(57)【要約】【課題】固形分の堆積を抑制できるオーバーフローポットを提供する。【解決手段】オーバーフローポット２０は、浮遊選鉱槽１０から排出された処理対象液が供給され、底板２１ｂに排出口２３を有するポット本体２１を有する。底板２１ｂは少なくともその一部が排出口２３に向かって下る傾斜を有している。底板２１ｂに沈降した固形分は底板２１ｂを滑り降り排出口２３から排出される。そのため、オーバーフローポット２０の内部に固形分が堆積することを抑制できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に供給された処理対象液に対して浮遊選鉱処理を行なう浮遊選鉱槽の側方に配置されるオーバーフローポットであって、
前記浮遊選鉱槽から排出された前記処理対象液が供給され、底板に排出口を有するポット本体を有し、
前記底板は少なくともその一部が前記排出口に向かって下る傾斜を有している
ことを特徴とするオーバーフローポット。
【請求項２】
前記底板は一方向に傾斜して配置された平板であり、
前記排出口は前記底板の中央よりも下り側の部分に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のオーバーフローポット。
【請求項３】
前記底板は漏斗形であり、
前記排出口は前記底板の最下部に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のオーバーフローポット。
【請求項４】
前記ポット本体に収容され、下端が前記浮遊選鉱槽の内部と連通し、上下方向に伸縮する導入筒を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオーバーフローポット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のオーバーフローポットと、前記浮遊選鉱槽とを備え、
前記浮遊選鉱槽から排出された前記処理対象液は、前記オーバーフローポットに流入し、該オーバーフローポットから排出される
ことを特徴とする浮遊選鉱装置。
【請求項６】
直列に接続された複数の前記浮遊選鉱槽と、
複数の前記オーバーフローポットと、を備え、
複数の前記浮遊選鉱槽は、上流から下流に向かって徐々に低い位置に設置されており、
隣り合う２つの前記浮遊選鉱槽は、前記オーバーフローポットを介して接続されている
ことを特徴とする請求項５記載の浮遊選鉱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバーフローポットおよび浮遊選鉱装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、浮遊選鉱槽内の液位を調整するのに用いられるオーバーフローポット、およびそのオーバーフローポットを備える浮遊選鉱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱物の親水性の差異を利用して選鉱を行なう浮遊選鉱装置が知られている（例えば、特許文献１）。また、複数の浮遊選鉱槽を直列に接続して多段階の浮遊選鉱を行なうよう構成された多段式浮遊選鉱装置が知られている。一般的な多段式浮遊選鉱装置では、槽間の送液を、ポンプなどの動力によらず、処理対象液の位置水頭を利用して行なう。
【０００３】
具体的には、複数の浮遊選鉱槽の設置高さを上流から下流に向かって徐々に低くする。そして、槽間をバルブ付きの配管で接続する。浮遊選鉱槽内の液位は、次段の浮遊選鉱槽の液位を基準とした位置水頭と、次段の浮遊選鉱槽との間に接続された配管における圧力損失とが釣り合う高さとなる。バルブの開度を小さくすると圧力損失が大きくなり、液位が高くなる。一方、バルブの開度を大きくすると圧力損失が小さくなり、液位が低くなる。このように、バルブを開閉することで浮遊選鉱槽内の液位を調整できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８０２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の構成では、バルブの開度と液位との関係が必ずしも明らかでないため、液位の調整が容易でない。しかも、処理対象液の液面は気泡で覆われているため、目視により液位を確認しながら、バルブの開度を調整することは困難である。また、浮遊選鉱槽に供給される処理対象液の性状が変化すると、配管における圧力損失が変化し、液位が変化する。そのため、液位の再調整を度々行なう必要がある。
【０００６】
そこで、本願発明者らは、浮遊選鉱槽内の液位を調整する器具として、オーバーフローポットを考案した。オーバーフローポットは、浮遊選鉱槽の内部と連通した導入筒と、導入筒の上端からオーバーフローした処理対象液を受け、底部の排出口から排出するポット本体とからなる。導入筒の上端の高さを変更すれば、浮遊選鉱槽内の液位を調整できる。しかし、特に処理対象液の流量が少ない場合、オーバーフローポットの内部に処理対象液に含まれる固形分が堆積するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、固形分の堆積を抑制できるオーバーフローポットを提供することを目的とする。また、本発明は、そのオーバーフローポットを備える浮遊選鉱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明のオーバーフローポットは、内部に供給された処理対象液に対して浮遊選鉱処理を行なう浮遊選鉱槽の側方に配置されるオーバーフローポットであって、前記浮遊選鉱槽から排出された前記処理対象液が供給され、底板に排出口を有するポット本体を有し、前記底板は少なくともその一部が前記排出口に向かって下る傾斜を有していることを特徴とする。
第２発明のオーバーフローポットは、第１発明において、前記底板は一方向に傾斜して配置された平板であり、前記排出口は前記底板の中央よりも下り側の部分に配置されていることを特徴とする。
第３発明のオーバーフローポットは、第１発明において、前記底板は漏斗形であり、前記排出口は前記底板の最下部に配置されていることを特徴とする。
第４発明のオーバーフローポットは、第１〜第３発明のいずれかにおいて、前記ポット本体に収容され、下端が前記浮遊選鉱槽の内部と連通し、上下方向に伸縮する導入筒を有することを特徴とする。
第５発明の浮遊選鉱装置は、第１〜第４発明のいずれかのオーバーフローポットと、前記浮遊選鉱槽とを備え、前記浮遊選鉱槽から排出された前記処理対象液は、前記オーバーフローポットに流入し、該オーバーフローポットから排出されることを特徴とする。
第６発明の浮遊選鉱装置は、第５発明において、直列に接続された複数の前記浮遊選鉱槽と、複数の前記オーバーフローポットと、を備え、複数の前記浮遊選鉱槽は、上流から下流に向かって徐々に低い位置に設置されており、隣り合う２つの前記浮遊選鉱槽は、前記オーバーフローポットを介して接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明によれば、底板が排出口に向かって下る傾斜を有しているので、底板に沈降した固形分は底板を滑り降り排出口から排出される。そのため、オーバーフローポットの内部に固形分が堆積することを抑制できる。
第２発明によれば、平板を加工して底板が形成されているので、加工が容易であり、設備コストを低減できる。
第３発明によれば、漏斗形の底板の最下部に排出口が配置されているので、底板に沈降した固形分のほぼ全てを排出口に誘導できる。
第４発明によれば、浮遊選鉱槽内の液位は導入筒の上端の高さによって定まる。そのため、導入筒を伸縮させるだけで、浮遊選鉱槽内の液位を調整できる。
第５発明によれば、浮遊選鉱槽から処理対象液とともに排出された沈鉱がオーバーフローポットに堆積することを抑制できることから、沈鉱のロスを低減できる。
第６発明によれば、処理対象液に対する浮遊選鉱処理を多段階で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る浮遊選鉱装置の説明図である。
【図２】オーバーフローポットの縦断面図である。
【図３】他の形態のオーバーフローポットの断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る浮遊選鉱装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
〔第１実施形態〕
（浮遊選鉱装置）
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る浮遊選鉱装置ＡＡは浮遊選鉱槽１０とオーバーフローポット２０とを備えている。浮遊選鉱槽１０はその内部に供給された処理対象液に対して浮遊選鉱処理を行なう槽である。オーバーフローポット２０は浮遊選鉱槽１０内の液位を調整する器具である。
【００１２】
ここで、処理対象液とは浮遊選鉱処理の対象の液である。処理対象液は固形分が含まれるスラリーである。浮遊選鉱により固形分の一部は浮鉱として回収され、残部は沈鉱として回収される。処理対象液に含まれる固形分は、一般的には鉱物であるが、これに限定されない。また、処理対象液には、予め、必要に応じて、起泡剤、捕収剤などが添加されている。
【００１３】
浮遊選鉱槽１０は処理対象液の供給口１１と排出口１２とを有する。供給口１１は浮遊選鉱槽１０の側壁または底板に配置される。供給口１１には第１配管３１が接続されている。排出口１２は浮遊選鉱槽１０の側壁または底板に配置される。排出口１２には第２配管３２が接続されている。
【００１４】
処理対象液は第１配管３１を流れ、供給口１１から浮遊選鉱槽１０の内部に供給される。浮遊選鉱槽１０の内部では、処理対象液に対して浮遊選鉱処理が行なわれる。浮遊選鉱処理後の処理対象液は排出口１２から排出され、第２配管３２を流れる。
【００１５】
浮遊選鉱槽１０には撹拌機１３が設けられている。撹拌機１３は、中空の軸部１３ａと、軸部１３ａの下端に設けられた円板１３ｂと、円板１３ｂの外周に沿って下垂して設けられた複数の羽根１３ｃとから構成されている。また、浮遊選鉱槽１０の底板には、複数の邪魔板１４が羽根１３ｃの周囲を囲むように放射状に立設されている。
【００１６】
撹拌機１３はモータの駆動により回転し、羽根１３ｃにより処理対象液を撹拌する。また、軸部１３ａの内部には空気が圧送されており、軸部１３ａの下端から処理対象液に空気を供給する。処理対象液に供給された空気は羽根１３ｃと邪魔板１４とで剪断され、気泡を形成する。
【００１７】
撹拌機１３による撹拌と空気の供給とにより浮遊選鉱処理が行なわれる。処理対象液に含まれる固形分のうち、親水性の低いものは、発生した気泡に付着して、気泡とともに液面に上昇する。この気泡に付着した固形分を浮鉱と称する。処理対象液の液面上には気泡が蓄積される。浮遊選鉱槽１０の上縁から溢れ出た気泡は、浮遊選鉱槽１０の周囲に設けられた浮鉱樋１５に流入する。すなわち、浮鉱は浮鉱樋１５に回収される。一方、気泡に付着しなかった固形分は処理対象液中に残る。この気泡に付着しなかった固形分を沈鉱と称する。沈鉱は処理対象液とともに排出口１２から排出される。
【００１８】
オーバーフローポット２０は浮遊選鉱槽１０の側方に配置されている。オーバーフローポット２０は浮遊選鉱槽１０と分離した構成でもよいし、浮遊選鉱槽１０と一体となった構成でもよい。
【００１９】
オーバーフローポット２０はポット本体２１を有する。ポット本体２１の底部には供給口２２と排出口２３とが設けられている。浮遊選鉱槽１０の排出口１２とオーバーフローポット２０の供給口２２とは第２配管３２で接続されている。オーバーフローポット２０の排出口２３には第３配管３３が接続されている。
【００２０】
ポット本体２１の内部には導入筒２４が収容されている。導入筒２４の下端は供給口２２に接続されている。すなわち、導入筒２４の下端と浮遊選鉱槽１０の内部とは第２配管３２を介して連通している。一方、導入筒２４の上端は開放されている。導入筒２４は下端と上端との間が伸縮する。すなわち、導入筒２４は上下方向に伸縮する。
【００２１】
浮遊選鉱槽１０から排出された処理対象液は、オーバーフローポット２０に流入し、オーバーフローポット２０から排出される。具体的には、浮遊選鉱槽１０の排出口１２から排出された処理対象液は、第２配管３２を通り、オーバーフローポット２０の供給口２２から導入筒２４に流入する。処理対象液は導入筒２４内を上昇し、導入筒２４の上端からオーバーフローする。導入筒２４からオーバーフローした処理対象液はポット本体２１の内部（導入筒２４の外部）で一時的に貯留される。その後、処理対象液は排出口２３から排出され、第３配管３３を流れる。
【００２２】
浮遊選鉱槽１０の内部と導入筒２４の内部とは第２配管３２を介して連通している。そのため、浮遊選鉱槽１０内の液位は導入筒２４の上端の高さによって定まる。具体的には、図１において一点鎖線で示すように、浮遊選鉱槽１０内の液位と導入筒２４の上端とは実質的に同じ高さとなる。ここで、浮遊選鉱槽１０内の液位とは、浮遊選鉱槽１０内の処理対象液の液面（処理対象液と気泡との界面）の高さを意味する。
【００２３】
導入筒２４を伸縮させ、その上端の高さを変更すると、それにともない浮遊選鉱槽１０内の液位が変わる。このように、導入筒２４を伸縮させるだけで、浮遊選鉱槽１０内の液位を調整できる。
【００２４】
導入筒２４の上端の高さと浮遊選鉱槽１０内の液位との関係が明らかであるため、液位の調整が容易である。また、浮遊選鉱槽１０に供給される処理対象液の性状が変化したとしても、それによって液位が変化することはない。そのため、処理対象液の性状の変化に起因して、液位の再調整を行なう必要がない。
【００２５】
導入筒２４の上端から処理対象液がオーバーフローする様子は目視により確認できる。処理対象液の流れ具合に基づいて、配管などに詰まりが生じていないか判断できる。
【００２６】
なお、オーバーフローポット２０は浮遊選鉱槽１０に対して適した高さに設置される。導入筒２４の伸縮幅（全伸状態における上端の高さと全縮状態における上端の高さとの間の幅）が液位の調整幅となる。そのため、導入筒２４の伸縮幅と浮遊選鉱槽１０の上下幅（底から上縁までの幅）とが少なくとも一部において重なる必要がある。現実的には、オーバーフローポット２０の高さは、導入筒２４の伸縮幅に液位として適した範囲が含まれるように設定される。
【００２７】
（オーバーフローポット）
つぎに、図２に基づき、オーバーフローポット２０の具体的構成を説明する。
ポット本体２１は複数の側壁２１ａと、一の底板２１ｂとからなる縦長の容器である。複数の側壁２１ａのうち背面側壁のみが他の側壁に比べて上方に延長されている。この背面側壁の延長部分を表示板２５と称する。
【００２８】
ポット本体２１の底板２１ｂには、管状の供給口２２と排出口２３とが設けられている。供給口２２は底板２１ｂを貫通している。供給口２２の下端は、ポット本体２１の外部に配置され、第２配管３２の端部が接合されている。排出口２３の上端はポット本体２１の内部に開口している。排出口２３の下端は、ポット本体２１の外部に配置され、第３配管３３の端部が接合されている。なお、供給口２２は、ポット本体２１の底部に設けられていればよく、底板２１ｂのほか、底板２１ｂ近傍の側壁２１ａに設けられてもよい。
【００２９】
供給口２２の上端は、ポット本体２１の内部に配置され、導入筒２４の下端が接合されている。導入筒２４はポット本体２１の内部において、その中心軸が上下方向に沿うように立設されている。また、導入筒２４の上端は開放されている。図２に示す導入筒２４はベローズ形の筒部材である。導入筒２４がベローズ形であるため、導入筒２４を伸縮させることが容易である。
【００３０】
なお、導入筒２４は上下方向に伸縮する筒部材であればよく、ベローズ形に限定されない。例えば、導入筒２４としてテレスコピック状の筒部材を採用してもよい。この種の導入筒２４は複数の筒体をテレスコピック状に組み合わせて構成される。また、導入筒２４の断面形状は特に限定されない。導入筒２４は円筒形であってもよいし、角筒形であってもよい。
【００３１】
前述のごとく、導入筒２４の上端の高さを調整することで、浮遊選鉱槽１０内の液位を調整できる。オーバーフローポット２０は導入筒２４の上端の高さを調整する液位調整部２６を備えている。
【００３２】
液位調整部２６は調整棒２６ａを有している。調整棒２６ａは上下方向に沿って配置されており、その下端が導入筒２４の上端に固定されている。調整棒２６ａを上下方向に動かすと、導入筒２４を伸縮させることができる。
【００３３】
また、ポット本体２１にはブラケットを介してクランプ２６ｂが固定されている。クランプ２６ｂを開くと、クランプ２６ｂは調整棒２６ａを上下方向に動くように案内する。調整棒２６ａを上下方向に動かした後にクランプ２６ｂを閉じると、調整棒２６ａの上下方向の位置はポット本体２１に対して固定される。
【００３４】
調整棒２６ａの上部は表示板２５に達している。表示板２５には調整棒２６ａに沿って目盛り２６ｃが貼り付けられている。一方、調整棒２６ａには基準線２６ｄが付されている。基準線２６ｄが指す目盛り２６ｃの値によって、調整棒２６ａのポット本体２１に対する上下方向の位置が示される。ポット本体２１より上方に配置された表示板２５に目盛り２６ｃが設けられていることから、目盛り２６ｃの値を容易に視認できる。なお、調整棒２６ａに目盛り２６ｃを貼り付け、表示板２５に基準線２６ｄを付してもよい。
【００３５】
調整棒２６ａを上下方向に動かしてクランプ２６ｂで固定することで、導入筒２４の上端の高さを調整できる。このように、液位調整部２６を操作することで、浮遊選鉱槽１０内の液位を調整できる。また、この際、目盛り２６ｃの値に基づいて、調整棒２６ａの上下方向の位置を調整することで、浮遊選鉱槽１０内の液位を正確に調整できる。
【００３６】
なお、導入筒２４を伸縮させる手段は、上記の液位調整部２６の構成に限定されず、種々の手段を採用できる。
【００３７】
前述のごとく、浮遊選鉱槽１０から排出された処理対象液は、導入筒２４の上端からオーバーフローし、ポット本体２１の内部で一時的に貯留された後に、排出口２３から排出される。この際、処理対象液に含まれる固形分はポット本体２１の内部で沈降する。特に処理対象液の流量が少ない場合には、底板２１ｂに固形分が堆積する恐れがある。
【００３８】
これに対して、本実施形態のオーバーフローポット２０は、ポット本体２１の底板２１ｂが傾斜して配置されている。より詳細には、底板２１ｂは平板で構成されており、一方向（図２における左右方向）に傾斜して配置されている。また、排出口２３は底板２１ｂの中央よりも下り側の部分（図２における右側部分）に配置されている。
【００３９】
このように、底板２１ｂの大部分が排出口２３に向かって下る傾斜を有している。底板２１ｂに沈降した固形分は底板２１ｂを滑り降り排出口２３から排出される。そのため、オーバーフローポット２０の内部に固形分が堆積することを抑制できる。
【００４０】
なお、底板２１ｂの下り側の縁（図２における右側の縁）と排出口２３との間の部分は、排出口２３に向かって上る傾斜となっている。そのため、この部分には固形分が堆積する可能性がある。しかし、底板２１ｂが水平に設けられた場合に比べれば、堆積する固形分の量を低減できる。このように、底板２１ｂは少なくともその一部が排出口２３に向かって下る傾斜を有していればよい。ただし、堆積する固形分の量を低減するという観点から、排出口２３は底板２１ｂの下り側の縁、またはその近傍に配置されることが好ましい。
【００４１】
オーバーフローポット２０に流入する処理対象液に含まれる固形分は、浮遊選鉱槽１０で分離された沈鉱である。したがって、オーバーフローポット２０に固形分が堆積すると、回収されるべき沈鉱の一部をロスすることとなる。本実施形態のオーバーフローポット２０では、沈鉱が堆積することを抑制できることから、沈鉱のロスを低減できる。
【００４２】
底板２１ｂは少なくともその一部が排出口２３に向かって下る傾斜を有していればよく、図２に示す形態に限定されない。ただし、平板の底板２１ｂを傾斜させた構成であれば、平板を加工して底板２１ｂを形成できるので、加工が容易であり、設備コストを低減できる。
【００４３】
底板２１ｂを図３に示すような構成としてもよい。すなわち、底板２１ｂを漏斗形にする。そして、排出口２３を底板２１ｂの最下部に配置する。ここで、底板２１ｂは円錐形であってもよいし、角錐形であってもよい。また、底板２１ｂは上方に真っ直ぐに広がる形状でもよいし、椀の様に外側凸に湾曲した形状でもよいし、内側凸に湾曲した形状でもよい。本明細書において「漏斗形」には、円錐形、角錐形、湾曲形などが含まれる。
【００４４】
このように、漏斗形の底板２１ｂの最下部に排出口２３が配置した構成とすれば、底板２１ｂに沈降した固形分のほぼ全てを排出口２３に誘導できる。そのため、固形分の堆積をより抑制できる。
【００４５】
オーバーフローポット２０は浮遊選鉱槽１０内の液位を調整できればよく、上記の構成に限定されない。液位を調整する手段として、導入筒２４を伸縮させる構成に代えて、堰を上下動させる構成としてもよい。導入筒２４または堰の上端の高さを固定し、浮遊選鉱槽１０内の液位を常に一定の高さに制御する構成でもよい。
【００４６】
〔第２実施形態〕
つぎに、本発明の第２実施形態に係る浮遊選鉱装置ＢＢを説明する。
図４に示すように、本実施形態の浮遊選鉱装置ＢＢは、多段式であり、直列に接続された複数の浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを備えている。また、浮遊選鉱装置ＢＢは浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと同数のオーバーフローポット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備えている。なお、浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよびオーバーフローポット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの数は２つ以上であればよく、特に限定されない。
【００４７】
各浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの構成は、前記実施形態の浮遊選鉱槽１０と同様である。また、各オーバーフローポット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの構成は、前記実施形態のオーバーフローポット２０と同様である。
【００４８】
図４に示す例では、上流から下流に向かって、第１段の浮遊選鉱槽１０Ａ、第２段の浮遊選鉱槽１０Ｂ、第３段の浮遊選鉱槽１０Ｃが配置されている。これら浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、上流から下流に向かって徐々に低い位置に設置されている。
【００４９】
また、各段の浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに対して、それに対応する一のオーバーフローポット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが設けられている。ここで、隣り合う２つの浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂは、一のオーバーフローポット２０Ａを介して接続されている。例えば、第１段の浮遊選鉱槽１０Ａの排出口１２は、それに対応するオーバーフローポット２０Ａの供給口２２と第２配管３２で接続されている。そのオーバーフローポット２０Ａの排出口２３は、次段の浮遊選鉱槽１０Ｂの供給口１１と第３配管３３で接続されている。
【００５０】
処理対象液は、上流から下流に向かって、各段の浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを流れる。これにより、処理対象液に対する浮遊選鉱処理を多段階で行なうことができる。また、各段の浮遊選鉱槽１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの液位は、それに対応するオーバーフローポット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにより調整できる。
【符号の説明】
【００５１】
ＡＡ    浮遊選鉱装置
１０    浮遊選鉱槽
２０    オーバーフローポット
２１    ポット本体
２１ａ  側壁
２１ｂ  底板
２２    供給口
２３    排出口
２４    導入筒
２５    表示板
２６    液位調整部
【図１】
2020104046.tif 000003
【図２】
2020104046.tif 000004
【図３】
2020104046.tif 000005
【図４】
2020104046.tif 000006