【手続補正書】
【提出日】平成19年2月6日(2007.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃縮タンクと、該タンクの上流に配して供給液を受け取るフィードウェルとを有する方式の濃縮装置用希釈装置において、該希釈装置は、
前記濃縮タンクに少なくとも部分的に沈められて、該タンクから上澄み希釈液を受け取る受液容器と、
水中ポンプとを含み、該ポンプは、少なくとも一部を前記希釈液内に沈められた羽根車を含み、前記供給液を前記フィードウェルから前記濃縮タンクへ転送する前に、該供給液の希釈のために前記希釈液を前記濃縮タンクから前記受液容器を介して、前記供給液へ転送することを特徴とする希釈装置。
【請求項２】
請求項１に記載の希釈装置において、前記受液容器は、前記フィードウェルと、液体連通のために接続していることを特徴とする希釈装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の希釈装置において、該装置は、１つ以上の選択されたシステムパラメータに応答して前記希釈液の流量を調整する制御手段をさらに含んでいることを特徴とする希釈装置。
【請求項４】
請求項３に記載の希釈装置において、前記流量は、ポンプ速度を調節することによって変化させられることを特徴とする希釈装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の希釈装置において、前記フィードウェルは実質的に前記濃縮タンク内に配置され、該希釈装置は実質的に該タンク内に配置され、該希釈装置用の全ての配管および管工作物は該タンクの外周内に含まれることを特徴とする希釈装置。
【請求項６】
請求項５に記載の希釈装置において、該希釈装置は前記フィードウェルに隣接して配置され、前記タンク内の中間配管および管工作物を最少限度にするようにしていることを特徴とする希釈装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の希釈装置において、前記ポンプは軸流ポンプであることを特徴とする希釈装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載の希釈装置において、前記受液容器は、一般的なカップ形であり、前記上澄み希釈液に沈められることを特徴とする希釈装置。
【請求項９】
請求項８に記載の希釈装置において、前記羽根車を含み、該羽根車は、回転可能なシャフトに取り付けられることを特徴とする希釈装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の希釈装置において、前記シャフトはモータおよびギアボックスにより駆動されることを特徴とする希釈装置。
【請求項１１】
請求項９または10に記載の希釈装置において、前記羽根車およびシャフトは、該羽根車の下から上方へ延びる、一般的に垂直方向へ向かって伸びたチャンバ内に収納されることを特徴とする希釈装置。
【請求項１２】
請求項11に記載の希釈装置において、前記チャンバは一般的に円筒形であり、汲み上げた液体を前記フィードウェルへ送り込む出口ポートを含んでいることを特徴とする希釈装置。
【請求項１３】
請求項１から12までのいずれかに記載の希釈装置において、前記羽根車は前記受液容器内に実質的に位置することを特徴とする希釈装置。
【請求項１４】
請求項１から12までのいずれかに記載の希釈装置において、前記受液容器は、前記ポンプの一部を形成することを特徴とする希釈装置。
【請求項１５】
請求項１から14までのいずれかに記載の希釈装置において、前記羽根車は、前記希釈液を前記供給液に転送することを特徴とする希釈装置。
【請求項１６】
請求項１から15までのいずれかに記載の希釈装置において、前記希釈液は前記フィードウェルの上流の供給液へ注入されることを特徴とする希釈装置。
【請求項１７】
請求項１から16までのいずれかに記載の希釈装置において、前記希釈液は前記フィードウェルの上流の供給入口へ注入されることを特徴とする希釈装置。
【請求項１８】
請求項１から16までのいずれかに記載の希釈装置において、前記希釈液は前記フィードウェルの上流の供給管へ注入されることを特徴とする希釈装置。
【請求項１９】
請求項１から16までのいずれかに記載の希釈装置において、前記希釈液は前記フィードウェルの上流の供給導管へ注入されることを特徴とする希釈装置。
【請求項２０】
請求項１から15までのいずれかに記載の希釈装置において、前記希釈液は直接前記フィードウェルへ注入されることを特徴とする希釈装置。
【請求項２１】
請求項１から20までのいずれかに記載の希釈装置において、比較的小さいヘッド差が、前記フィードウェルの液面と前記濃縮タンクの液面との間に維持されることを特徴とする希釈装置。
【請求項２２】
濃縮装置であって、
濃縮タンクと、
該タンクの上流に配して供給液を受け取るフィードウェルと、
請求項１から21までのいずれかに記載の希釈装置とを含んでいる濃縮装置において、
前記羽根車は少なくとも部分的に前記希釈液内に沈められ、前記ポンプは、前記供給液を前記フィードウェルから前記タンクへ転送する前に、該供給液の希釈のために前記希釈液を前記濃縮タンクから前記受液容器を介して、前記供給液へ転送することを特徴とする濃縮装置。
【請求項２３】
濃縮タンクと、該タンクの上流に配して供給液を受けるようにしているフィードウェルとを有する濃縮装置で供給液を希釈する方法において、該方法は、
前記濃縮タンクに少なくとも部分的に沈められて、該タンクから上澄み希釈液を受け取る受液容器を設ける段階と、
羽根車を含む水中ポンプを設ける段階と、
該羽根車を少なくとも部分的に前記希釈液内に沈める段階と、
該ポンプを作動させて、前記供給液を前記フィードウェルから前記タンクへ転送する前に、該供給液の希釈のために前記希釈液を前記濃縮タンクから前記受液容器を介して、前記供給液へ転送するようにする段階とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項23に記載の方法において、該方法は、１つ以上の選択されたシステムパラメータに応答して前記希釈液の流量を制御する段階をさらに含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項23または24に記載の方法において、前記ポンプを軸流型ポンプにしていることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項23から25までのいずれかに記載の方法において、前記受液容器を一般的なカップ形にして、前記希釈液に沈めることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項23から26までのいずれかに記載の方法において、該方法は、前記希釈液を前記供給液へ注入する更なる段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項23から27までのいずれかに記載の方法において、該方法は、前記希釈液を前記フィードウェルの上流の前記供給液へ注入する更なる段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項23から28までのいずれかに記載の方法において、該方法は、前記希釈液を前記フィードウェルの上流の供給入口へ注入する更なる段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項23から28までのいずれかに記載の方法において、前記希釈液を前記フィードウェルの供給管の中へ注入することを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項23から28までのいずれかに記載の方法において、該方法は、前記希釈液を前記フィードウェルの上流の供給導管へ注入する更なる段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項23から27までのいずれかに記載の方法において、前記希釈液を直接前記フィードウェルへ注入することを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項23から32までのいずれかに記載の方法において、該方法は、前記フィードウェルの液面と前記濃縮タンクの液面との間に比較的小さなヘッド差を維持する更なる段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項23から33までのいずれかに記載の方法において、該方法は、前記フィードウェルを実質的に前記濃縮タンク内に配置し、前記希釈装置を実質的に該タンク内に配置し、該希釈装置用の全ての配管および管工作物を実質的に該タンクの外周内に含有させる更なる段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項34に記載の方法において、該方法は、前記希釈装置を前記フィードウェルに隣接して配置し、それによって該タンク内の中間配管および管工作物を最少限度にする更なる手段を含むことを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項34または35に記載の方法において、前記フィードウェルを実質的に前記タンク内の中央に配置することを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】濃縮装置用希釈装置
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、液状懸濁物およびパルプ用の分離装置、とくに濃縮装置におけるオーバフロー液の再生利用に関するものである。これは主として液状懸濁物から鉱物性パルプを分離する用途に開発されたものであり、これを以下に本願により説明する。しかし、本発明はこの特定の用途の分野に限定されないと理解される。
【発明の背景】
【０００２】
従来技術に関する次の説明は、本発明を、適切な技術に関連させて開示し、本発明の重要性を適切に理解できるようにすることを意図している。しかし、反対のことが明記されていない限りは、本明細書におけるいかなる従来技術に対する言及も、そのような技術が広く公知のものであること、またはそれが当分野における一般的常識の一部に成っていることを認めるものではない。
【０００３】
濃縮装置は懸濁パルプの分離手段として公知であり、鉱物処理および抽出の分野ばかりでなく、また他の産業においても一般的に使用されている。
【０００４】
公知の濃縮装置は代表的には濃縮タンクとフィードウェルを含んでいる。フィードウェルはチャンバを含み、チャンバは、供給スラリを受ける入口と、タンクと液体連通している出口とを有する。使用中は、凝集がタンクにおいて起こり、それによって比重がより大きいパルプがタンクの底に向かって沈殿する傾向があり、濃縮パルプのベッドを形成し、比重がより低い希釈液がそれによってタンクの上部の方向へ移動させられる。
【０００５】
フィードウェルは入って来る供給スラリの乱流を低減させて、凝集剤を液体に混合し、さらに、処理された液が濃縮タンクへ注入される前に、凝集剤と試薬間の反応に対して充分な滞留時間が与えられるように構成されている。フィードウェルの構成は、代表的にはその出口から濃縮タンクへ流れるスラリの均一な分布を促進することも意図している。
【０００６】
供給スラリの濃度はフロック形成率と、最適な分離を達成するために必要な凝集剤の投入量率とに影響を及ぼす。これは、さらに濃縮装置の性能に対して、凝集剤消費量と比較したオーバフローの清澄度およびアンダフローの密度の点で影響を及ぼす。したがって、フィードウェルへ流入する供給スラリは、最適な結果を達成するために頻繁に希釈を必要とする。
【０００７】
既存の技術は、供給スラリの希釈をいくつかの方法で達成している。ある方法は上澄み液もしくは新規の液体を供給流にポンプで送り込む。しかし比較的に、より新しい方法では濃縮タンク内からの液体を用いて供給流を希釈する。この新規の方法は代表的には、差動密度もしくは運動量輸送のメカニズムを採用して、液体を濃縮タンクから供給流へ移動させる。
【０００８】
これらの既存の方法の全てが欠点を有している。ポンプを利用しているものは、希釈液を移送するのにかなりの配管工作物および電力を必要とする。反対に、差動密度および運動量輸送のメカニズムを利用している内部システムは、相対的に、より単純で、わずかの、ないしは、まったく電力を必要としないが、全ての作動条件において正確に希釈を制御する手段に欠けている。
【０００９】
本発明は、従来技術の欠陥のうちの一つ以上を克服、もしくは実質的に改良すること、または少なくとも有用な代替手段を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【００１０】
第１の側面によれば、本発明は、濃縮タンクと、供給液を受けるようにタンクの上流に配したフィードウェルとを有する方式の濃縮装置用希釈装置を提供し、希釈装置は：
濃縮タンクに少なくとも部分的に沈められて、タンクから上澄み希釈液を受け取る受液容器と、
水中ポンプを含み、ポンプは、少なくとも一部を希釈液内に沈められた羽根車を含み、供給液をフィードウェルから濃縮タンクへ転送する前に、供給液の希釈のために希釈液を濃縮タンクから受液容器を介して、供給液へ転送する。
【００１１】
望ましくは、受液容器は、フィードウェルと、液体連通のために接続している。
【００１２】
望ましくは、装置はさらに、１つ以上の選択したシステムパラメータに応じて希釈液の流量を調整する制御手段を含む。流量は望ましくは、ポンプ速度を調節して変動させる。
【００１３】
好ましい実施例において、フィードウェルは実質的に濃縮タンク内に配置され、希釈装置は実質的にタンク内に配置され、希釈装置用の全ての配管および管工作物は実質的にタンクの外周内に含まれる。さらに望ましくは、この希釈装置はフィードウェルに隣接して配置して、タンク内の中間配管および管工作物を最少限度にするようにしている。
【００１４】
ポンプは望ましくは軸流ポンプである。望ましくは、受液容器は、一般的なカップ形であり、上澄み希釈液に沈む。
【００１５】
望ましくは、羽根車は、回転可能なシャフト上に据えつけられる。シャフトは望ましくはモータおよびギアボックスにより駆動する。
【００１６】
さらに望ましくは、羽根車およびシャフトは、羽根車の下から上方へ延びている一般的に垂直方向に伸びたチャンバ内に収納される。チャンバは望ましくは円筒形であり、くみ上げた液体をフィードウェルの中へ送り込む出口ポートを含む。
【００１７】
望ましくは、羽根車は実質的に受液容器内に位置する。好ましい実施例では、受液容器は、ポンプの一部を形成する。
【００１８】
望ましくは、羽根車は、希釈液を供給液に転送する。
【００１９】
望ましくは、希釈液はフィードウェルの上流の供給液へ注入される。望ましくは、希釈液はフィードウェルの上流の供給入口へ注入される。望ましくは、希釈液はフィードウェルの上流の供給導管へ注入される。１つの好ましい実施例において、希釈液はフィードウェルの上流の供給管へ注入される。しかし、他の実施例においては、希釈液は直接フィードウェルへ注入される。
【００２０】
望ましくは、比較的小さいヘッド差が、フィードウェルの液面と濃縮タンクの液面との間に維持される。
【００２１】
第２の側面によれば、本発明は濃縮装置を提供し、この濃縮装置は：
濃縮タンクと、
タンクの上流に配されて供給液を受け取るフィードウェルと、
前述の希釈装置とを含み、
羽根車は少なくとも部分的に希釈液内に沈められ、ポンプは、供給液をフィードウェルからタンクへ転送する前に、供給液の希釈のために希釈液を濃縮タンクから受液容器を介して、供給液へ転送する。
【００２２】
望ましくは、濃縮装置は、さらに１つ以上の選択したシステムパラメータに応じて希釈液の流量を調整する制御手段を含む。
【００２３】
好ましい実施例において、フィードウェルは実質的に濃縮タンク内に配置され、希釈装置は実質的にタンク内に配置され、希釈装置用の全ての配管および管工作物は、実質的にタンクの外周内に含まれる。さらに望ましくは、希釈装置はフィードウェルに隣接して配置して、タンク内の中間の配管および管工作物を最少限度にする。フィードウェルは、望ましくは実質的にタンク内の中央に配置される。
【００２４】
第３の側面によれば、本発明は、濃縮装置内で供給液を希釈する方法を提供し、濃縮装置は、濃縮タンクと、タンクの上流に配置して供給液を受け取るようにしたフィードウェルとを有し、この方法は：
濃縮タンクに少なくとも部分的に沈められて、タンクから上澄み希釈液を受け取る受液容器を設ける段階と、
羽根車を含む水中ポンプを設ける段階と、
少なくとも部分的に希釈液内に羽根車を沈める段階と、
ポンプを作動させて、供給液をフィードウェルからタンクへ転送する前に、供給液の希釈のために希釈液を濃縮タンクから受液容器を介して、供給液へ転送するようにする段階とを含む。
【００２５】
望ましくは、本方法はさらに、１つ以上の選択したシステムパラメータに応じて希釈液の流量を制御する段階を含む。
【００２６】
望ましくは、本方法は、フィードウェルの液面と濃縮タンクの液面間のヘッド差を比較的小さく保つ段階も含む。
【００２７】
望ましくは、本方法は、希釈液を供給液へ注入する更なる段階を含む。望ましくは、希釈液をフィードウェルの上流の供給液へ注入する。望ましくは、希釈液をフィードウェルの上流の供給入口へ注入する。望ましくは、希釈液をフィードウェルの上流の供給導管へ注入する。望ましくは、希釈液をフィードウェルの上流の供給管の中へ注入する。もしくは、希釈液を直接フィードウェルへ注入する。
【００２８】
好ましい実施例において、本方法は、フィードウェルを実質的に濃縮タンク内に配置し、希釈装置を実質的にタンク内に配置し、希釈装置用の配管および管工作物を実質的にタンクの外周内に含有させる段階を含む。さらに望ましくは、希釈装置をフィードウェルに隣接して配置し、タンク内の中間配管および管工作物を最少限度にするようにしている。
【００２９】
ここで、添付の図面を参照して、例のつもりのみで本発明の好ましい実施例を説明する。
【発明の好ましい実施例】
【００３０】
本発明の望ましい適用は鉱物処理、分離および抽出の分野であり、それによって細かく粉砕された鉱石が、水などの適切な液状媒体内で、流れることと静止状態での沈殿を可能にする濃度で、パルプとして懸濁される。
【００３１】
図面を参照すると、希釈装置１は軸流ポンプ1aを含み、軸流ポンプ1aは、上澄み液２を濃縮タンク（図示しない）の液面３の付近から正確に注入して、フィードウェル４で液体を希釈する。ポンプ希釈装置１は、またカップ形の受液容器５を含み、受液容器５は、上澄み液に沈み、上澄み希釈液２を受け取る。
【００３２】
ポンプ1aは、水中羽根車６を含んでおり、水中羽根車６は、少なくとも一部を希釈液２内に沈められ、それによって、供給液をフィードウェル４から濃縮タンクへ転送する前に、供給液の希釈のために希釈液２を濃縮タンクから受液容器５を介して、供給液へ転送する。羽根車６は、回転可能なシャフト７に取り付けられ、容器５を介して液体を汲み出して、それをフィードウェル４へ注入する。シャフト７はモータおよび関連のギアボックス（図示しない）により駆動される。ポンプは、上澄み液の流量を調節するシステムパラメータに応答する。図示の実施例において、流量はポンプの速度を変えることによって調節される。しかし、他の実施例においては、流量は制御弁もしくは他の手段によって調節される。
【００３３】
羽根車６およびシャフト７は、羽根車の下から上方へ延びる縦形円筒チャンバ８内に収容されている。チャンバは上澄み液の表面３よりも上に延びており、それによって頂点における密封必要条件を克服し、さらに羽根車６の接近と退去を行なえるようにしている。チャンバはまた出口ポート９を含み、出口ポート９は、羽根車６より上に配され、汲み上げた液体をフィードウェル４の供給管10へ送り込む。
【００３４】
使用中、モータが作動してシャフト７および羽根車６を駆動する。羽根車の回転によって上澄み液を濃縮タンクから汲み出して容器５へそして容器５を介して、さらにチャンバ８まで汲み出す。これによって濃縮タンク内の液面と出口ポート９との間の圧力ヘッドを増大させて、液体を出口から供給管10へ、供給液の希釈のために押し込む。他の実施例では、希釈液を供給管に注入しない。その代わりに、希釈液を、フィードウェルの上流の供給液へまたは供給入口、導管、流路へまたはフィードウェルの上流を介して、供給液の希釈を達成するために、注入または転送する。
【００３５】
他の実施例において、容器５はその基盤に追加の穴を含み、汲み出すべき液体用の追加の通路を作っている。
【００３６】
希釈装置はさらに取付フランジ11を有し、それをフィードウェルの取付ハブ12上へボルトで取り付けられるようにしている。さらに他の実施例において、装置１をフィードウェル自体の側面上へボルトで取り付けて、上澄み液を直接フィードウェルへ注入できるようにしている。
【００３７】
上述の好ましい実施例において、ポンプ1aは軸流ポンプである。しかし、代わりのポンプの種類も、上澄み液２をフィードウェル４へ注入するのに用いることができることは理解されるであろう。ピストン式ポンプおよび真空ポンプが、使用可能である代わりのポンプの種類の例である。
【００３８】
図示の装置が、濃縮装置において供給スラリを希釈するために、効率的かつ正確に調整可能な手段を提供することは理解されるであろう。フィードウェル４の液面と濃縮タンクの液面３との間のヘッド差が同じ水準に維持されるので、軸流ポンプ1aは、希釈上澄み液を駆動するためには小さな圧力ヘッドしか必要としない。装置のフィードウェルに対する近さが、必要な配管量を減らし、さらに動力消費量も減らす。さらに、装置は比較的きれいな液体を汲み出すので、耐摩耗羽根車を必要としない。さらに装置は、凝集剤を羽根車の上流もしくは下流で導入して、流れの中で固形粒子と接触する前に、凝集剤の分散および希釈を行なうことができるようにしている。この実施例において、凝集剤は穴13から供給管10において添加される。
【００３９】
これら全ての点において、本発明は従来技術に比べ、実用上および商業上重要な改善を提供している。
【００４０】
以上、本発明を特定の事例を参照して説明したが、本発明を多くの他の形式で具現化することができることは当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、本発明による希釈装置の、断面で示す側立面図である。
【図２】図２は、希釈装置を組み込んだ濃縮装置フィードウェルの平面図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005532149.tif 000001
【図２】
2005532149.tif 000002