JPS634818A - 磁気分離フイルタ−材料 - Google Patents
磁気分離フイルタ−材料Info
- Publication number
- JPS634818A JPS634818A JP14705286A JP14705286A JPS634818A JP S634818 A JPS634818 A JP S634818A JP 14705286 A JP14705286 A JP 14705286A JP 14705286 A JP14705286 A JP 14705286A JP S634818 A JPS634818 A JP S634818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- magnetic separation
- separation filter
- filter material
- coated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/025—High gradient magnetic separators
- B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
- B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
- B03C1/034—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit characterised by the matrix elements
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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。
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）
本発明は磁性微粒子を含む流体から、磁性微粒子を除去
あるいは回収するための磁気フィルター装置にマトリッ
クスとして用いられる磁気分離フィルター材料に関する
ものである。
あるいは回収するための磁気フィルター装置にマトリッ
クスとして用いられる磁気分離フィルター材料に関する
ものである。
（従来の技術）
強磁性体の繊維を磁界中に充填することによって繊維の
表面に大きな磁界勾配を形成せしめ、流体中の磁性粒子
を吸引捕獲する方法は、原理的には、古くから知られて
いる（例えば解説トランスアクションズ オン マグネ
ティンクス（Ｔｒａｎｓ−ａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａ
ｇｎｅｔｉｃｓ） ｖｏｌ、 ＭＡＧ−１０＋ｌｌｈ
２ ＋ Ｊｕｎｅ。
表面に大きな磁界勾配を形成せしめ、流体中の磁性粒子
を吸引捕獲する方法は、原理的には、古くから知られて
いる（例えば解説トランスアクションズ オン マグネ
ティンクス（Ｔｒａｎｓ−ａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａ
ｇｎｅｔｉｃｓ） ｖｏｌ、 ＭＡＧ−１０＋ｌｌｈ
２ ＋ Ｊｕｎｅ。
１９７４、ｐ２２３参照）。
マトリックス材に用いられる繊維としてはフェライト系
ステンレス鋼繊維が主流で、最近非晶質繊維も用いられ
るようになってきた。マトリックス材として要求される
金属繊維の特性は、飽和磁化が大きく、透磁率が大きく
、残留磁化、保磁力が小さいことである。さらに高耐食
性も要求される。また大きな磁界勾配を形成するために
、繊維は細い方が有利である。球状のマトリックス材を
用いる方法も開示されているが、この場合回収すべき磁
性粒子の大きさや磁化の大きさに合わせて適当な直径の
マトリックス材が選択される。
ステンレス鋼繊維が主流で、最近非晶質繊維も用いられ
るようになってきた。マトリックス材として要求される
金属繊維の特性は、飽和磁化が大きく、透磁率が大きく
、残留磁化、保磁力が小さいことである。さらに高耐食
性も要求される。また大きな磁界勾配を形成するために
、繊維は細い方が有利である。球状のマトリックス材を
用いる方法も開示されているが、この場合回収すべき磁
性粒子の大きさや磁化の大きさに合わせて適当な直径の
マトリックス材が選択される。
磁気フィルター装置が用いられる流体には水、油、水に
油を懸濁したクーラント（圧延や切削加工に用いられる
）、電解液など多様である。浄化すべき流体により腐食
性も多様である。水、油、クーラントでは一般に中性で
あるからマトリックス材に対してそれほど強い腐食環境
とはならない。
油を懸濁したクーラント（圧延や切削加工に用いられる
）、電解液など多様である。浄化すべき流体により腐食
性も多様である。水、油、クーラントでは一般に中性で
あるからマトリックス材に対してそれほど強い腐食環境
とはならない。
−方、電解液中で用いる場合、事態はきわめて厳しくな
る０例えば、鋼板に電気亜鉛メツキを施す場合、メツキ
液はｐＨ〜１にも及ぶ強酸であり、これまで用いられた
マトリックス材では、長期の使用に耐えなかった。非晶
質合金は耐食性にすぐれていることが特徴とされるが、
耐食性に重点をおいて成分を選ぶと磁化が低下し、磁気
分離フィルターとしての性能が大幅に劣化した。
る０例えば、鋼板に電気亜鉛メツキを施す場合、メツキ
液はｐＨ〜１にも及ぶ強酸であり、これまで用いられた
マトリックス材では、長期の使用に耐えなかった。非晶
質合金は耐食性にすぐれていることが特徴とされるが、
耐食性に重点をおいて成分を選ぶと磁化が低下し、磁気
分離フィルターとしての性能が大幅に劣化した。
本発明は、磁気分離フィルターのマトリックス材として
強酸、強アルカリ性の流体中で長期間に亘り、性能を保
持する新しい磁気分離フィルター材料を提供しようとす
るものである。
強酸、強アルカリ性の流体中で長期間に亘り、性能を保
持する新しい磁気分離フィルター材料を提供しようとす
るものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、強磁性体からなる母材に耐食性の優れた金属
、合金を被覆してなる磁気分離フィルター材料を特徴と
するものである。すなわち本発明は従来から用いられて
いる強磁性合金に、耐食性の優れた金属ないし合金を薄
（被覆した合金繊維乃至球体からなる磁気分離フィルタ
ー材料である。
、合金を被覆してなる磁気分離フィルター材料を特徴と
するものである。すなわち本発明は従来から用いられて
いる強磁性合金に、耐食性の優れた金属ないし合金を薄
（被覆した合金繊維乃至球体からなる磁気分離フィルタ
ー材料である。
母材となる強磁性合金はそれ自身耐食性をもつことが好
ましいが、それにこだわるものではない。
ましいが、それにこだわるものではない。
また非晶質でも結晶質でもよい。具体的には非晶質合金
の場合、化学式で次のように表示されるものが用いられ
る。
の場合、化学式で次のように表示されるものが用いられ
る。
Ｆｅ、＋ Ｍｂ Ｍ ｌ ｃ
ここでＭは金属元素でＮｔ、 Ｃｏ＋ Ｃｒ＋ Ｍｏ、
ｖｌ Ｔｔ。
ｖｌ Ｔｔ。
Ｔａ＋ Ｚｒ、 ｗｌ Ｃｕ、 Ｎｂ＋ Ａｌの１種以
上を含み、ｂはＮｉ＋ Ｃｏの場合合計で４０ａｔ％以
下、その他の金属の場合１０ａｔ％以下とする。 Ｎｉ
、 Ｃｏは強磁性金属であるため含有量が多くても飽和
磁化をそれほど低下させないが前記のＣｒ以下の耐食性
を付与するための元素は、添加量とともに飽和磁化を著
しく低下させるので上限を１Ｏａｔ％とした。またＭｌ
はメタロイド元素を示し、具体的にはＢ、 Ｃ，Ｓｉ＋
Ｐ、Ｇｅで、非晶質化を容易にする元素であり、その含
有量ｃは合金の飽和磁化を考慮して１０〜２５ａｔ％の
範囲に制限するのがよい。
上を含み、ｂはＮｉ＋ Ｃｏの場合合計で４０ａｔ％以
下、その他の金属の場合１０ａｔ％以下とする。 Ｎｉ
、 Ｃｏは強磁性金属であるため含有量が多くても飽和
磁化をそれほど低下させないが前記のＣｒ以下の耐食性
を付与するための元素は、添加量とともに飽和磁化を著
しく低下させるので上限を１Ｏａｔ％とした。またＭｌ
はメタロイド元素を示し、具体的にはＢ、 Ｃ，Ｓｉ＋
Ｐ、Ｇｅで、非晶質化を容易にする元素であり、その含
有量ｃは合金の飽和磁化を考慮して１０〜２５ａｔ％の
範囲に制限するのがよい。
−般の結晶質材料を母材として用いる場合もある程度耐
食性を有するものが好ましい。この目的でフェライト系
のステンレス鋼を用いるのが磁性の観点からも好ましい
。
食性を有するものが好ましい。この目的でフェライト系
のステンレス鋼を用いるのが磁性の観点からも好ましい
。
本発明のマトリックス母材としである程度の耐食性を要
求したが、理由は金属や合金で１００％完全かつ均一に
被覆することが困難なためである。
求したが、理由は金属や合金で１００％完全かつ均一に
被覆することが困難なためである。
被覆が厚くなるほど磁性粒子の捕獲性能が低下すること
が実験的に確められているが、逆に薄＜シすぎるとピン
ホールや被覆むらなどによる母材の露出部が多くなり耐
食性に問題が生じる。このため捕獲性能の劣化を最小限
に抑え、かつ耐食性機能を保持せしめるためには、被覆
の厚み範囲は０．０５〜５μｍの範囲が望ましい。
が実験的に確められているが、逆に薄＜シすぎるとピン
ホールや被覆むらなどによる母材の露出部が多くなり耐
食性に問題が生じる。このため捕獲性能の劣化を最小限
に抑え、かつ耐食性機能を保持せしめるためには、被覆
の厚み範囲は０．０５〜５μｍの範囲が望ましい。
次に被覆する金属、合金の種類について述べる。
金属の被覆は一般にメツキ法で行なわれるが、母材との
密着性がよくピンホールなどが生じにくいものがよい。
密着性がよくピンホールなどが生じにくいものがよい。
またそれ自身延性があり、曲げ変形などで亀裂などが生
じないことが重要である。
じないことが重要である。
上記目的のために多層メツキをすることも有効である。
メツキの方法は無電解、電解法いずれもが使用できる。
本発明者らは磁気フィルターのマトリックス材の耐食性
、メツキ性、密着性等を高めるために各。
、メツキ性、密着性等を高めるために各。
種金属を被覆し、その性能を評価した結果衣の金属ない
し合金、あるいはそれらの多層被覆がきわめて有効であ
ることを確めた。
し合金、あるいはそれらの多層被覆がきわめて有効であ
ることを確めた。
単体被覆の例を挙げると、Ｃｒ、 Ｓｎ、 Ｎｔ、 Ｚ
ｒ、 Ｎｂ。
ｒ、 Ｎｂ。
Ｔａである。被覆の方法は本発明ではＣｒ、 Ｓｎ＋
Ｎｉについてはメツキ法、Ｚｒ、 Ｎｂ、 Ｔａについ
ては物理的被覆法を用いたが、本発明の目的に合致する
ならば、上記の例に限定するものではない、また被覆性
、密着性を高めるために多層被覆も効果的である。例え
ばＣｕメツキの上にＮｉをメツキすると密着性が上りピ
ンホールの生成を抑制できる。
Ｎｉについてはメツキ法、Ｚｒ、 Ｎｂ、 Ｔａについ
ては物理的被覆法を用いたが、本発明の目的に合致する
ならば、上記の例に限定するものではない、また被覆性
、密着性を高めるために多層被覆も効果的である。例え
ばＣｕメツキの上にＮｉをメツキすると密着性が上りピ
ンホールの生成を抑制できる。
流体から回収ないし除去できる磁性粒子は強磁性体のみ
ならず、常磁性体、反強磁性体、反磁性体が含まれる。
ならず、常磁性体、反強磁性体、反磁性体が含まれる。
ただし強磁性体以外の場合、回収率を上げるためには磁
界を強くする必要がある。
界を強くする必要がある。
磁界を付与する方法は永久磁石、電磁石、ソレノイドの
うち装置の構造、回収すべき磁性粒子の種類を勘案して
選択する。
うち装置の構造、回収すべき磁性粒子の種類を勘案して
選択する。
次に実施例をあげて説明する。
実施例１
化学組成がＦｅｑ＠（ｌｈＢｒ ｚｃａ（ａｔ％）で示
される非晶質合金繊維（幅０．４ ｍ、厚み約２０μｍ
）の全面に無電解法でＣｒメツキした。メツキの厚みは
約１μ儀であった。そのＣｒメツキした上記成分の非晶
質繊維をｐＨ２のｔｉｚｓｏ４浴（約５０℃）に浸漬し
た後、浴から引き出したものを重量測定したところ腐食
による減量は０であった。
される非晶質合金繊維（幅０．４ ｍ、厚み約２０μｍ
）の全面に無電解法でＣｒメツキした。メツキの厚みは
約１μ儀であった。そのＣｒメツキした上記成分の非晶
質繊維をｐＨ２のｔｉｚｓｏ４浴（約５０℃）に浸漬し
た後、浴から引き出したものを重量測定したところ腐食
による減量は０であった。
上記Ｃｒメツキした非晶質繊維を磁気分離用マトリック
スとしてフェライト系磁石の間に体積率５％で充填し、
その中を５重量％のＦｅ３Ｏ４粉末を含むケロシン液を
自然流下方式で流したところ１００％のＦｅ、０４を回
収出来た。比較としてＣｒメツキをしないＦｅ７＠Ｃｒ
ｂＢｔｚＣ４合金を同一のｐＨ（＝２）のＩｌｌ！浴に
浸漬したところ、７２時間後に赤錆がサンプルの全面に
発生した。
スとしてフェライト系磁石の間に体積率５％で充填し、
その中を５重量％のＦｅ３Ｏ４粉末を含むケロシン液を
自然流下方式で流したところ１００％のＦｅ、０４を回
収出来た。比較としてＣｒメツキをしないＦｅ７＠Ｃｒ
ｂＢｔｚＣ４合金を同一のｐＨ（＝２）のＩｌｌ！浴に
浸漬したところ、７２時間後に赤錆がサンプルの全面に
発生した。
実施例２
第１表に示す化学組成の非晶質合金繊維（０，３〜０．
５ｍ−幅）に、各種メツキを施こし、その耐食性を試験
した。ただし試験浴はｐＨ２のＨ２ＳＯ，（室温）で、
７２時間浸漬した。評価は錆の発生の有（×印）、無（
○印）、微量発生（△）の如何によった。
５ｍ−幅）に、各種メツキを施こし、その耐食性を試験
した。ただし試験浴はｐＨ２のＨ２ＳＯ，（室温）で、
７２時間浸漬した。評価は錆の発生の有（×印）、無（
○印）、微量発生（△）の如何によった。
Ｆｅ、Ｏ，の回収率は実施例１の方法に準じた。
第 １ 表
（発明の効果）
以上説明したように本発明材料は、磁気フィルター装置
にマトリックスとして用いられるフィルター材料として
卓越した特性をもつのみならず、強酸性あるいは強アル
カリ性の流体中で使用しても腐食を生じることなく長期
間にわたり使用することができ、しかも簡易かつ安価に
製造できる等その効果は極めて大きい。
にマトリックスとして用いられるフィルター材料として
卓越した特性をもつのみならず、強酸性あるいは強アル
カリ性の流体中で使用しても腐食を生じることなく長期
間にわたり使用することができ、しかも簡易かつ安価に
製造できる等その効果は極めて大きい。
Claims (5)
- （１）強磁性体からなる母材に耐食性の優れた金属、合
金を被覆してなる磁気分離フィルター材料。 - （２）被覆される母材が非晶質合金であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の磁気分離フィルター材
料。 - （３）被覆される母材が結晶質の鉄基合金であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気分離フィル
ター材料。 - （４）被覆される母材が鉄基非晶質合金でその化学組成
がＦｅ＿ａ−Ｍ＿ｂ−Ｍｌ＿ｃであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の磁気分離フィルター材料。 ここでＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ａｌの１種以上、ＭｌはＢ、Ｃ、Ｐ、
Ｓｉ、Ｇｅの１種以上、ｂはＮｉ、Ｃｏの場合は合計で
４０ａｔ％以下、その他の金属の場合は１０ａｔ％以下
、ｃは１０〜２５ａｔ％、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００である。 - （５）被覆する金属、合金がＣｒ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｎｉ、
Ｎｂ、Ｚｒの単体または合金、あるいは積層体で、被覆
の厚みが０．０５〜５μｍであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の磁気分離フィルター材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14705286A JPS634818A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 磁気分離フイルタ−材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14705286A JPS634818A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 磁気分離フイルタ−材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634818A true JPS634818A (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=15421413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14705286A Pending JPS634818A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 磁気分離フイルタ−材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS634818A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5122269A (en) * | 1989-11-21 | 1992-06-16 | Smit Transformatoren B.V. | Magnetic filter |
| JP2009131803A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Toshiba Corp | 多孔質体及びこの多孔質体を用いた装置 |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP14705286A patent/JPS634818A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5122269A (en) * | 1989-11-21 | 1992-06-16 | Smit Transformatoren B.V. | Magnetic filter |
| JP2009131803A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Toshiba Corp | 多孔質体及びこの多孔質体を用いた装置 |
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