(57)【要約】本発明は、濃縮タンク(1)を含む浮選装置を提供し、濃縮タンクは完全な円筒形の側壁と下の方へ傾斜した円錐台の床とを有する。駆動軸(2)は、タンク内の中心に回転可能に取り付けられる。複数のレーキアーム(3)の各々は、駆動軸に固定して連結され、放射状に外に向かって伸び、実質的にタンクの床に平行である。各アームは、軸方向にタンク内へ伸びたブレード(4)の並びを支持する。バッフルの並びは、直線のバッフルプレート(5)の形状であり、タンクに対して固定され、軸方向にタンク内へ伸び、ブレード(4)と相補的に交互に放射状に一定の間隔で配置された関係である。バッフルプレートは、ブレードの行程容積内に位置し、レーキの回転に応じた流体の回転を妨げる。直径をなすサービスブリッジ(6)は、バッフルプレートを取り付けるために、タンクに固定して連結される。
2005520671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常、円筒形である濃縮タンクと、該タンク内に回転可能に取り付けられたレーキとを含む分離装置であって、該レーキは、複数の放射状に伸びたレーキアームを含み、該アームの各々は、前記タンク内に伸びた一定の間隔で離して配置されたブレードの並びを含み、該分離装置はさらに、バッフル手段を含み、該バッフル手段は、前記レーキの回転に応じて前記タンク内に生じる流体の回転を妨げるために配置されることを特徴とする分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の分離装置において、該装置は、鉱物懸濁液およびパルプ用濃縮装置として使用されることを特徴とする分離装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の分離装置において、前記バッフル手段は、前記タンクに対して固定されたバッフルの並びを含むことを特徴とする分離装置。
【請求項４】
請求項３に記載の分離装置において、前記バッフルは通常、軸方向に前記タンク内へと伸びていることを特徴とする分離装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の分離装置において、前記バッフルは、前記ブレードのそれぞれの対の中間に配置され、前記バッフルと前記ブレードが、交互に放射状に一定の間隔で配置された関係で主に配列されることを特徴とする分離装置。
【請求項６】
請求項３から５までのいずれかに記載の分離装置において、前記バッフルは、隣接するレーキブレードの間で前記レーキの行程容積内に位置する通常、長方形のバッフルプレートの形状であることを特徴とする分離装置。
【請求項７】
請求項３から５までのいずれかに記載の分離装置において、前記バッフルは通常、三角形の形状のプレートから形成され、該プレートは同様の形状のレーキブレードと相補的であることを特徴とする分離装置。
【請求項８】
請求項３から５までのいずれかに記載の分離装置において、前記バッフルは他の幾何学的な形状のプレートから形成され、該プレートは同様な形状のレーキブレードと相補的であることを特徴とする分離装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれかに記載の分離装置において、前記ブレードは、棒、ワイヤ、シートまたはプレートから形成されることを特徴とする分離装置。
【請求項１０】
請求項１から５までのいずれかに記載の分離装置において、前記バッフル手段は、実効的に連続したバリヤの形状であり、通常前記タンクを完全に横断して伸びたチェーン、棒、ケーブルまたはロープを含むバッフル構成物であることを特徴とする分離装置。
【請求項１１】
請求項１から10までのいずれかに記載の分離装置において、前記レーキは、通常前記タンクの床に隣接して位置し、前記ブレードは通常、上の方へ前記流体の表面の方へ伸びていることを特徴とする分離装置。
【請求項１２】
請求項11に記載の分離装置において、前記バッフル手段は前記レーキの上方に位置し、下の方へ、前記レーキによって掃引される容積を通って伸びていることを特徴とする分離装置。
【請求項１３】
請求項１から12までのいずれかに記載の分離装置において、該装置は、前記濃縮タンクに対して固定され該濃縮タンクを完全に横断して伸びたブリッジを含むことを特徴とする分離装置。
【請求項１４】
請求項13に記載の分離装置において、前記バッフル手段は、前記ブリッジに固定して取り付けられ、前記レーキによって掃引される容積内へと下の方へ伸びることを特徴とする分離装置。
【請求項１５】
レーキの回転に応じた濃縮タンク内のドーナツ化を減少させる方法であって、該レーキは、複数の放射状に伸びたレーキアームを含み、該各レーキアームは、一定の間隔で離して配置されたブレードの並びを含み、該ブレードは前記タンク内に伸びており、該方法は、前記レーキの回転に応じた前記タンク内の流体の回転を妨げるために配置されたバッフル手段を設けるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項15に記載の方法において、該方法は、鉱物懸濁液およびパルプから固形物を採取するための工程において使用されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項15または16に記載の方法において、前記バッフル手段に、前記タンクに対して固定されたバッフルの並びを含ませることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項17に記載の方法において、前記バッフルを通常、軸方向に前記タンク内へ伸ばすことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項17または18に記載の方法において、該方法は、前記ブレードの各対の中間に前記バッフルを配置するステップを含み、前記バッフルとブレードが、交互に放射状に一定の間隔で配置された関係で主に配列されるようにすることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項17から19までのいずれかに記載の方法において、前記バッフルを、前記レーキの行程容積内で隣接するレーキブレード間に配置される通常、長方形のバッフルプレートの形状とすることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項17から19までのいずれかに記載の方法において、前記バッフルを、通常三角形の形状のプレートから形成し、前記レーキブレードと形状において通常相補的とすることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項17から20までのいずれかに記載の方法において、前記バッフルを、前記レーキブレードと形状において相補的である他の幾何学的な形状のプレートから形成することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項15から22までのいずれかに記載の方法において、前記ブレードを、棒、ワイヤ、シートまたはプレートから形成することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項15から19までのいずれかに記載の方法において、前記バッフル手段を、実効的に連続したバリヤの形状とし、前記タンクを通常完全に横断して伸びたチェーン、棒、ケーブルまたはロープを含むバリヤ構成物から形成することを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項15から24までのいずれかに記載の方法において、前記レーキを、前記タンクの床に隣接して配置し、前記ブレードを、通常上の方へ前記流体の表面の方へ伸ばすことを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項25に記載の方法において、前記バッフル手段を、前記レーキの上方に配置し、前記レーキによって掃引される容積を通って下の方へ伸ばすことを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項15から26までのいずれかに記載の方法において、該方法は、さらに、前記濃縮タンク固定され前記濃縮タンクを完全に横断して伸びたブリッジを設けるとともに、該ブリッジから前記バッフル手段を支持するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項27に記載の方法において、前記バッフル手段を、前記ブリッジに固定して取り付け、前記レーキによって掃引される容積へ通常下の方へ伸ばすことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸濁液とパルプの分離装置に関し、とくに改良された濃縮装置に関するものである。本発明は主として、懸濁液から鉱物パルプを分離する時に使用するために開発され、本願を参照して以下に説明する。しかし本発明は、この特定の利用分野に限定されるものではないことが認められる。
【発明の背景】
【０００２】
以下の従来技術についての議論は、本発明を適切な技術背景のもとに述べることと、本発明の重要性が適切に認められ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、本明細書での従来技術の参照は、そのような技術が広く知られているまたはこの分野において共通の一般的な知識であるということを認めるものと解釈されるべきではない。
【０００３】
濃縮装置は、浮遊パルプを分離する手段として知られている。濃縮装置は一般に、鉱物処理および採取、および製紙などの他の工業の分野で使用されている。
【０００４】
公知の濃縮装置は典型的には、濃縮タンクと原料供給井を含む。原料供給井はチャンバを含み、チャンバは、供給液を受け取るための入口と、タンクと流体連通している出口とを有する。使用時、凝集がタンクで起こり、それにより、相対的に密度がより大きいパルプがタンクの底の方へ沈殿して、濃縮パルプのベッドを形成し、そのため相対的に密度がより小さい希釈液がタンクの頂部の方へと移動する。
【０００５】
原料供給井は、入ってくる供給流の乱れを減らし、凝集剤を液体に混合させ、処理する液体が濃縮タンク内に放出される前に凝集剤と試薬の間で反応するための十分な滞留時間を可能にするように構成されている。原料供給井の構造は、また、原料供給井の出口から濃縮タンク内に流れる液体の均一な分布を促進する。
【０００６】
濃縮タンクは、回転可能に取り付けられたレーキを含んでもよい。レーキは典型的には、中心に位置する駆動軸に取り付けられ、モータと、関連するギヤボックスによって駆動される。放射状に伸びたレーキアームの各々はレーキに固定されて連結しており、固定して連結されたレーキブレードの並びを支持する。ブレードは軸方向にタンク内へと伸びており、レーキが回転すると、ブレードがタンク内の流体を掃引するようにしている。この掃引により、パルプ粒子を切断し、停留した水を解放し、水は、切断された材料を通って表面へと上がり、固形物を濃縮パルプのより濃いベッドへと沈ませる。この工程は、この分野では「脱水」と呼ばれる。掃引によりまた、沈殿した固形物をそれが放出されたところからタンクの中心へと集める。
【０００７】
しかし、その意図する目的とは反対に、このレーキは実際には、沈殿した材料の全部または一部をレーキによって周りに押しやる傾向があり、このため、脱水工程を補助するとともに沈殿した固形物を中心の放出点に集めるというレーキの機能をレーキが行なうことを妨げる。この状態はこの分野では「ドーナツ化」と呼ばれ、比較的均一で濃縮されたパルプの所望のベッドを形成する妨げとなる。
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の１つ以上の欠陥を克服する、もしくは実質的に改良する、もしくは少なくとも有用な選択肢を提供することである。
【発明の開示】
【０００９】
本発明によれば、通常は円筒形の濃縮タンクと、このタンク内に回転可能に取り付けられたレーキとを含む分離装置が提供され、このレーキは、放射状に伸びた複数のレーキアームを含み、アームの各々はブレードの並びを含み、ブレードは、一定の間隔で離して配置され、タンク内へと伸びており、分離装置はさらに、レーキの回転に応じてタンク内の流体の回転を妨げるために配置されたバッフル手段を含む。
【００１０】
分離装置は、鉱物懸濁液およびパルプ用濃縮装置として使用されることが好ましい。
【００１１】
バッフル手段はバッフルの並びを含み、バッフルはタンクに対して固定され、通常、軸方向にタンク内へ伸びることが好ましい。
【００１２】
バッフルは、ブレードの各対の中間に配置して、バッフルとブレードは主に、交互に放射状に一定の間隔で配置された関係で配列されることが好ましい。
【００１３】
バッフルは通常、レーキの行程容積内で、隣接するレーキブレードの間に位置する長方形のバッフルプレートの形状であることが好ましい。
【００１４】
別の実施例では、バッフルは通常三角形または他の幾何学的な形状のプレートから形成され、プレートは、棒、ワイヤ、シートまたはプレートから形成された同様の形状のレーキブレードと相補的でもよい。
【００１５】
他の実施例ではバッフルは、実効的に連続したバリヤの形状であり、通常タンクを完全に横断して伸びたチェーン、棒、ケーブルまたはロープを含むバッフル構成物である。
【００１６】
レーキはまた、通常、タンクの床に隣接して位置し、ブレードは通常、上方の流体の表面に向かって伸びることが好ましい。この場合、バッフルは、レーキの上方に位置して、下の方へ行程容積を通して伸びることが好ましい。
【００１７】
１つの好ましい実施例では、装置はブリッジを含み、ブリッジは、濃縮タンクに対して固定され、濃縮タンクを完全に横断して伸びており、バッフルプレートはブリッジから、下方に向かって行程容積内へと伸びるように固定して取り付けられる。
【００１８】
３番目の観点によれば、本発明は、レーキの回転に応じて濃縮タンク内に生じるドーナツ化を減少させる方法を提供し、このレーキは、放射状に伸びた複数のレーキアームを含み、各々のレーキアームは、タンク内へと伸びた一定の間隔で離して配置されたブレードの並びを含み、この方法は、レーキの回転に応じてタンク内に生じる流体の回転を妨げるために配置されたバッフル手段を設けるステップを含む。
【発明の好ましい実施例】
【００１９】
本発明の好ましい実施例を、添付の図面を参照して、例のつもりのみで、ここで説明する。
【００２０】
本発明は、鉱物処理、分離、および採取の分野に適用することが好ましく、それによって、微粉砕鉱石が、水などの適切な液体媒体に、流れることと静止した条件では沈殿することを可能にする濃度で、パルプとして浮遊する。パルプは懸濁液から化学的および機械的工程の組合せにより沈殿する。最初に、凝集剤が懸濁液に加えられて混合される。懸濁液はその後、固形物粒子と一緒に凝集することを促進するために、注意深く混合され、結局は、懸濁液から沈殿する、より大きなより密度の大きい粒子を形成する。
【００２１】
図を参照すると、装置は濃縮タンク１を含み、濃縮タンクは、完全に円筒形の側壁と、下方に向かって傾斜した円錐台形状の床とを有する。駆動軸２はタンク内の中心に回転可能に取り付けられている。複数のレーキアーム３の各々は、駆動軸に固定して連結されており、外に向かって放射状に伸びており、実質的にタンクの床に平行である。各アームは、軸方向にタンク内へ伸びたブレード４の並びを支持する。直線状のバッフルプレート５の形状をしたバッフルの並びは、タンクに対して固定され、ブレード４に対して相補的に交互に放射状に一定の間隔で配置された関係で、軸方向にタンク内へ伸びている。バッフルプレートは、ブレードの行程容積内に位置し、レーキの回転に応じて流体の回転を妨げる。直径をなすサービスブリッジ６は、バッフルプレートを取り付けるために、タンクに固定して連結される。
【００２２】
使用時、レーキ２は回転し、ブレード４は、隣接するバッフルプレート間の各々の隙間空間を通り、静かに流体を通って掃引し、パルプ粒子を切断し、停留した水を解放し、水は、切断された材料を通って表面へと上昇する。続いて、これにより、固形物が沈殿して、より密度の高い濃縮パルプ７のベッドになる。バッフルプレート５は、レーキの掃引動作の間、濃縮パルプ７のベッドの回転を妨げ、これにより、切断工程を促進する。濃縮パルプは液体８の上側の層を動かし、液体は、オーバフローとい９を通って次第に流れ出て、オーバフローとい９はタンクの周囲に伸びている。他方で、濃縮パルプ７は、タンクのベースに含まれるアンダーフロー回収パイプ10を通って下から流れ出る。
【００２３】
図示の装置のバッフルは、レーキが濃縮パルプをタンクの周りに押そうとする傾向を減らすことがわかる。結果として、レーキが濃縮パルプをばらばらにする、もしくはドーナツ化するという問題が実質的に減少し、これにより、パルプ分離工程の効率を高める。この点で本発明は従来技術に対して、実用的で商業的に重要な改善を示す。
【００２４】
本発明を具体的な例を参照して説明したが、本発明は他の多くの形で具体化できることは当業者には理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明による分離装置の平面図である。
【図２】図２は、図１の線2-2に沿った装置の断面図である。
【図１】
2005520671.tif 000003
【図２】
2005520671.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月20日(2003.10.20)
【手続補正１】
【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】
2005520671.tif 000005
【図２】
2005520671.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月13日(2004.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005520671.tif 000007
【国際調査報告】
2005520671.tif 000008
2005520671.tif 000009
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