JPS63194784A - 多段静電式選別装置 - 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】 「産業上の利用分野］ 本発明は多段静電式選別装置に係り、特に微小粒子を導
電性粒子と非導電性粒子とに分＠選別するために静電選
別手段を複数箇所に設けた多段静電式選別装置に関する
。

［従来の技術］ 静電気力を利用した選別手段を複数箇所に設けた多段静
電式選別装置は、既に知られている。

この装置は、単独で使用される場合の静電選別手段の選
別効率をより向上させるために、被選別物に対する静電
選別を複数回行なわせるように工夫されたものである。

第４図に示すように、複数の静電選別手段ａは、被選別
物Ａが選別装置内において選別移送される方向、即ち、
被選別物Ａが落下する縦方向に所定の間隔を隔てて設け
られる。

これらの静電選別手段ａは、それぞれ同様に回転ドラム
ｂと、その上方に設けられているホッパＣと、高電圧を
与える電極ロッドｄと、回転ドラムｂを挾んで電極ロッ
ドｄと反対の位置で回転ドラムｂの表面に接するブラシ
ｅとにより構成されている。

回転ドラムｂは被選別物Ａを上方からその周縁部に沿っ
て下方へ移送しつつ、静電気力によって被選別物Ａ中に
混在する非導電性粒子Ｂをその表面に吸着させることに
よって、導電性粒子Ｃと分離させるために、上方から見
て電極ロッドｄ側へ回転するように軸支されていると共
に、電気的に接地されている。またホッパＣは、充分な
幅を有する上部人口ｆから送られてきた被選別物Ａをそ
の内部で分散させるための振動篩ｇを備えていると共に
、分散された被選別物Ａを下部出口りから回転ドラムｂ
の表面上に供給するように回転ドラムｂの上方に設けら
れている。

電極ロッドｄは、回転ドラムｂとの間に直流高電圧を印
加させるために電源（図示せず）と接続されていると共
に、回転ドラムｂの近傍でかつ回転上流側に配設されて
いる。そしてブラシｅは、回転ドラムｂに吸着して移送
された選別物を回転ドラムｂの表面から切離して、下方
に自然落下させるように回転ドラムｂの回転下流側に配
設されている。

以上のように構成された複数の静電選別手段ａのうち、
最上部に位置された第一の静電選別手段ａの下方に設け
られた第二の静電選別手段ａは、回転ドラムｂにより移
送されてブラシｅにより切離されて落下してくる選別物
を受は入れて再び静電選別し得るように、そのホッパＣ
の上部人口「を、第一の静電選別手段ａに備えられたブ
ラシｅの下方に開口させている。

したがって、被選別物Ａ中に混在する非導電性粒子Ｂは
主として、図中、実線矢印にて示すように第一の静電選
別手段ａのホッパＣより回転ドラムｂの頂部に自然落下
したのち、高電圧によって帯電することによって回転ド
ラムｂの表面に吸着して、回転ドラムｂの回転に従って
下方へ移送され、ブラシｅが回転ドラムａと接する位置
で回転ドラムｂの表面から切離され、重力により落下し
てブラシｅの下方に設けられた第二の静電選別手段ａの
ホッパＣの上部人口ｆまで落下する。そして上記第一の
静電選別手段ａと同様にして残留する導電性粒子Ｃと分
離・選別され、さらに下方へと送られる 一方、被選別物Ａ中に混在する導電性粒子Ｃは主として
、図中、破線矢印にて示すように、第一の静電選別手段
ａのホッパＣより回転ドラムｂの頂部に自然落下したの
ち、高電界によって静電誘導がなされ、回転ドラムｂの
表面から離脱し、電極ロッドｄの側へ分散しながら自然
落下する。そして、第一の静電選別手段ａの回転ドラム
ｂによって移送された選別物中に残留した導電性粒子Ｃ
も、第二の静電選別手段ａによって同様に選別され電極
ロンドｄ側へ落下する。

以上のように、従来の多段静電式選別装置では、第一の
静電選別手段ａの回転ドラムｂによっていったん選別さ
れた粒子をさらに静電選別するので、単独の静電選別手
段ａによって得られた選別物よりも高濃度の選別物が得
られる。なお、第二の静電選別手段ａの下方にさらに同
様の静電選別手段ａを設け、選別効率をさらに向上させ
るための構成も行なわれる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、被選別物Ａが微小粒子である場合、例えば微
粉炭を燃焼させる燃焼装置で得られるフライアッシュを
従来の多段静電式選別装置によって選別しようとする場
合、必ずしも所望の濃度の選別物を得ることはできなか
った。

その理由としては、第５図に示すように、回転ドラムｂ
により移送された選別物の中には、凝集した粒子が多く
含まれているため、以降の静電選別が有効になされない
ことがあげられる。即ち、図中、白丸印にて示した非導
電性粒子Ｂは主として回転ドラムｂの回転に従って実線
矢印のように移送され、ブラシｅによって切離されるが
、これらの中は回転ドラムｂの回転運動による空気の流
動等に影響されて起こる飛散によって不規則に混入して
くる導電性粒子Ｃ（黒丸印にて示す）のほか、凝集して
とりこまれた導電性粒子Ｃも多く混入している。この凝
集した粒子は、ホッパＣに備えられた振動篩Ｑによって
は分散され得ず、電極ロッドｄによる高電界の作用とは
無関係に周囲の非導電性粒子Ｂに追従して移動する。こ
のためこのように凝集した粒子を静電選別手段ａによっ
て分離させるのは困難である。

一方、電極ロンドｄ側には高電界によって破線矢印のよ
うに回転ドラムｂの表面から離脱した導電性粒子Ｃのほ
か、飛散して混入してくる非導電性粒子Ｂも存在してい
るが、これらは分離・選別されずにこのまま回収されて
いた。

そこで、本発明は、従来電極ロンド側で回収されていた
選別物が回転ドラムに吸着された選別物よりも分散がよ
く、静電選別され易いことに着目して構成したものであ
り、第一の静電選別手段によって電極ロンド側に分離さ
れた選別物を、さらに第二の静電選別手段によって選別
することによって、よりａ度の高い選別物を得ようとす
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の多段静電式選別装置は、接地された第一の回転
ドラムと、該回転ドラムに並行に設けられると共に反対
の極として印加された第一の電極ロッドとを有し、上記
第一の回転ドラム上に被選別物を供給して回転ドラム上
に非導電性粒子を吸着させて選別すると共に、上記電極
ロッドにより上記回転ドラム上の導電性粒子を離脱させ
て選別する第一の静電選別手段と、該第一の静電選別手
段の上記第一の電極ロッドにより選別された選別物をそ
の表面に受けて、残留する非導電性粒子を静電吸着して
選別する第二の回転ドラムと、該第二の回転ドラムと反
対の極として印加され第二の回転ドラム上の導電性粒子
を離脱させて選別する第二の電極ロッドとを有した第二
の静電選別手段とを備えたものである。

［作　用］ 上記構成によって、第一の静電選別手段に備えられた第
一の回転ドラムは、その表面に供給された被選別物のう
ち、非導電性粒子を吸着させて選別する。また第一の電
極ロッドは、第一の回転ドラム上の導電性粒子を離脱さ
せて選別する。この選別物には非導電性粒子が残留して
いるので、さらに第二の静電選別手段によって選別され
る。第二の静電選別手段に備えられた第二の回転ドラム
は第一の電極ロッドにより選別された上記選別物をその
表面に受けて残留する非導電性粒子を吸着させる。そし
て第二の電極ロッドは、第二の回転ドラム上から再び導
電性粒子を離脱させる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る多段静電式選別装置の
構成を示したものである。本実施例にあっては、第一の
静電選別手段■と、その下方に連絡されて設けられた第
二の静電選別手段■とから構成されており、第二の静電
選別手段■が第一の静電選別手段工によってよく分散さ
れた側の選別物をざらに選別するように配設したことに
特徴を有する。

第一の静電選別手段工は、第一の回転ドラム１と、第一
の回転ドラム１に並行に設けられた第一一つ− の電極ロッド２と、第一の回転ドラム１を挾んで第一の
電極ロッド２と反対の位置に第一のブラシ３とを有して
おり、これらを第一のケーシング４が囲繞している。

また第一の回転ドラム１の上方には、被選別物Ａを第一
の回転ドラム１の表面上に供給するための第一のホッパ
５が設けられている。この第一のホッパ５は、その上部
入口６が被選別物△を受は入れ、かつ被選別物Ａを分散
させるための振動篩７を備えることができるように充分
な幅をもって開口され、下部出口８は第一の回転ドラム
１の頂部に近接するように設けられている。

第一の回転ドラム１は、一方向に回転して被選別物を上
方からその周縁部に治って下方へ移送させつつ、静電気
力によって被選別物Ａ中に混在する非導電性粒子Ｂをそ
の表面に吸着させて導電性粒子Ｃと分離させるために、
軸芯９をケーシング４の外方に延出させて、ケーシング
４外部で回転自在に軸支され、かつ回転駆動手段（図示
せず）に連結されていると共に、電気的に接地されてい
る。

第一の電極ロッド２は棒状を呈して、第一の回転ドラム
１の回転上流側近傍に配設され、第一の回転ドラム１と
の間に直流高電圧を印加して非導電性粒子Ｂを帯電させ
、かつ導電性粒子Ｃを第一の回転ドラムゴ上から離脱さ
せるために、高圧直流定電圧電源装置１０に接続されて
いる。

第一のブラシ３は、第一の回転ドラム１の表面上に吸着
されて移送されてきた選別物を、第一の回転ドラム１の
表面から切離させるために、第一の回転ドラム１の回転
下流側の表面で接している。

この第一のブラシ３の下方には切離されて落下してくる
選別物を回収するための第一の回収箱１１が備えられて
いる。

そして、第一の電極ロッド２の下方には、第一の電極ロ
ッド２によって第一の回転ドラム１から離脱された選別
物を、第二の静電選別手段■へ送るため、本発明の特徴
となる一段目出口１２が設けられている。この一段目出
口１２は、第二の静電選別手段■に備えられた第二のホ
ッパ１３の上部入ロゴ４および振動篩１５へと連結され
ている。

第二の静電選別手段■は、第一の静電選別手段工と同様
に、第二のホッパ１３の他、第二の回転ドラム１６と、
第二の電極ロッド１７と、第二のブラシ１８と、第二の
回収箱１つとを有しており、それらを第二のケーシング
２０が囲繞している。

第一の静電選別手段工と異なる点は、回収箱２１が第二
の電極ロッド１７の下方に備えられて、第二の電極ロッ
ド１７によって選別された選別物を回収するようになっ
ていることである。

次に本実施例の作用を述べる。

まず、回転駆動手段（図示せず）により第一の回転ドラ
ム１を上方から見て第一の電極ロッド２側へ回転させる
と共に、電源装置゛１０から第一の回転ドラム１と第一
の電極ロッド２との間に高圧直流電圧を印加する。この
状態で被選別物へを供給する。被選別物Ａは、第一の静
電選別手段工の振動篩７により分散されると共に、第一
の回転ドラム１への供給量が調整されて第一のホッパ５
内へ落下し、下部出口８から第一の回転ドラム１の表面
上に供給される。

この時点から、第２図に示すように被選別物Ａ内の非導
電性粒子Ｂは、図中、実線矢印、また導電性粒子Ｃは破
線矢印のように移動されるような作用を受けることにな
る。即ち、第一の回転ドラム１は、高電圧によって帯電
された非導電性粒子Ｂを静電吸着させて、その回転に従
って下方へ移送させる。そして第一のブラシ３が接する
位置まで移送してから、第一のブラシ３によって切離さ
せる。また第一の電極ロッド２は、第一の回転ドラム１
上の導電性粒子Ｃ＠離脱させ、分散させる。

第一の回転ドラム１によって移送されてきた選別物中に
は、導電性粒子Ｃも混入しているが、多くは非導電性粒
子Ｂとともに凝集しており、静電選別が困難であるため
、このまま回収箱１１上にて回収される。

一方、第一の電極ロッド２により選別された選別物中に
は飛散して混入してきた非＋８電性粒子Ｂが残留してお
り、導電性粒子Ｃと共に一段目出口１２を通って第二の
静電選別手段■へ送られる。

これらの選別物は、第一のブラシ３側で回収された選別
物よりも分散状態がよいため、静電選別が効率よく行な
われ、残留していた非導電性粒子Ｂは第二の回転ドラム
゛１６によって吸着・移送されて回収箱１つ上で回収さ
れる。また導電性粒子Ｃは、再び第二の電極ロッド１７
によって第二の回転ドラム１６上から離脱され、落下し
て回収箱２１上で回収される。

以上のように、第一の静電選別手段■により得られた選
別物のうち、第一の電極ロッド２側で分散しながら落下
してくる選別物を、さらに第二の静電選別手段■により
静電選別するようにしたので、効率よく選別を行なうこ
とができる。

なお、本実施例にあっては、第二の静電選別手段■の最
下部までで選別物を回収するようになっているが、より
高濃度の選別物を得るために、第二のケーシングの底部
に二段目出口を設けて、第三の静電選別手段へ接続する
ようにしてもよい。

この場合、高濃度の非導電性粒子Ｂを得たいときはブラ
シ側へ、導電性粒子Ｃならば電極ロンド側へそれぞれ接
続するように構成すればよい。

［具体的実施例］ 以上述べた本発明の多段静電式選別装置によって行なっ
た具体的実施例について以下説明する。

まず被選別物Ａを粒径が０．１ｍｍ以下のフライアッシ
ュ（石炭灰）とし、フライアッシュ中の灰分くケイ素酸
化物主体）と炭素分（未燃カーボン）の分離を行なった
。ここで灰分は非導電性粒子Ｂ１炭素分は導電性粒子Ｃ
とみなすことができる。原試料のフライアッシュ中に、
炭素分が占める重量比は８．２％であった。

第３図に本具体的実施例で使用した多段静電式選別装置
のうち主要部分の構成を示す。本具体的実施例にあって
は、第一および第二の静電選別手段Ｉ、ＩＩの下方に第
三の静電選別手段■を設けており、第二の静電選別手段
■のブラシ１８の下方に二段目出口２２を設けて、第三
の静電選別手段■のホッパ２３の入口と接続させた。こ
の構成によって分散して残留した非導電性粒子Ｂは２度
の静電吸着による選別がなされるのでより高濃度の非導
電性粒子Ｂ１即ち灰分を得られるようになる。

選別物の回収は一段目出口１２、二段目出口２２、およ
び第三のブラシ２５の下方（三段目出口２６）にて行な
った。また比較のための従来装置は、前記第４図に示し
た装置の下方に第三の選別手段を同様に設けて三段とし
、各段用口において選別物を回収した。

選別の精度を比較するため、回収した各選別物中の導電
性粒子（炭素分）の含有率を測定した。

測定はＪＩＳ規格に則り、試料１ｇを７５０℃下で１時
間保持後、重量を測定し、減少分が炭素分であるとして
行なった。

下表にその結果を示す。

く　　　表　　　〉 上表において、測定された炭素含有率を比較してみると
、一段目出口においては従来装置の方が本発明のものよ
り炭素含有率が小となっている。

これは従来装置の一段目出口がブラシ側に設けられてい
るのに対し、本発明による装置ではこの一段目出口１２
のみ電極ロッド２側に設けられているためである。従っ
て炭素分を離脱させる作用を有する電極ロッド２によっ
て選別された選別物である一段目出口１２の試料におい
ては、その炭素含有率が原試料のものよりも大であるの
は当然である。

次に二段目出口においては、本発明の装置による選別物
の方が炭素含有率小となっている。これは第二の静電選
別手段■に供給された選別物、即ち、上記一段目出口に
て回収され測定された試料では炭素含有率に大きな差が
あったにもかかわらず、逆に本発明による装置の方が炭
素含有率の少ない選別物を得たことになり、従って二段
目においては静電選別が効率よく行なわれたことを示し
ている。さらに三段目出口になると、本発明の装置によ
る選別物の炭素含有率は大きく減ぜられ、そのほど減少
されない従来装置の選別物の炭素含有率との差は、かな
り有意なものとなっている。

以上の具体的実施例によって示されたように、本発明に
よる多段静電式選別装置は、微小粒径を有する粉体であ
るフライアッシュを効率よく選別して、高濃度の選別物
（アッシュ）を１ｑる優れた効果を発揮した。

なお、第３図において、一段目回収箱１１で得られた選
別物は、炭素含有率実測値よりみて「約２％の未燃カー
ボンを含むフライアッシュ」として利用できる。また二
段目の第二の電極ロッド下方の回収箱２１で得られた選
別物は、上記と別個に測定した結果、「３０〜４０％の
未燃カーボンを含むフライアッシュ」として利用できる
。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、次のごとき優れた
効果が発揮される。

（１）　　従来の多段静電式選別装置においてそのまま
回収されていた選別物、即ち、第一の静電選別手段の電
極ロッドにより選別された分散状態のよい選別物を、第
二の静電選別手段によってさらに静電選別するように構
成したので、選別効率が向上し、高濃度の選別物が得ら
れる。

（２）　　構成が簡単で従来の多段静電式選別装置へも
容易に採用でき、汎用性に富む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多段静電式選別装置の一実施例を
示す構成図、第２図は作用を示した概略図、第３図は具
体的実施例を示す概略図、第４図は従来の多段静電式選
別装置を示す構成図、第５図は従来装置の問題点に係る
静電選別手段の作用模式図である。 図中、１は第一の回転ドラム、２は第一の電極ロッド、
１６は第二の回転ドラム、１７は第二の電極ロッド、■
は第一の静電選別手段、■は第二の静電選別手段、Ａは
被選別物、Ｂは非導電性粒子、Ｃは導電性粒子である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接地された第一の回転ドラムと、該回転ドラムに並行に
   設けられると共に反対の極として印加された第一の電極
   ロッドとを有し、上記第一の回転ドラム上に被選別物を
   供給して回転ドラム上に非導電性粒子を吸着させて選別
   すると共に、上記電極ロッドにより上記回転ドラム上の
   導電性粒子を離脱させて選別する第一の静電選別手段と
   、該第一の静電選別手段の上記第一の電極ロッドにより
   選別された選別物をその表面に受けて、残留する非導電
   性粒子を静電吸着して選別する第二の回転ドラムと、該
   第二の回転ドラムと反対の極として印加され第二の回転
   ドラム上の導電性粒子を離脱させて選別する第二の電極
   ロッドとを有した第二の静電選別手段とを備えたことを
   特徴とする多段静電式選別装置。