＮＴＥＲＮＡ丁ＩＯＮＡＬＳＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ ＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）鉱物を粉砕し、粉砕された鉱物粒子を処理流体の低温流体内に供給すろため に供給器に搬送し、粒子を破砕すろため機械的に誘起された高周波エネルギ密度 の破砕機内の領域を通して低温流内に鉱物粒子を搬送し、前記破砕された粒子を 処理流体の低温流から分離すろことを特徴とする鉱物破砕方法。 ２）処理流体の低温流を破砕された粒子と分離後、前記供給器を通って再循環し 、補充低温流体を流体の損失を整えるように処理流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）破砕機から上端側の低温流を１次熱交換器において、破砕機から下流側の低 温流によって予め冷却させることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項 に記載の鉱物破砕方法。 ４）処理流体の低温流を該流れ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清浄器を通して通過させることを特徴とする前記特許請求 の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の鉱物破砕方法。 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前記特許 請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の鉱物破砕方法。 ６）処理流体の低温流を液体二酸化炭素にしたことを特徴とする特許請求の範囲 第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の鉱物破砕方法。 ７）処理流体の低温流を液体窒素にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項 乃至第６項のいずれか１項に記載の鉱物破砕方法。