(57)【要約】バルク粒状物質を高密度化して高密度化流動性バルク粒状物質を得る方法であり、バルク粒状物質を高密度化剤の存在下で機械的に攪拌することにより嵩密度を増加した流動性バルク粒状物質を得ることを含む。
2005528979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルク粒状物質を高密度化剤の存在下で機械的に攪拌し嵩密度を増加した流動性バルク粒状物質を得ることを特徴とする、高密度流動性バルク粒状物質を得るためにバルク粒状物質を高密度化する方法。
【請求項２】
前記高密度化剤が、極性液体であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記高密度化剤が、水性液体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
高密度化前の前記バルク粒状物質が、高密度化剤として水を質量濃度が下限０．４％上限２０％の範囲で含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記水が、下限０．４５％上限１５％の範囲で存在することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記バルク粒状物質が、マイクロシリカあることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記バルク粒状物質が、カーボンブラック、フライアッシュ、カオリン及びメタカオリンからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記バルク粒状物質が、Ｍｎ2Ｏ3、Ｍｎ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ5、セメント及びスラグからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記マイクロシリカの粒径が、０．５μｍ未満であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記バルク粒状物質の機械的攪拌前、あるいは機械的攪拌中に、前記高密度化剤を前記バルク粒状物質に添加することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記高密度化剤の存在下に前記バルク粒状物質を機械的に攪拌することが、前記バルク粒状物質を少なくとも部分的に閉じ込め、前記バルク粒状物質中に埋没している回転部材を回転軸のまわりに回転させて前記物質を激しく攪拌すること含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記高密度化剤の存在下に前記バルク粒状物質を機械的に攪拌することが、容器中で前記バルク粒状物質に埋没して上方に延びる回転軸のまわりに回転する回転部材で前記バルク粒状物質を激しく攪拌し、容器中の前記回転している部材の上方で物質の自由な移動を可能としながら、回転部材の回転中に物質が前記回転している部材をすぎて下方へ移動することを防ぐことを含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記バルク粒状物質が有底容器に閉じ込められ、前記回転部材が容器底部の直上に配置されることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記流動性高密度粒状物質の嵩密度に対する高密度化前の前記粒状物質の嵩密度の比率が少なくとも２：３であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記流動性高密度粒状物質の嵩密度に対する高密度化前の前記粒状物質の嵩密度の比率が少なくとも１：５であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
バルク粒状物質の機械的攪拌中に高密度化剤の濃度を低下させることを含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記バルク粒状物質はその機械的攪拌中に加熱され、前記高密度化剤の少なくとも一部が蒸発した結果、前記高密度化剤の濃度が低下することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記高密度化剤は水性液体であり、４質量％を超える濃度で前記バルク粒状物質が水を含むかまたはかかる濃度になるまで前記バルク粒状物質に水を添加し、前記高密度バルク粒状物質が３質量％未満の水を含むことを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
４質量％から８質量％の範囲の濃度で前記バルク粒状物質が水を含むかまたはかかる濃度になるまで前記バルク粒状物質に水を添加し、前記高密度バルク粒状物質が１．５質量％未満の水を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
バルク粒状物質高密度化装置であって、
前記バルク粒状物質体を少なくとも部分的に閉じ込める容器と；
使用中は前記バルク粒状物質体中に埋没してバルク粒状物質を機械的に激しく攪拌するように配設された回転部材と；
前記容器へ連通する高密度化剤供給口と；
前記回転部材に接続されて、前記回転部材が前記バルク粒状物質体中に埋没しているときに前記回転部材を回転軸のまわりに回転させ得る駆動手段と；を備えることを特徴とするバルク粒状物質高密度化装置。
【請求項２１】
前記容器から高密度化剤蒸気を除去するため高密度化剤排出口を備えること特徴とする請求項２０に記載のバルク粒状物質高密度化装置。
【請求項２２】
バルク粒状物質高密度化装置であって、
前記バルク粒状物質体を少なくとも部分的に閉じ込める容器と；
使用中は前記バルク粒状物質体中に埋没してバルク粒状物質を機械的に激しく攪拌するように配設された回転部材と；
前記容器から高密度化剤蒸気を除去するための高密度化剤排出口と；
前記回転部材に接続されて、前記回転部材が前記バルク粒状物質体中に埋没しているときに前記回転部材を回転軸のまわりに回転させ得る可能な駆動手段と；を備えることを特徴とするバルク粒状物質高密度化装置。
【請求項２３】
前記回転部材は回転方向に実質的に正接して面する物質接触表面を少なくとも一つ画成し、物質粒子が物質接触表面に少なくとも最初に接触したときは本質的に回転軸側へまたは回転軸から離れるように物質粒子を移動させることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれかに記載のバルク粒状物質高密度化装置。
【請求項２４】
実質的にここに述べ例示された、請求項１に記載のバルク粒状物質を高密度化する方法。
【請求項２５】
実質的にここに述べ例示された、請求項２０または請求項２１に記載のバルク粒状物質高密度化装置。
【請求項２６】
実質的にここに述べられた、バルク粒状物質を高密度化する新規方法、または新規のバルク粒状物質高密度化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルク粒状物質の高密度化に関する。特に、バルク粒状物質の高密度化方法及びその装置に関する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明の一側面によれば、高密度化剤の存在下でバルク粒状物質を機械的に攪拌することにより、嵩密度が増加した流動性バルク粒状物質を得るバルク粒状物質の高密度化方法が提供される。
【０００３】
高密度化剤は通常液体であるが、高密度化剤が気体または蒸気もしくは他の粒状物質であることも本発明の範囲から除外されるものではない。但し、本発明の特徴は、流動性バルク粒状物質を得るために、バルク粒状物質を高密度化した後に高密度化剤の除去を要しないことにある。従って、高密度化剤は、高密度バルク粒状物質が流動可能であって且つスラリーを形成しない程度に少量で存在しまたは使用される。高密度流動性バルク粒状物質中に残存する高密度化剤の量もまた非常に少ないので、高密度流動性バルク粒状物質中に高密度化剤が単に存在するというだけでは、粒状物質と残存高密度化剤との混合物の嵩密度を大きく変化させない。この嵩密度は、粒状物質と高密度化剤との混合物を激しく攪拌したときにのみ有意な程度まで変化するものであり、そのとき粒状物質は著しく凝集することなく、本出願人の知る従来の空気圧式高密度化方法による凝集度よりはるかに低い程度である。
【０００４】
高密度化剤は、極性液体であってもよい。本発明の好ましい実施例では、高密度化剤は例えば水や脱塩水などの水性液体である。
【０００５】
高密度化剤が水性液体である場合、高密度化前のバルク粒状物質は、下限が約０．５％の範囲の質量濃度で水を含んでもよい。しかしながら、この下限は、約０．４５％、あるいは約０．４％まで低くてもよい。この範囲の上限は、約１０％、あるいは約１５％まで高くてもよく、また約２０％程度でもよい。
【０００６】
しかしながら、高密度化されるバルク粒状物質が、水性高密度化剤を使用できる有効範囲に影響する場合もある。ただし、前記範囲はシリカヒュームなどのマイクロシリカの高密度化に好適である。
【０００７】
バルク粒状物質は吸湿性物質でもよい。バルク粒状物質は、例えば、シリカヒューム、沈降シリカ、コロイドシリカ、シリカゲルなどのマイクロシリカでもよい。
【０００８】
あるいは、バルク粒状物質は、カーボンブラック、フライアッシュ、カオリン、及びメタカオリンからなる群から選んでもよい。また、バルク粒状物質はＭｎ2Ｏ3、Ｍｎ3Ｏ4、Ｖ2Ｏ5、セメント及びスラグからなる群から選んでもよい。
【０００９】
バルク粒状物質が粒状シリカである場合、粒状シリカの粒径は０．５μｍ未満であればよく、通常は０．２μｍ未満である。本発明はいわゆるシリカヒュームの高密度化への適用に限定されないものの、実際シリカヒュームには適している。
【００１０】
本方法は、バルク粒状物質の機械的攪拌前、あるいは機械的攪拌中に、高密度化剤をバルク粒状物質に添加することを含んでもよい。
【００１１】
高密度化剤の存在下にバルク粒状物質を機械的に攪拌する過程は、バルク粒状物質を少なくとも部分的に閉じ込めて、バルク粒状物質の中に埋没した回転部材を回転軸のまわりに回転させて上記物質を激しく攪拌することを含んでもよい。一般には、高密度化剤が存在する場合は、バルク粒状物質を激しく攪拌してもバルク粒状物質が著しく流体化することはなく、容器内で機械的に攪拌される物質の上方に空のヘッドスペースができる。
【００１２】
高密度化剤の存在下にバルク粒状物質を機械的に攪拌する過程は、容器中でバルク粒状物質に埋没して上方に延びる回転軸のまわりに回転する回転部材によりバルク粒状物質を激しく攪拌すること、及び容器内の回転している部材の上方で物質を自由に移動させながら、回転部材の回転中に、物質が回転している部材をすぎて下方へ移動することを回避することを含んでもよい。
【００１３】
バルク粒状物質は、回転部材が容器底部の直上に配置される有底の容器に閉じ込められてもよい。
【００１４】
回転部材は、回転方向に実質的に正接して面する物質接触表面を少なくとも一つ画成してもよく、それにより物質粒子が物質接触表面に少なくとも最初に接触したときには本質的に回転軸側へ近づくようまたは回転軸から離れるように物質粒子を移動させる。物質接触表面の半径方向外端は、その半径方向内端より先行してもよい。
【００１５】
従って、物質接触表面は通常傾向しており、すなわち、回転方向と直交せず、半径方向と平行でないので、物質粒子を回転軸に対して正接方向及び／または半径方向に移動させる。しかしながら、一つ以上の半径方向に延びる物質接触表面や、例えば可撓性部材からなる配向可変表面も、本発明の範囲から除外されるのもではない。
【００１６】
本発明の一実施例では、回転部材が、それぞれ回転方向に実質的に正接して対面して、半径方向外端が半径方向内端より先行する複数の円周方向に離間した物質接触表面を画成する。各物質接触表面は傾向したベーンにより画成されてもよい。
【００１７】
従って、回転部材は、円板状本体の上面から突出する複数の円周方向に離間したベーンを備えてもよく、円板状本体とバルク粒状物質を閉じ込める容器とが協働して、攪拌されるバルク粒状物質が回転部材の回転中に回転している部材をすぎて下方へ軸方向に移動することを阻止する。あるいは、ベーンは、円板状本体の周辺またはハブから正接にまたは半径方向外側に突出してもよい。
【００１８】
各ベーンは、回転部材の回転軸と平行に上方へ延びる平面状物質接触表面を画成してもよい。
【００１９】
回転部材は、バルク粒状物質中に埋没した回転部材の半径方向最外周上の点が、約５ｍ／ｓから約８０ｍ／ｓの間、一般には約２１ｍ／ｓから約２３ｍ／ｓの間の速度で移動するようにように回転させてもよい。
【００２０】
バルク粒状物質を閉じ込める過程は、バルク粒状物質を容器中に供給することを含んでもよい。従って、バルク粒状物質全体を容器内で高密度化し、容器内で均一の嵩密度を有する均一な粒状物質を提供してもよい。一般に、容器は円筒状内部表面または円錐状内部表面を画成する壁を有する。容器は、回転部材の回転軸と同軸の中心長軸を有してもよい。
【００２１】
本方法は、粒状物質が容器の内部表面上で凝集、堆積または固形化するのを防ぐために容器を振動させることを含んでもよい。
【００２２】
本方法は、流動性高密度バルク粒状物質を容器から排出することを含んでもよい。本方法は連続式またはバッチ式で行うことができ、従って容器からの高密度バルク粒状物質の排出及びバルク粒状物質の容器への供給はバッチ式または制御式で行ってもよい。よって、バルク粒状物質を連続式で供給し高密度バルク粒状物質を容器から連続式で排出してもよく、容器内のバルク粒状物質全体の嵩密度は、定常状態条件下では供給バルク粒状物質より実質的に高くなる。
【００２３】
本方法は、高密度バルク粒状物質を容器から排出する前にその嵩密度を測定または判定することを含んでもよい。あるいは、本方法は、高密度バルク粒状物質を容器から排出した後にその嵩密度を測定または判定することを含んでもよい。
【００２４】
本方法は、高密度バルク粒状物質の密度を制御することを含んでもよい。高密度バルク粒状物質の密度の制御は、容器中のバルク粒状物質の滞留時間を操作すること、回転部材の回転角速度を操作すること、容器中のバルク粒状物質の分量を操作すること、バルク粒状物質と共存する高密度化剤の濃度を制御することからなる群から選ばれる方法、あるいはこれらの２つ以上の方法により実行してもよい。しかしながら、高密度バルク粒状物質の密度の制御は上記の方法に必ずしも限定されない。
【００２５】
回転部材の回転軸は実質的に垂直であってもよい。本発明の他の実施例では、同軸にある回転軸と容器長軸とが水平方向に対して約６０°傾いている。
【００２６】
回転部材は、１００ｒｐｍから３５００ｒｐｍの範囲の角速度で回転させてもよい。好ましくは、回転部材を５００ｒｐｍから１０００ｒｐｍの範囲の角速度で回転させる。一般には、回転部材を７００ｒｐｍから８００ｒｐｍの範囲、例えば約７３２ｒｐｍの角速度で回転させる。
【００２７】
バルク粒状物質の平均粒径は１ｍｍ未満でよい。一般には、バルク粒状物質の平均粒径は０．５ｍｍ未満であり、１μｍ未満であってもよく、例えば約０．１５μｍである。
【００２８】
本方法は、容器からダストを除去することを含んでもよい。
【００２９】
流動性高密度粒状物質の嵩密度に対する高密度化前の粒状物質の嵩密度の比率は、少なくとも２：３でよい。高密度化前の粒状物質の嵩密度と高密度化される粒状物質とに依るが、好ましくは、流動性高密度粒状物質の嵩密度に対する高密度化前の粒状物質の嵩密度の比率は、少なくとも１：５である。この比率は、１：１０まで大きくしてもよく、それ以上、例えば、高密度化前の粒状物質と高密度化後の粒状物質の嵩密度によるが、１：１２でもよい。
【００３０】
本方法は、バルク粒状物質の機械的攪拌中に高密度化剤の濃度を低下させることを含んでもよい。
【００３１】
従って、一般にバルク粒状物質はその機械的攪拌中に加熱されてもよい。よって、高密度化剤の少なくとも一部が蒸発することにより、高密度化剤の濃度が低下してもよい。
【００３２】
高密度化剤が水性液体である場合は、４質量％を超える濃度でバルク粒状物質は水を含有してもよく、またはかかる濃度になるまでバルク粒状物質に水を添加してもよく、一方高密度バルク粒状物質は３質量％未満の水を含んでもよい。一般には、特にバルク粒状物質がマイクロシリカであり、高密度化剤が水性液体である場合は、濃度が４質量％から８質量％の範囲、好ましくは６質量％から８質量％の範囲で、バルク粒状物質は水を含有するか、またはかかる濃度になるまでバルク粒状物質に水を添加し、一方高密度バルク粒状物質は１．５質量％未満、好ましくは１質量％未満の水を含む。
【００３３】
本発明の他の側面によれば、バルク粒状物質高密度化装置であって、
バルク粒状物質体を少なくとも部分的に閉じ込める容器と；
使用中はバルク粒状物質体中に埋没してバルク粒状物質を機械的に激しく攪拌するように配設された回転部材と；
容器へ連通する高密度化剤供給口と；
回転部材に接続されて、回転部材がバルク粒状物質体中に埋没しているときに回転部材を回転軸のまわりに回転させ得る駆動手段と；を備えるバルク粒状物質高密度化装置が提供される。
【００３４】
本装置は、高密度化剤蒸気を容器から除去するための高密度化剤排出口を備えてもよい。あるいは、高密度化剤供給口が、高密度化剤排出口として機能してもよい。
【００３５】
本発明の更に他の側面によれば、バルク粒状物質高密度化装置であって、
バルク粒状物質体を少なくとも部分的に閉じ込める容器と；
使用中はバルク粒状物質体中に埋没してバルク粒状物質を機械的に激しく攪拌するように配設された回転部材と；
高密度化剤蒸気を容器から除去するための高密度化剤排出口と；
回転部材に接続されて、回転部材がバルク粒状物質体中に埋没しているときに回転部材を回転軸のまわりに回転させ得る駆動手段と；を備えるバルク粒状物質高密度化装置が提供される。
【００３６】
回転部材は前述のものでもよい。
【００３７】
回転部材が複数のベーンを備える場合は、少なくとも一部のベーンの半径方向内端部分は、ベーンの半径方向内端がベーン面内で回転軸に対し１５°から６０°範囲の角度をなすように先端を切り落とした形状であってもよい。好ましくは、前記角度が２０°から５０°の範囲、例えば約３０°である。
【００３８】
容器は、高密度バルク粒状物質用排出口を低い位置に、またバルク粒状物質用供給口を排出口よりは高い位置に有してもよい。好ましくは、回転部材は容器の排出口と同じ高さに設置される。
【００３９】
駆動手段は、回転部材が粒状物質体中に埋没しているときに、回転部材を１００ｒｐｍから３５００ｒｐｍの範囲の角速度で回転することが可能であればよい。一般には、駆動手段は、回転部材が粒状物質体中に埋没しているときに、回転部材を５００ｒｐｍから１０００ｒｐｍの範囲の角速度、例えば約７００ｒｐｍから８００ｒｐｍの角速度で回転させることが可能である。
【００４０】
容器は、円筒状内部表面または円錐状内部表面を画成する壁部と、回転部材の回転軸と同軸であってもよい中心長軸とを有する。容器の直径に対する回転部材が回転するときに描く円の直径の比率は、０．２５：１から０．９９：１の範囲であればよい。好ましくは、比率は少なくとも０．５：１から０．９９：１の範囲である。一般には、容器の直径に対する回転部材が回転するときに描く円の直径の比率は、少なくとも０．９：１から０．９９：１の範囲、例えば、約０．９５：１である。
【００４１】
容器の容積は、０．１ｍ3から２００ｍ3の範囲でよい。一般には、容器の容積は０．１ｍ3から０．５ｍ3の範囲である。
【００４２】
回転部材の回転軸は、実質的に垂直であればよい。
【００４３】
本装置は、運搬手段と袋詰手段とを備えてもよく、運搬手段は高密度バルク粒状物質を容器から、高密度バルク粒状物質を袋詰する袋詰手段へ運搬するように配設される。
【００４４】
本装置は、粒状物質が容器の内部表面で凝集、固形化または堆積するのを防ぐために容器を振動させる振動手段を備えてもよい。
【００４５】
本装置は、容器からダストを除去するダスト除去手段を備えてもよい。
【００４６】
回転部材及び容器の内部表面を、バルク粒状物質がそれらの上で固形化、凝集または堆積するのを防止する物質で塗装してもよい。
【００４７】
本装置は、高密度バルク粒状物質の嵩密度を制御するための密度測定手段及び制御手段を備えてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
次に、本発明を添付図面と例を参照して、具体例により説明する。
【００４９】
図面において、図１は、バルク粒状物質を高密度化するための本発明による高密度化装置の、一実施例の断面図である；図２は、図１の高密度化装置の回転部材の立体図である；図３は、バルク粒状物質を高密度化するための本発明による高密度化装置の、他の実施例の断面図である；図４は、図３の高密度化装置の回転部材の立体図である。
【００５０】
図面の図１を参照して、符号１０はバルク粒状物質を高密度化するための本発明の一実施例による高密度化装置の全体を示す。装置１０は、バルク粒状物質を収容し閉じ込める容器１２と、使用時には容器１２中に収容されるバルク粒状物質に埋没し、垂直回転軸１６のまわりに回転可能な回転部材１４とを備える。
【００５１】
容器１２は、その円筒状内部表面２０を画成する円筒状壁部１８を備える。従って、容器１２は回転軸１６に一致するかまたはそれと同軸の中心縦垂直軸を有する。本発明の他の実施例では、容器の軸線と回転線が水平線に対して、例えば約６０°の角度で傾斜していてもよい。
【００５２】
容器１２は、バルク粒状物質用供給口２２と高密度バルク粒状物質用排出口２４とを備える。供給口２２は容器１２の屋根部２６に配置され、排出口２４は容器１２の壁部１８に配置される。
【００５３】
回転部材１４は、排出口２４と同じ高さに配設される。回転部材１４は駆動軸３０に機械的に固着され、駆動軸３０は電動モータ（図示せず）に駆動連結される。電動モータは、７００ｒｐｍから８００ｒｐｍの範囲の角速度で、選択的に回転部材１４を回転させることができる。
【００５４】
回転部材１４は、円周方向に離間した複数の平面状ベーン３４が突出する円板状本体３２を備える（図２参照）。ベーン３４は、使用時において、本体３２がゆっくりと回転しているときは、容器１２中に収容されるバルク粒状物質を回転軸１６に向って内方に移動させるように配向または配列されている。ベーン３４は、作動上面である円板状本体３２の表面３６から突出する。
【００５５】
円板状本体３２、すなわち回転部材１４の直径は７２０ｍｍである。容器１２の内径は約８００ｍｍである。従って、回転部材１４の直径：容器１２の直径の比率は、０．９：１である。
【００５６】
駆動軸３０は容器１２の屋根部２６を貫通して延出する。シール部材３８が駆動軸３０と屋根部２６の間に設けられている。
【００５７】
コンベアベルト４０が、容器１２の下に設けられる。排出口２４を開閉する自動制御排出口カバー６０が設けられる。シュート６２により、排出口２４とコンベアベルト４０間が流通される。
【００５８】
壁部１８には、比較的高い位置で高密度化剤供給口６４が設けられている。供給口６４は水供給ライン６６と連通している。供給ライン６６には、流量制御器６８が設けられる。
【００５９】
容器１２にはダスト除去用排出口（図示せず）が設けられ、壁部１８の外部表面には振動器（図示せず）が取り付けられている。
【００６０】
使用時、容器１２には、矢印４２で示すようにバルク粒状物質４４が制御・測定されながら供給され、回転部材１４を覆いつくすのに十分となるように容器１２中のバルク粒状物質のレベル４６が保持される。従って、攪拌中であっても、レベル４６の上方には空のヘッドスペースが確保される。供給口６４から、所定の制御比率でバルク粒状物質に水を添加する。上記物質がシリカヒュームの場合、この比率は質量比で約６：１００である。
【００６１】
電動モータと駆動軸３０により、埋没した回転部材１４は矢印４８の方向に角速度約７３２ｒｐｍで回転する。ベーン３４がバルク粒状物質を激しく攪拌し、バルク粒状物質を高密度化する。振動器を駆動してバルク粒状物質が容器１２の内部表面上で固形化するのを防止し、生成されるダストを、７０°Ｃから８０°Ｃの温度に達し得る粒状物質の摩擦熱で生成した水蒸気と共にダスト除去用排出口から除去する。
【００６２】
高密度バルク粒状物質は、排出口２４とシュート６２を介して矢印５２の方向に移動するコンベアベルト４０上に排出される。バルク粒状物質を所望の嵩密度に高密度化するために、密度測定・制御手段（図示せず）により、コンベアベルト４０上の高密度バルク粒状物質の密度を測定し、排出口カバー６０を開閉して容器１２からの高密度バルク粒状物質の排出速度を増減させて、バルク粒状物質の容器１２中での滞留時間を増減する。一般には、高密度バルク粒状物質は１質量％未満の水を含んでいる。
【００６３】
図面の図３を参照して、バルク粒状物質を高密度化するための本発明の他の実施例による高密度化装置の全体が、符号１００で示される。装置１００は前記装置１０と類似しており、別途に示さない限り、装置１０の説明で使用された同じ符号を使って、装置１００と同一または類似の部分もしくは特徴を示すものとする。
【００６４】
装置１００は、図面の図４により詳しく示される回転部材１０２を備える。図４から明らかなように、ベーン３４は垂直な平面状であり、回転部材１０２と連動する駆動軸３０（図示せず）に図４において実質的に正接する。各ベーン３４の内端部分は、各ベーン３４の半径方向内端３５がベーン３４の面内で回転部材３４の回転軸と約３０°の角度をなすように、先端が切り落とされている。
【００６５】
回転部材１０２は容器１２の排出口２４の高さに配置される。排出口２４は容器１２の壁部１８の下部に設けられる。排出口２４は、手動で作動される排出口カバー１０４により開閉される。
【００６６】
駆動軸３０は２つのプランマーブロック３３により回転可能に支持部材３１に取り付けられ、駆動ベルト１０８及び２つのプーリ１１０、１１２により電動モータ１０６に連動される。モータ１０６及びプーリ１１０、１１２は、使用時にモータ１０６が回転部材１０２を７００ｒｐｍから８００ｒｐｍの範囲の平均速度で回転できるように構成される。
【００６７】
容器１２及びモータ１０６は支持構造体１１４に取り付けられる。
【００６８】
容器１２の内径は約５７６ｍｍであり、高さは約１５００ｍｍである。回転部材１０２の直径は約５５０ｍｍである。従って、容器１２の直径に対する回転部材１０２の直径の比率は約０．９５：１となる。
【００６９】
高密度化剤供給口６４は、Ｓ字形管１２２を介して漏斗１２０に連通する。
【００７０】
装置１００は装置１０と同様に使用され、バルク粒状物質を高密度化するが、バッチ式で作動する。従って、容器１２中でバルク粒状物質が回転部材１０２を覆いつくすのに十分なレベルになるよう、秤量したバルク粒状物質を供給口２２を通して容器１２に供給する。高密度化剤として、秤量した水を漏斗１２０に注入し、容器１２の中へ流入させる。回転部材１０２を、電動モータ１０６及び駆動軸３０により約７３２ｒｐｍの角速度で回転させる。ベーン３４がバルク粒状物質を激しく攪拌し、バルク粒状物質を高密度化する。高密度バルク粒状物質は、シュート１１６により排出口２４からコンベアベルト４０上へバッチ式に排出される。コンベア４０は、高密度バルク粒状物質を高密度バルク粒状物質を袋詰する袋詰プラント（図示せず）へ搬送する。高密度化処理中、供給口２２は水分排出口として機能し、水蒸気を容器１２から排出させる。
例１
容器１２内のバルク粒状物質へ高密度化剤としての水を添加せずに、嵩密度１００ｋｇ／ｍ3のシリカヒュームを、図３に示す装置１００により高密度化した。装置１００により、シリカヒュームの嵩密度を約４５０ｋｇ／ｍ3まで増加させた。重量比で約３：１００の少量の水を、部分的に高密度化したシリカヒュームに添加し、再び回転部材１０２を約７３２ｒｐｍで短時間回転させた。この時間中に、容器１２内のシリカヒュームの嵩密度は約４５０ｋｇ／ｍ3から約１２００ｋｇ／ｍ3まで増加した。この処理の後でも、シリカヒュームは流動性粉体のままであった。
例２
例１と同様の方法で、カーボンブラックの高密度化を行った。カーボンブラックの嵩密度は、最初４０ｋｇ／ｍ3から８０ｋｇ／ｍ3の範囲であった。高密度化剤を使用せずにカーボンブラックを部分的に高密度化したところ、カーボンブラックの嵩密度は約２００ｋｇ／ｍ3まで増加した。少量の水（約３重量％）をカーボンブラックに添加した後、回転部材１０２によりカーボンブラックを激しく攪拌してカーボンブラックを更に嵩密度が約６００ｋｇ／ｍ3になるまで高密度化した。
【００７１】
上記のように、本発明は、シリカヒュームなどのバルク粒状物質を高い費用効果で高密度化する方法および装置が得られるという利点を有する。また、上記のように、本発明の方法及び装置によれば、シリカヒュームや同等の物質の高密度化に使用されている従来の方法や装置と比べてより高い嵩密度まで、シリカヒュームなどの物質を高密度化できるという利点を有する。また、本出願人の知る従来の空気圧式高密度化方法に比べて粒子凝集も抑制されるので、平均粒径を減少させ、またＢＥＴ表面積を増加させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】バルク粒状物質を高密度化するための本発明の、一実施例による高密度化装置の断面図
【図２】図１の高密度化装置の回転部材の立体図
【図３】バルク粒状物質を高密度化するための本発明の、他の実施例による高密度化装置の断面図
【図４】図３の高密度化装置の回転部材の立体図
【符号の説明】
【００７３】
１０、１００    装置
１２、１０２    容器
１４    回転部材
２２    供給口
２４    排出口
３０    駆動軸
３４    ベーン
４４    バルク粒状物質
６４    高密度化剤供給口
１０６  電動モータ（駆動手段）                                                                               
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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