(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内の内面全長に亘って少なくとも一つの外向角部を有する選鉱管を、その外向角部を下側に向けた状態で複数本並列した選鉱ユニットを複数体構成し、各選鉱ユニットを若干の勾配を有して段々状に配設し、各選鉱ユニットの連絡部を、最上段の選鉱ユニットに原液を流して重鉱物を各選鉱ユニットの外向角部に沈降させる時及び最上段の選鉱ユニットに洗浄水を流して沈降する各選鉱ユニットの精鉱表面の土砂を洗浄する時に連絡し且つその後高圧水を各選紘ユニット別に注入する時に各選紘ユニットの下端から別々に精鉱が吐出回収できるように非連絡とする構成とし、その高圧水を上段の選鉱ユニットの順から時間差をおいて各選紘ユニットごとに注入することを特徴とする微粒金属の比重選鉱方法。
【請求項２】
前記連絡部が、上段の選鉱ユニットにおける選鉱管下端直下に位置する受水部を先端に備えた原液用連絡パイプを、下段の選鉱ユニットにおける選鉱管上端に配置していることを特徴とする請求項１記載の微粒金属の比重選鉱方法。
【請求項３】
前記高圧水と共に受水部上方を横切るように選鉱ユニットの下端から吐出される精鉱を受け止める回収手段を、更に備えていることを特徴とする請求項２記載の微粒金属の比重選鉱方法。
【請求項４】
管内の内面全長に亘って少なくとも一つの外向角部を有する選鉱管を、その外向角部を下側に向けた状態で複数体並列して選鉱ユニットを複数本構成し、各選鉱ユニットを若干の勾配を有して段々状に配設し、最上段の選鉱ユニットに原液供給手段、洗浄水供給手段を連絡すると共に各選鉱ユニットごとに高圧水供給手段を連絡可能に設け、各選鉱ユニットの連絡部は、上段の選鉱ユニットにおける選鉱管下端直下に先端の受水部を配置した原液用連絡パイプと、各選鉱ユニットにおける選鉱管下端の前方位置に所定の間隔をおいて設置され、前記高圧水の圧力で吐出される精鉱を受け止める回収手段とを備え、前記原液用連絡パイプを下段の選鉱ユニットにおける選鉱管の上端に配置していることを特徴とする微粒金属の比重選鉱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粒金属の比重選鉱方法及びそれを使用する比重選鉱装置の改良に関し、且つ詳しくは金銀粒を含む、別名含金土砂鉱等の濃縮を行う微粒金属の比重選鉱方法及び比重選鉱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
【０００３】
砂金は、一般の川砂金の他に土砂中に単体で存在する自然金であるが、自然金は砂金に比べて粒子が細かく、多くは１ｍｍ以下でミクロン単位のものが多いが、金は比重が１９と基本的に重いが、自然金には木の葉状の薄片のものがって水に流れやすいのと、水の表面張力によるものと思われるが、水に浮く性質を有している。
このような金粒の回収手段、金粒粗鉱の濃縮手段として、テーブル式選鉱機、スパイラル式選鉱機を用いた回収手段、濃縮手段が知られている。
前者のテーブル式選鉱機（樋流式水選機：実公昭３５−６０９号公報参照）、（分級装置：特開昭５５−１５７３４５号公報参照）で自然金を処理しようとすると、微粒のもの薄片のものはテーブルの振動で原液に発生する細かい波に大半が浮いて流れてしまい、金粒の回収、金粒の濃縮を効果的に行えない。
また、後者スパイラル式選鉱機には、螺管内に常時清澄液を流すように構成した砂金回収装置（特公昭４０−２１６０１号公報参照）がある。この先行技術は、比重と遠心力とを利用した選鉱機であるが、自然金を処理しようとすると、２０ミクロン以上の微粒は清澄液の流速が速いことによって大半が流れてしまい、比重による沈降効果、遠心力による分離効果を受けることが少ない。
このような問題を解決する手段として本出願人は特公平６−２６６８３号公報に開示する技術を提案している。
この先行技術は、少なくとも一つの外向角部を有する選鉱管を、その外向角部が下方を向くようにして多段棚の上段から下段に向かってジグザグ状に配設し、その選鉱管に原液を流して重鉱物をその外向角部に沈降させ、次に洗浄水を流して沈降精鉱表面の土砂を洗浄し、その後高圧水を注入して沈降精鉱を吐出するようにしている。
ところで、金、砂鉄等等級が高い精鉱は比重が大きいため沈降スピードが速く、等級が低い精鉱は砂状を呈し比重が小さく沈降スピードが遅い。ジグザグ状の選鉱管では上流側から等級が高い精鉱が多く停滞し、下流に行くに従って徐々に等級が高い精鉱が減少して等級が低い精鉱が多く停滞し、下流では最も等級が低い精鉱が停滞する。
しかしながら、高圧水をそのジクザク状の選鉱管内に注入して精鉱を回収すると、高低の等級の精鉱が混在し、分別を困難で煩雑なものにする。
また、選鉱管は複数本の全てを前記のように多段棚の上段から下段に向かってジクザク状に配設したレイアウト故に例えばある選鉱管がアクシデントで目詰まりした場合の修理や保守・管理が、選鉱管の入り組んだ配管経路が影響して非常に大変且つ危険であるし、複数本でしかもジクザク配管のため、製作労力もかかり、低廉な提供が難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は別名含金土砂鉱等の濃縮が効率的であり、しかも製作、メンテナンスも簡単に行える微粒金属の比重選鉱方法及び比重選鉱装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために講じた技術的手段は、管内の内面全長に亘って少なくとも一つの外向角部を有する選鉱管を、その外向角部を下側に向けた状態で複数本並列した選鉱ユニットを複数体構成し、各選鉱ユニットを若干の勾配を有して段々状に配設し、各選鉱ユニットの連絡部を、最上段の選鉱ユニットに原液を流して重鉱物を各選鉱ユニットの外向角部に沈降させる時及び最上段の選鉱ユニットに洗浄水を流して沈降する各選鉱ユニットの精鉱表面の土砂を洗浄する時に連絡し且つその後高圧水を各選紘ユニット別に注入する時に各選紘ユニットの下端から別々に精鉱が吐出回収できるように非連絡とする構成とし、その高圧水を上段の選鉱ユニットの順から時間差をおいて各選紘ユニットごとに注入することを要旨とする。
そして、請求項１記載の連絡部は、上段の選鉱ユニットにおける選鉱管下端直下に位置する受水部を先端に備えた原液用連絡パイプを、下段の選鉱ユニットにおける選鉱管の上端に配置した構成とすることが好適である。
また、請求項２記載の高圧水と共に受水部上方を横切るように選鉱ユニットの下端から吐出される精鉱を受け止める回収手段を、更に備えている場合も有効である。
前記方法を具体的に実施する装置は、管内の内面全長に亘って少なくとも一つの外向角部を有する選鉱管を、その外向角部を下側に向けた状態で複数体並列して選鉱ユニットを複数本構成し、各選鉱ユニットを若干の勾配を有して段々状に配設し、最上段の選鉱ユニットに原液供給手段、洗浄水供給手段を連絡すると共に各選鉱ユニットごとに高圧水供給手段を連絡可能に設け、各選鉱ユニットの連絡部は、上段の選鉱ユニットにおける選鉱管下端直下に先端の受水部を配置した原液用連絡パイプと、各選鉱ユニットにおける選鉱管下端の前方位置に所定の間隔をおいて設置され、前記高圧水の圧力で吐出される精鉱を受け止める回収手段とを備え、前記原液用連絡パイプを下段の選鉱ユニットにおける選鉱管の上端に配置していることを要旨とする。
【０００６】
(作用)前記技術的手段によれば下記の作用を奏する。
原液を最上段の選鉱ユニットから最下段の選鉱ユニットに行き渡るまで流すと、原液から沈降する重鉱物が各選鉱ユニットを構成する選鉱管の下向きな外向角部に停滞する。
金、砂鉄等等級が高い精鉱は比重が大きく沈降スピードが速い。それ故、最上段の選鉱ユニットから下段の選鉱ユニットに行くに従ってその停滞量は減少し、下段に至っては等級が最も低い砂状の精鉱が主に沈降し停滞する。
その後、洗浄水を流して沈降精鉱表面の土砂を洗浄し最下段の選鉱ユニット下端から排出する。
土砂を洗い落としの完了は最上段の選鉱ユニットから始まり、最下段の選鉱ユニットの土砂の洗い落し完了が最後になる。そして、全段の選鉱ユニットの洗い落しの完了を待っていたのでは、選鉱ユニットの勾配の影響で等級の高い精鉱が等級の低い精鉱を停滞する下段の選鉱ユニット側に落下してしまう虞れがあると共に、選鉱サイクルのアップが望めない。
それを防止するために、各選紘ユニットの下端から別々に精鉱が吐出回収できるように各選紘ユニットを非連絡とする状態で土砂の洗い落し完了が完了した上の段から順に時間差をおいて高圧水を注入してそこに停滞している精鉱をその下端から吐出させ、各選鉱ユニットごとに回収する。これによって等級別の精鉱の回収が可能となる。
この工程を順次繰り返す。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図４は本発明微粒金属の比重選鉱方法を実施する比重選鉱装置を示し、符号Ａがその比重選鉱装置である。
【０００８】
この比重選鉱装置Ａは、複数本の選鉱管１１…を並列して構成された選鉱ユニット１複数体、原液供給手段２、洗浄水供給手段３、高圧水供給手段４等を備えている。
【０００９】
この選鉱ユニット１は、本実施の形態では４本の選鉱管１１…を並列した場合を示し、各選鉱管１１は、図４に示すように例えば角形、角波形、真円形、非真円形等少なくとも一つの外向角部１１ａを有する外観形状に成形され、その外向角部１１ａを下側に向けた状態で平行状、即ち川の字状にして適宜間隔をおいて支持台２１に取付けてある。
【００１０】
この選鉱ユニット１は、その長さを数十メートルとする長尺なものであり、平坦地や傾斜地等を利用し、若干の勾配（本実施の形態では２％）を有して段々状に配設して長尺状の選鉱機能部１Ａを構成している。
【００１１】
原液供給手段２は、原液タンクから直接供給するようにしても良いが、図１乃至図３に示すように本実施の形態ではコンクリートミキサー１２、コンクリートポンプ２２、密閉式混合室３２等からなる鉱業用原鉱圧入式スラリー化装置を使用している。
【００１２】
密閉式混合室３２は、高さを５乃至１００ｃｍ位の範囲から選択して決定し、図３に示すように脱着蓋３２ａを有し、運転時には閉蓋して密閉式として運転時の安全性を確保している。
また、この密閉式混合室３２には２個の物質圧入口３２ｂ、３２ｃが開設してあり、一方を原鉱用の物質圧入口３２ｂ、他方を水用の物質圧入口３２ｃとし、原鉱用の物質圧入口３２ｂを、水用の物質圧入口３２ｃよりも大径にしてある。このように物質圧入口３２ｂ、３２ｃの内径を異径にした理由は、大径の物質圧入口３２ｂから内部に圧入される軟らかい原鉱が、小径の物質圧入口３２ｃから内部に勢いよくほとばしり出る水によって効率良く溶解され、スラリー化されるようにするためであり、水用の物質圧入口３２ｃに、水パイプ１３、ポンプ２３、水タンク３３からなる洗浄水供給手段３が接続されている。
更に、この密閉式混合室３２の底部近傍に横設されているのは篩３２ｄであり、万が一原鉱に石、レキ、塵芥、虫が紛れ込んでもそこで選別し、前記選鉱機能部にそれら異物が流下しないようにする。符号３２ｅは排出部である。
【００１３】
コンクリートミキサー１２は、一次処理された原鉱（採掘して得た原鉱を水洗いし、１０メッシュの篩で選別されて一次処理されたもの）を投入して水分約３０％位の比較的軟らかい練り状の土砂にしてホッパー２２ａを経由してコンクリートポンプ２２に送り込むようになっている。
【００１４】
コンクリートポンプ２２は、その練り状の土砂を密閉式混合室３２へ圧送し、物質圧入口３２ｂから同密閉式混合室３２に圧入する。
【００１５】
密閉式混合室３２内においては、圧入された比較的軟らかい練り状土砂が、勢いよくほとばしり出る水で簡単に溶解、スラリー化し、排出部を介してスラリー化した原液を最上段の選鉱ユニット１から流下させる。
【００１６】
符号５が、密閉式混合室３２の排出部３２ｅから最上段の選鉱ユニット１に原液を流下させる原液パイプであり、図２に示すように下端から４本の選鉱管１１…に分岐して接続されている。
前記分岐部よりも上方の原液パイプ５部分に接続されているのが、高圧水タンク１４に接続する高圧水パイプ２４であり、その高圧水パイプ２４には電磁弁６、逆止弁７が、またその高圧水パイプ２４との接続部よりも上流側の原液パイプ５部分には逆止弁７が各々装設されており、この高圧水パイプ２４、高圧水タンク１４、ポンプ３４等で高圧水供給手段４を構成している。
【００１７】
各選鉱ユニット１の連絡部８は、図１に示すように先端に、上段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端直下に位置して漏斗状に拡開した受水部１８ａを有する原液用連絡パイプ１８と、各選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端前方位置に所定の間隔をおいて設置され、前記高圧水の圧力で吐出される精鉱を受け止める回収手段２８とを備えている。
【００１８】
詳しくは、図１に示すように各選鉱ユニット１の設置地面１００の始端部分に内部を中空とする架台２００を設置し、上段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端の直下に位置させて受水部１８ａを架台２００で支持し、その受水部１８ａに上端を接続する原液用連絡パイプ１８を前記原液パイプ５と同様に下端で分岐させて下段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…上端に連通状に接続し、更に上段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端の前方に所定の間隔Ｘを介して容器からなる回収手段２８を架台２００上に設置している。
高水圧パイプ２４の接続、電磁弁６、逆止弁７の原液用連絡パイプ１８等へのレイアウトは前記原液パイプ５の場合と同様になっている。
【００１９】
即ち、前記密閉式混合室３２の排出部３２ｅから原液パイプ５を介して流下する原液は、最上段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端から受水部１８ａ、原液用連絡パイプ１８を介して次段の選鉱ユニット１に流れ込み、それを各選紘ユニット１ごとに繰り返して最下段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…まで原液を行き渡らせる。
洗浄水を流下させるのも同様な経路で行われる。
【００２０】
一方、前記空間Ｘを所定に設定し、各選鉱ユニット１に前記電磁弁６を開弁して高圧水を供給すると、各選鉱ユニット１における選鉱管１１…に沈降停滞している停滞物を、前記受水部１８ａ上方を横切って回収手段２８である収容箱にプッシュアウトできるようになる。
この空間Ｘの設定は、高圧水圧で決定することができる。
【００２１】
最下段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端の前方には、前記所定の間隔Ｘを隔てて前記回収手段２８を架台２００で支持して設置し、また洗浄水の受水タンク９を同選鉱管１１…下端の直下に備設している。
【００２２】
本実施の形態では、３段の選鉱ユニット１で選鉱機能部１Ａを構成した場合を示し、また前記回収手段２８である回収箱に確実にプッシュアウト物が回収できるようにガイド筒２８ａを具備し、またその回収箱はキャスター２８ｂで移動可能にするとと共に、フロート式排水弁を備えて、常時水分を排水パイプ２８ｃで排水可能にしている。
【００２３】
次ぎに、本実施の形態を使用する比重選鉱方法を説明すると、まず、コンクリートミキサー１２、コンクリートポンプ２２を経て軟らかい原鉱を密閉式混合室３２に送り込むと同時に洗浄水供給手段３でポンプアップする水を物質圧入口３２ｃから吐出してその原鉱をスラリー化させ、原液を、原液パイプ５、受水部１８ａ、原液用連絡パイプ１８を経て各選鉱ユニット（３段の選鉱ユニット）１に行き渡らせる。
金、砂鉄等等級が高い精鉱は比重が大きく沈降スピードが速い性質があり、最上段の選鉱ユニット１から下段の選鉱ユニット１に行くに従って等級が高い精鉱の停滞量は減少し、下段に至っては等級が最も低い砂状の精鉱が主に沈降し停滞する。
そして、コンクリートミキサー１２、コンクリートポンプ２２の作動を停止し、洗浄水供給手段３のみの作動を継続して洗浄水（水）を密閉式混合室３２から原液と同じルートで流し込み、各選鉱ユニット１の精鉱表面の土砂を洗い落しつつ最下段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端からその洗浄水を受水タンク９で受水する。
精鉱は各選鉱管１１…において下向きな外向角部１１ａに図４に示すように停滞し、比重があることも相乗して、洗浄水で流される虞れは少ない。
その洗浄の完了は最上段の選鉱ユニット１から始まり、最下段の選鉱ユニット１が最後になる。
それに合わせて最上段の選鉱ユニット１に連絡する電磁弁６を開弁して高圧水を圧入し、その段の沈降停滞している精鉱を選鉱管１１の下端からプッシュアウトして前記ガイド筒２８ａから回収箱２８に回収する。
このプッシュアウトは、各段の洗浄完了に合わせて各段ごとに時間差をおいて行う。
この一連の工程をワンサイクルとする。
【００２４】
含金土砂鉱を対象とした実験の結果によると、一段目の選鉱ユニットでは等級１の精鉱が、また二段目の選鉱ユニットでは等級２の精鉱が、更には三段目の選鉱ユニットでは等級３の精鉱が主に回収される。
そして、全段で回収された金を１００％とすると、一段目の選鉱ユニットでは８６％、二段目の選鉱ユニットでは５％、三段目の選鉱ユニットでは９％沈降停滞していたことが解った。
【００２５】
尚、本実施の形態では、前記連絡部８を、先端に、上段の選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端直下に位置して漏斗状に拡開した受水部１８ａを有する原液用連絡パイプ１８と、各選鉱ユニット１における選鉱管１１…下端前方位置に所定の間隔Ｘをおいて設置され、前記高圧水の圧力で吐出される精鉱を受け止める回収手段２８とを備えた構成にしているが、例えば上流側の選鉱管の下端部に可撓性を持たせ、原液の流し時と洗浄水の流し時にその可撓性を利用して下流側の選鉱管と接続し、高水圧圧入時にはその接続を解除して可撓性を利用して回収手段に連結するようにする等。自由である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のように、最上段の選鉱ユニットに原液を流して重鉱物を各選鉱ユニットの外向角部に沈降させ更に洗浄水を流して沈降する精鉱表面の土砂を洗浄する時に各選紘ユニットを連絡し、その後高圧水を各段別に注入する時に各段の下端から別々に精鉱が吐出回収できるように各段を非連絡とし、高圧水を上段の選鉱ユニットの順から時間差をおいて各段ごとに注入するから、各段別、所謂等級別をもって精鉱を回収するに有効な比重選鉱方法であり、後作業となる等級別の分別作業が非常に楽になるし、金粒は特に最上端の選鉱ユニットに沈降停滞するから、分別作業に手を煩わせない金の高効率な回収を可能にする。
その上、全段が綺麗に洗浄されたのを待たずして各段別に回収するものであるから、最上段等の選鉱ユニットへの原液の供給（流し）と、例えば最下段等の選鉱ユニットの洗浄とを併行させることも可能となり、選鉱時間の無駄を無くし、効率的な選鉱が行える。
その上、本比重選鉱装置は選鉱ユニットを若干の勾配を有して段々状に配設した平面状を有し、選鉱管複数本の全てを多段棚の上段から下段に向かってジクザク状に配管した先行技術のように例えばある選鉱管がアクシデントで目詰まりした場合の修理や保守・管理が、選鉱管の入り組んだ配管経路が影響して非常に大変になったり、怪我をしたり、製作労力がかかって設備コストが高騰する等の様々な問題点を解決することができる。
その上、各段の連絡部を、先端に、上段の選鉱ユニットにおける選鉱管下端直下に位置して受水部を有する原液用連絡パイプと、各選鉱ユニットにおける選鉱管下端前方位置に所定の間隔をおいて設置され、前記高圧水の圧力で前記受水部上方を横切るように吐出される精鉱を受け止める回収手段とで構成しているから、機械的な機素構造や電気的構造で制御した場合に比べて構造的にも簡単であるし、故障も少なく、耐久的にも優れた比重選鉱装置を供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本微粒金属の比重選鉱方法を実施する比重選鉱装置の側面図で中間省略し、一部切欠して示す。
【図２】同平面図で一部切欠して示す。
【図３】密閉式混合室を示し、（ａ）は拡大正面図で一部切欠して示す。（ｂ）はその（Ａ）−（Ａ）線拡大断面図。
【図４】図１の（Ｂ）−（Ｂ）線拡大断面図で選鉱管１本を示す。
【符号の説明】
Ａ：比重選鉱装置                １：選鉱ユニット
１１：選鉱管                １１ａ：外向角部
８：連絡部                １８ａ：受水部
１８：原液用連絡パイプ        ２８：回収手段
２：原液供給手段              ３：洗浄水供給手段
４：高圧水供給手段
【図１】
0003704245.tif 000002
【図２】
0003704245.tif 000003
【図３】
0003704245.tif 000004
【図４】
0003704245.tif 000005