(57)【要約】【課題】乾式比重選別法等における分離精度の低下を防止し、比重選別装置等の長時間の停止を回避する。【解決手段】流動層ＦＬから流動媒体Ｆと異物Ｃとの混合物Ｍを抜き出すロータリーバルブ８と、抜き出した混合物Ｍから異物を除去するとともに、異物を除去した後の流動媒体を流動層に戻す選別装置９と、流動媒体を流動層に供給する流動媒体供給装置１０と、混合物Ｍの抜出量と、流動媒体供給装置による流動媒体の供給量とを制御する制御装置１２とを備える流動媒体管理装置等。流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出しながら、抜き出した混合物と同量の流動媒体を流動層に供給し、抜き出した混合物から異物を除去し、異物を除去した後の流動媒体を流動層に供給する流動媒体として使用する。抜き出した混合物から異物を除去しながら、異物を除去した後の流動媒体を流動層に戻し、除去した異物と同量の流動媒体を流動層に供給してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出しながら、該抜き出した混合物と同量の流動媒体を前記流動層に供給し、
前記抜き出した混合物から異物を除去し、異物を除去した後の流動媒体を前記流動層に供給する流動媒体として使用することを特徴とする流動媒体管理方法。
【請求項２】
流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出し、
該抜き出した混合物から異物を除去しながら、異物を除去した後の流動媒体を前記流動層に戻すとともに、除去した異物と同量の流動媒体を前記流動層に供給することを特徴とする流動媒体管理方法。
【請求項３】
前記流動層から流動媒体と異物との混合物を採取し、該混合物の粒度分布、比重又は容積重量を測定し、
該測定値に基づいて前記混合物の抜出量を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の流動媒体管理方法。
【請求項４】
流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出す抜出装置と、
該抜き出した混合物から異物を除去する異物除去装置と、
流動媒体を前記流動層に供給する流動媒体供給装置と、
前記抜出装置による混合物の抜出量と、前記流動媒体供給装置による前記流動媒体の供給量を制御する制御装置とを備えることを特徴とする流動媒体管理装置。
【請求項５】
流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出す抜出装置と、
該抜き出した混合物から異物を除去するとともに、該異物を除去した後の流動媒体を前記流動層に戻す循環式異物除去装置と、
流動媒体を前記流動層に供給する流動媒体供給装置と、
前記抜出装置による混合物の抜出量と、前記流動媒体供給装置による前記流動媒体の供給量とを制御する制御装置とを備えることを特徴とする流動媒体管理装置。
【請求項６】
さらに、前記流動層から流動媒体と異物との混合物を採取し、該混合物の粒度分布、比重又は容積重量を測定する測定装置を備え、該測定装置による測定値に基づいて、前記抜出装置による前記混合物の抜出量を調整することを特徴とする請求項４又は５に記載の流動媒体管理装置。
【請求項７】
前記異物除去装置又は前記循環式異物除去装置は、篩、エアセパレータ、磁石、溶解槽、静電分離装置、浮選装置及び比重選別装置からなる群から選択される一以上を備えることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の流動媒体管理装置。
【請求項８】
投入した物体の比重に基づいて、該物体を浮遊又は沈降させて選別する乾式流動層と、
請求項４乃至７のいずれかに記載の流動媒体管理装置とを備え、
該流動媒体管理装置は、前記乾式流動層を形成する流動媒体を管理することを特徴とする乾式比重選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動媒体管理方法及び装置に関し、特に、鉱石等の物体を固気流動層中に浮遊又は沈降させて乾式比重選別する際に用いられる流動媒体等を管理する方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山より発掘された鉱石中には有用鉱物以外の不要鉱物が多く含まれるため、そのままでは利用できず、選鉱作業によって有用鉱物の品位を高める必要がある。また、ドロマイトや珪石等の鉱物については、主要成分の含有率等によって用途が異なり、適切に選別することで選別後の鉱石の利用価値が高まる。従来、これらの選別には、手選、比重選別、磁力選別、浮遊選別等の方法が用いられていた。
【０００３】
また、近年、環境保全や資源の有効利用の観点から、廃棄物に含まれる金属類やプラスチック類の再利用が注目されている。金属の例としては、自動車シュレッダーダストに含まれる鉄やアルミニウムがあり、プラスチックの例としては、産業廃棄物及び家庭用廃棄物に含まれるポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）などがあるが、これらの再利用には、物体の比重差により選別を行う乾式比重選別法等が用いられている。
【０００４】
この乾式比重選別法は、単純な装置で種々の材料を選別することを特徴とし、特許文献１には、送風によって粉体を流動化させた固気流動層にプラスチック類を投入し、固気流動層との比重差を利用してプラスチック類を成分毎に分離する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１１２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１等に記載の乾式比重選別法では、分離する物体の付着物が固気流動層内に混入すると、固気流動層の見掛け比重が小さくなり、選別目標の比重差にずれが生じて流動媒体の性状維持が困難になり、分離精度が低下するという問題があった。
【０００７】
さらに、比重差にずれが生じた場合、ずれの原因となる異物を除去するためには、比重選別装置の運転を停止し、流動媒体を系外に排出し、流動層内に混入した異物を除去した後、流動媒体を再び系内に戻さなければならず、装置を長時間停止する必要が生じるのに加え、異物除去の度に流動媒体の性状が変化する虞もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、乾式比重選別法等における分離精度の低下を防止し、比重選別装置等の長時間の停止を回避することなどが可能な流動媒体管理方法等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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、流動媒体管理方法であって、流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出しながら、該抜き出した混合物と同量の流動媒体を前記流動層に供給し、前記抜き出した混合物から異物を除去し、異物を除去した後の流動媒体を前記流動層に供給する流動媒体として使用することを特徴とする。これにより、流動媒体の性状を安定した状態に維持しながら、連続して流動層を形成することができる。
【００１０】
また、本発明は、流動媒体管理方法であって、流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出し、該抜き出した混合物から異物を除去しながら、異物を除去した後の流動媒体を前記流動層に戻すとともに、除去した異物と同量の流動媒体を前記流動層に供給することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、流動媒体の性状を安定した状態に維持しながら、連続して流動層を形成することができる。
【００１１】
上記流動媒体管理方法において、前記流動層から流動媒体と異物との混合物を採取し、該混合物の粒度分布、比重又は容積重量を測定し、該測定値に基づいて前記混合物の抜出量を調整することができる。流動層中の混合物の粒度分布等を測定することで、異物を除去すべき混合物の抜出量を適切に把握し、効率よく、流動層の性状を安定した状態に維持することができる。
【００１２】
また、本発明は、流動媒体管理装置であって、流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出す抜出装置と、該抜き出した混合物から異物を除去する異物除去装置と、流動媒体を前記流動層に供給する流動媒体供給装置と、前記抜出装置による混合物の抜出量と、前記流動媒体供給装置による前記流動媒体の供給量を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。本発明によれば、抜出装置によって抜き出した混合物と同量の流動媒体を、流動媒体供給装置及び制御装置によって流動層に供給することができるため、流動媒体の性状を安定した状態に維持しながら、連続して流動層を形成することができる。また、異物除去装置で異物を除去した後の流動媒体を利用することもできる。
【００１３】
さらに、本発明は、流動媒体管理装置であって、流動層から流動媒体と異物との混合物を抜き出す抜出装置と、該抜き出した混合物から異物を除去するとともに、該異物を除去した後の流動媒体を前記流動層に戻す循環式異物除去装置と、流動媒体を前記流動層に供給する流動媒体供給装置と、前記抜出装置による混合物の抜出量と、前記流動媒体供給装置による前記流動媒体の供給量とを制御する制御装置とを備えることを特徴とする。本発明によれば、循環式異物除去装置によって、抜き出した混合物から異物を除去しながら、異物を除去した流動媒体を前記流動層に戻すことができ、効率よく、流動層の性状を安定した状態に維持することができる。
【００１４】
さらに、上記流動媒体管理装置において、前記流動層から流動媒体と異物との混合物を採取し、該混合物の粒度分布、比重又は容積重量を測定する測定装置を備え、該測定装置による測定値に基づいて、前記抜出装置による前記混合物の抜出量を調整することができ、異物除去に必要な流動媒体の抜出量を適切に把握し、効率よく、流動媒体の性状を安定した状態に維持することができる。
【００１５】
また、前記異物除去装置又は循環式異物除去装置は、篩、エアセパレータ、磁石、溶解槽、静電分離装置、浮選装置及び比重選別装置からなる群から選択される一以上を備えることができる。これにより、粒径や磁性等の性状によって異物を分離除去することが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明は、乾式比重選別装置であって、投入した物体の比重に基づいて、該物体を浮遊又は沈降させて選別する乾式流動層と、上記いずれかの流動媒体管理装置とを備え、該流動媒体管理装置は、前記乾式流動層を形成する流動媒体を管理することを特徴とする。この乾式比重選別装置は、上記流動媒体管理装置を有するため、乾式比重選別の分離精度の低下及び長時間の停止を回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、乾式比重選別法等における分離精度の低下を防止し、比重選別装置等の長時間の停止を回避することなどが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明にかかる流動媒体管理装置の一実施の形態を適用した乾式比重選別装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明においては、２種類のプラスチック類を比重選別する乾式比重選別装置に用いられる流動媒体の管理に本発明を適用した場合について説明する。尚、選別対象となるプラスチック類のうち、低比重品をＬ、高比重品をＨとする。
【００２０】
図１は、本発明にかかる流動媒体管理装置の一実施の形態を示し、この流動媒体管理装置１は、大別して、プラスチック類の比重選別を行う乾式比重選別装置２内の乾式流動層（以下「流動層」という）ＦＬの表面レベルを管理するためのレベル計３と、流動層ＦＬを構成する流動媒体Ｆと、異物Ｃとの混合物Ｍの粒度分布を測定する粒度分布測定装置５と、乾式比重選別装置２内に混入した異物Ｃを分離除去する選別装置（循環式異物除去装置）９と、乾式比重選別装置２に流動媒体Ｆを供給する流動媒体供給装置１０と、乾式比重選別装置２からの混合物Ｍの抜出量や、流動媒体供給装置１０から乾式比重選別装置２への流動媒体Ｆの供給量等を制御する制御装置１２等を備える。
【００２１】
乾式比重選別装置２は、流動媒体Ｆとしてのガラスビーズ等の粉体と空気とで構成される固気混合層を内包する箱状の流動層容器（以下「容器」という）２ａと、容器２ａの下方に、上記固気混合層を流動化させるための空気Ａを吹き込むための空気吹込口２ｂ等を備える。
【００２２】
レベル計３は、乾式比重選別装置２の容器２ａ内における流動層ＦＬの表面レベルを管理するため、容器２ａの側面に設けられる。このレベル計３には、山本電機工業株式会社製静電容量式レベル計ＬＢ／ＤＢ等を用いることができる。
【００２３】
粒度分布測定装置５は、混合物Ｍに含まれる異物Ｃの混入の程度を把握し、異物Ｃの分離除去を行うか否かの判断を行ったり、該測定値に基づいて流動媒体抜出口７からの流動媒体Ｆの抜出量を調整するために備えられ、混合物Ｍが循環する測定用流路４上に配置される。この粒度分布測定装置５には、ホソカワミクロン（株）製のオンライン粒度分布測定機ＩＮＳＩＴＥＣ等を用いることができる。
【００２４】
選別装置９は、乾式比重選別装置２内に混入した異物Ｃを分離除去するために備えられ、流動媒体Ｆと異物Ｃの粒径の差によって混合物Ｍから異物Ｃを分離除去するための篩を備える。容器２ａの側面には、混合物Ｍを抜き出して選別装置９に供給するための流動媒体抜出口７と、ロータリーバルブ（抜出装置）８とが設けられる。また、選別装置９で異物Ｃが除去された流動媒体Ｆを乾式比重選別装置２に戻すための流動媒体戻し路６が備えられる。
【００２５】
制御装置１２は、ロータリーバルブ８の回転数を制御して容器２ａからの混合物Ｍの抜出量を制御したり、流動媒体供給装置１０から容器２ａの流動媒体Ｆの供給量等を制御してレベル計３で測定される流動層ＦＬの表面レベルが一定になるように制御する。
【００２６】
次に、上記構成を有する流動媒体管理装置１の動作について、図１を参照しながら説明する。
【００２７】
乾式比重選別装置２の容器２ａ内で、流動媒体Ｆとしてのガラスビーズ等の粉体と空気からなる固気混合層を、空気吹込口２ｂから吹き込んだ空気Ａによって流動化させて流動層ＦＬを形成する。この流動層ＦＬに、２種類のプラスチックからなる低比重品Ｌと、高比重品Ｈとを投入すると、流動層ＦＬの見掛け比重より比重の小さい低比重品Ｌは浮上し、流動層ＦＬの見掛け比重より比重の大きい高比重品Ｈは沈降する。選別された低比重品Ｌと高比重品Ｈは、図示しない排出口から各々別々に回収される。
【００２８】
乾式比重選別装置２の運転を継続すると、低比重品Ｌと高比重品Ｈに付着した砂等の異物Ｃは、流動媒体Ｆの流動等によって、低比重品Ｌや高比重品Ｈの表面から剥がれ落ちて流動層ＦＬ内に混入して拡散する。そして、流動層ＦＬ内への異物Ｃの混入量が増加すると、流動層ＦＬの見掛け比重や流動性に変化が生じて比重選別の精度が低下する。
【００２９】
そこで、異物Ｃの混入量を把握するため、容器２ａ内の混合物Ｍの一部を測定用流路４から採取し、測定用流路４に設置された粒度分布測定装置５によって混合物Ｍの粒度分布を測定し、その測定結果によって流動媒体Ｆに混入した異物Ｃを除去するか否かを判定する。
【００３０】
上記測定結果により、混入した異物Ｃの除去が必要な場合には、容器２ａの側面に位置するロータリーバルブ８の回転数を制御装置１２によって制御し、流動媒体抜出口７から異物Ｃを含む混合物Ｍを抜き出す。
【００３１】
流動媒体抜出口７から抜き出された混合物Ｍは、選別装置９によって異物Ｃを分離除去される。異物Ｃを除去した流動媒体Ｆは、流動媒体戻し路６を介して容器２ａ内に戻される。流動媒体Ｆの戻し量は、異物Ｃを除去した分だけロータリーバルブ８からの混合物Ｍの抜出量より少ないため、その分を制御装置１２によって流動媒体供給装置１０から流動媒体供給路１１を介して新たに流動媒体Ｆを容器２ａに供給し、レベル計３による流動層ＦＬの表面レベルの測定値を一定に維持する。
【００３２】
尚、上記実施の形態においては、粒度分布測定装置５によって混合物Ｍの粒度分布を測定し、その測定結果によって流動媒体Ｆに混入した異物Ｃを除去するか否かを判定したり、流動媒体抜出口７からの混合物Ｍの抜出量を調整したが、混合物Ｍの比重又は容積重量を測定して異物Ｃを除去するか否かなどの判定を行うこともできる。
【００３３】
また、異物Ｃを分離除去するにあたって、篩を有する選別装置９を例示したが、異物Ｃの磁性等の性状によって磁石、エアセパレータ、溶解槽、静電分離装置、浮選装置及び比重選別装置等備えた選別装置９を用いることもできる。
【００３４】
さらに、上記実施の形態においては、循環式の選別装置９を用い、混合物Ｍから異物Ｃを除去しながら、異物Ｃを除去した流動媒体Ｆを流動媒体戻し路６を介して容器２ａ内に戻したが、循環式の選別装置９を用いずに、制御装置１２によって、ロータリーバルブ８からの混合物Ｍの抜出量と同量の流動媒体Ｆを流動媒体供給装置１０から流動媒体供給路１１を介して供給するように制御し、選別装置９によって異物Ｃを除去した流動媒体Ｆを流動媒体供給装置１０に供給するように構成することもできる。
【００３５】
以上のように、本発明によれば、乾式比重選別装置２によって比重選別を行いながら流動層ＦＬ中の異物Ｃを除去することにより、流動層ＦＬの見掛け比重等の性状を常に安定した状態に維持することができるため、乾式比重選別法等における分離精度の低下を防止し、乾式比重選別装置２等の長時間の停止を回避することなどが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１  流動媒体管理装置
２  乾式比重選別装置
２ａ  流動層容器
２ｂ  空気吹込口
３  レベル計
４  測定用流路
５  粒度分布測定装置
６  流動媒体戻し路
７  流動媒体抜出口
８  ロータリーバルブ
９  選別装置
１０  流動媒体供給装置
１１  流動媒体供給路
１２  制御装置
Ａ  空気
Ｃ  異物
Ｆ  流動媒体
Ｈ  高比重品
Ｌ  低比重品
Ｍ  混合物
【図１】
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