(57)【要約】【課題】被選別対象から磁着物と非磁着物とを高精度かつ高効率に選別すること。【解決手段】選別装置１０は、電磁石５０ａ、磁気フィルタ５０ｂ及び磁選流路５０ｃで構成される高勾配磁気分離部５０と、開閉弁１ａを介して接続され、被選別流体を磁選流路５０ｃに導入可能とされる被選別流体導入流路１ｂと、第２開閉弁２ａを介して接続され、第１搬送流体を磁選流路５０ｃに導入可能とされる第１搬送流体導入流路２ｂと、第３開閉弁３ａを介して接続され、被選別流体を磁選流路５０ｃから排出可能とされる非磁着物排出流路３ｂと、第４開閉弁４ａを介して接続され、第２搬送流体を磁選流路５０ｃに導入可能とされる搬送流体導入流路４ｂと、第５開閉弁５ａを介して接続され、磁着物を搬送する状態の第２搬送流体を磁選流路５０ｃから排出可能とされる磁着物排出流路５ｂと、を有することを特徴とする。【選択図】図２（ａ）
2015194416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁着物と非磁着物との混合物である被選別流体から前記磁着物と前記非磁着物とを分離して選別可能な選別装置であって、
電磁石と、前記電磁石が発生させる磁場により前記磁着物を磁着脱可能な磁気フィルタと、外部に前記電磁石が配されるとともに内部に前記磁気フィルタが配される磁選流路とを有する高勾配磁気分離部と、
前記磁選流路の一端側と第１開閉弁を介して接続され、前記被選別流体を前記磁選流路に導入可能とされる被選別流体導入流路と、
前記磁選流路の前記一端側と第２開閉弁を介して接続され、前記被選別流体を搬送可能な第１搬送流体を前記磁選流路に導入可能とされる第１搬送流体導入流路と、
前記磁選流路の他端側と第３開閉弁を介して接続され、前記磁着物が前記磁気フィルタに磁着された状態の前記被選別流体及び前記第１搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる非磁着物排出流路と、
前記磁選流路の前記他端側と第４開閉弁を介して接続され、前記磁気フィルタから脱離された状態の前記磁着物を搬送可能な第２搬送流体を前記磁選流路に導入可能とされる第２搬送流体導入流路と、
前記磁選流路の前記一端側と第５開閉弁を介して接続され、前記磁気フィルタから脱離された前記磁着物を搬送する状態の前記第２搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる磁着物排出流路と、
を有することを特徴とする選別装置。
【請求項２】
更に、磁選流路の他端側に第６開閉弁を介して接続され、磁気フィルタに残存する残存物を搬送する状態の第１搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる残存物排出流路を有する請求項１に記載の選別装置。
【請求項３】
請求項１から２のいずれかに記載の選別装置を用いて被選別流体から磁着物と非磁着物とを分離して選別する選別方法であって、
電磁石が励磁された状態の磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第１開閉弁のみを開放して被選別流体導入流路から前記被選別流体を導入して磁気フィルタに前記磁着物を磁着させるとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち第３開閉弁のみを開放して前記磁着物が磁着された状態の前記被選別流体を非磁着物排出流路に排出する非磁着物選別工程と、
前記非磁着物選別工程後、前記電磁石が励磁された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第２開閉弁のみを開放して第１搬送流体導入流路から第１搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち前記第３開閉弁のみを開放して、前記磁選流路に残存する前記磁着物が前記磁気フィルタに磁着された状態の前記被選別流体を前記第１搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から前記非磁着物排出流路に排出する残存非磁着物選別工程と、
前記残存非磁着物選別工程後、前記電磁石の励磁が解除された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち第４開閉弁のみを開放して第２搬送流体導入流路から第２搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第５開閉弁のみを開放して、前記磁気フィルタから脱離した状態の前記磁着物を前記第２搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から磁着物排出流路に排出する磁着物選別工程と、
を含むことを特徴とする選別方法。
【請求項４】
非磁着物選別工程と、残存非磁着物選別工程と、磁着物選別工程とを一連の工程として、繰り返し実施する請求項３に記載の選別方法。
【請求項５】
残存非磁着物選別工程と磁着物選別工程との間に、前記電磁石が励磁された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第２開閉弁のみを開放して第１搬送流体導入流路から第１搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち第６開閉弁のみを開放して、磁気フィルタに残存する残存物を前記第１搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から残存物排出流路に排出する残存物排出工程を実施する請求項３から４のいずれかに記載の選別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高勾配磁選機を用いて被選別対象から磁着物と非磁着物とを選別する選別装置及び選別方法に関する。【０００２】
強磁性体細線（マトリックス）を均一磁場に配し、前記強磁性体細線近傍に大きな磁化勾配を発生させる磁気分離法が古くから知られている。前記強磁性体細線は、磁気フィルタとして利用することができ、前記強磁性体細線が配された流路に導入される被選別流体に対して、前記強磁性体細線に磁着される磁着物と磁着されない非磁着物とを磁気分離させることができる。【０００３】
前記磁気分離法の原理を用いた磁選機は、高勾配磁選機（ＨＧＭＳ;Ｈｉｇｈ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｅｐａｒａｔｏｒ）として発展し、現在においても前記高勾配磁選機の新規開発が行われている。即ち、前記高勾配磁選機は、前記磁着物と前記非磁着物との分離精度及び分離効率を向上させることが大きな課題とされ、例えば、磁着物回収工程において、前記磁気フィルタに吸着された粒子を脱離し易くするために加圧気体を吹き込む方法（特許文献１参照）などが提案されている。【０００４】
しかしながら、これまで提案されてきた前記高勾配磁選機を利用する選別装置では、分離精度及び分離効率の根本的な改善に至っていない。この様子を、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、前記選別装置として代表的なＪｏｎｅｓ型湿式高勾配選別装置を例に挙げて説明する。なお、図１（ａ）〜（ｃ）は、Ｊｏｎｅｓ型湿式高勾配磁選機を用いた従来の選別装置を説明する説明図である。
図１（ａ）に示すように、選別装置１００は、電磁石５０ａ、磁気フィルタ５０ｂ及び磁選流路５０ｃで構成される高勾配磁気分離部５０と、磁選流路５０ｃの一端側と開閉弁１０１ａを介して接続され、被選別流体を磁選流路５０ｃに導入可能とされる被選別流体導入流路１０１ｂと、磁選流路５０ｃの他端側と開閉弁１０３ａを介して接続され、前記磁着物が磁気フィルタ５０ｂに磁着された状態の前記被選別流体を磁選流路５０ｃから排出可能とされる非磁着物排出流路１０３ｂと、磁選流路５０ｃの前記他端側と開閉弁１０４ａを介して接続され、磁気フィルタ５０ｂから脱離された状態の前記磁着物を搬送可能な搬送流体（例えば、水）を磁選流路５０ｃに導入可能とされる搬送流体導入流路１０４ｂと、磁選流路５０ｃの前記一端側と開閉弁１０５ａを介して接続され、磁気フィルタ５０ｂから脱離された前記磁着物を搬送する状態の前記搬送流体を磁選流路５０ｃから排出可能とされる磁着物排出流路１０５ｂとを主な部材として構成される。【０００５】
選別装置１００では、以下の工程により、前記被選別流体から前記磁着物と前記非磁着物とを分離させて選別する。
先ず、図１（ａ）中の矢印で示すように、電磁石５０ａが励磁された状態の磁選流路５０ｃに対し、磁選流路５０ｃの前記一端側の開閉弁のうち開閉弁１０１ａのみを開放し、前記被選別流体の貯留部１０１ｃからポンプ１０１ｄにより被選別流体導入流路１０１ｂに導入される前記被選別流体を磁選流路５０ｃに導入して磁気フィルタ５０ｂに前記磁着物を磁着させるとともに、磁選流路５０ｃの前記他端側の開閉弁のうち、開閉弁１０３ａのみを開放して前記磁着物が磁着された状態の前記被選別流体を非磁着物排出流路１０３ｂに排出し、非磁着物回収部１０３ｃ内に回収する（非磁着物選別工程）。
次に、図１（ｃ）中の矢印で示すように、電磁石５０ａの励磁が解除された状態の磁選流路５０ｃに対し、磁選流路５０ｃの前記他端側の開閉弁のうち開閉弁１０４ａのみを開放し、搬送流体導入流路１０４ｂから前記搬送流体を磁選流路５０ｃに導入するとともに、磁選流路５０ｃの前記一端側の開閉弁のうち開閉弁１０５ａのみを開放して、磁気フィルタ５０ｃから脱離した状態の前記磁着物を前記搬送流体に搬送させて、磁選流路５０ｃから磁着物排出流路１０５ｂに排出し、磁着物回収部１０５ｃ内に回収する（磁着物選別工程）。
選別装置１００では、各開閉弁の操作により、前記非磁着物選別工程及び前記磁着物選別工程を磁気フィルタ５０の磁着容量に応じて切替えながら繰り返し実施することで、前記被選別流体から前記磁着物と前記非磁着物とを分離させて選別することができる。【０００６】
しかしながら、選別装置１００では、前記非磁着物選別工程と前記磁着物選別工程との切替え時に磁選流路５０ｃ内に前記磁着物と前記非磁着物との分離がされないままの前記被選別流体が留まった状態とされるため、分離精度が低下する問題がある。そのため、高精度に分離を行うためには、一旦、選別させた各選別物を前記被選別流体として循環させて同様の選別作業を繰り返す必要があり、結果として、分離効率も低下する。
即ち、図１（ｂ）に示すように、前記非磁着物選別工程が実施された時点で、磁選流路５０ｃの前記一端側に磁気フィルタ５０ｂによる選別が行われていない未選別の前記被選別流体が留まり、また、磁選流路５０ｃの前記他端側に非磁着物排出流路１０３ｂに排出されるべき前記磁着物が磁着された前記被選別流体が留まった状態となる。この状態で、各開閉弁及び電磁石５０ａの操作に基づき、前記非磁着物選別工程から前記磁着物選別工程への切替えを行うと、磁選流路５０ｃ内に留まった状態の未選別の前記被選別流体及び非磁着物排出流路１０３ｂに排出されるべき前記磁着物が磁着された前記被選別流体が磁着物排出流路１０５ｂに排出されることとなり、磁着物回収部１０５ｃに意図しない前記非磁着物が混入する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０５−１２３５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高勾配磁選機を用いて被選別対象から磁着物と非磁着物とを高精度かつ高効率に選別する選別装置及び選別方法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】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  磁着物と非磁着物との混合物である被選別流体から前記磁着物と前記非磁着物とを分離して選別可能な選別装置であって、電磁石と、前記電磁石が発生させる磁場により前記磁着物を磁着脱可能な磁気フィルタと、外部に前記電磁石が配されるとともに内部に前記磁気フィルタが配される磁選流路とを有する高勾配磁気分離部と、前記磁選流路の一端側と第１開閉弁を介して接続され、前記被選別流体を前記磁選流路に導入可能とされる被選別流体導入流路と、前記磁選流路の前記一端側と第２開閉弁を介して接続され、前記被選別流体を搬送可能な第１搬送流体を前記磁選流路に導入可能とされる第１搬送流体導入流路と、前記磁選流路の他端側と第３開閉弁を介して接続され、前記磁着物が前記磁気フィルタに磁着された状態の前記被選別流体及び前記第１搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる非磁着物排出流路と、前記磁選流路の前記他端側と第４開閉弁を介して接続され、前記磁気フィルタから脱離された状態の前記磁着物を搬送可能な第２搬送流体を前記磁選流路に導入可能とされる第２搬送流体導入流路と、前記磁選流路の前記一端側と第５開閉弁を介して接続され、前記磁気フィルタから脱離された前記磁着物を搬送する状態の前記第２搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる磁着物排出流路と、を有することを特徴とする選別装置。
＜２＞  更に、磁選流路の他端側に第６開閉弁を介して接続され、磁気フィルタに残存する残存物を搬送する状態の第１搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる残存物排出流路を有する前記＜１＞に記載の選別装置。
＜３＞  前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の選別装置を用いて被選別流体から磁着物と非磁着物とを分離して選別する選別方法であって、電磁石が励磁された状態の磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第１開閉弁のみを開放して被選別流体導入流路から前記被選別流体を導入して磁気フィルタに前記磁着物を磁着させるとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち第３開閉弁のみを開放して前記磁着物が磁着された状態の前記被選別流体を非磁着物排出流路に排出する非磁着物選別工程と、前記非磁着物選別工程後、前記電磁石が励磁された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第２開閉弁のみを開放して第１搬送流体導入流路から第１搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち前記第３開閉弁のみを開放して、前記磁選流路に残存する前記磁着物が前記磁気フィルタに磁着された状態の前記被選別流体を前記第１搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から前記非磁着物排出流路に排出する残存非磁着物選別工程と、前記残存非磁着物選別工程後、前記電磁石の励磁が解除された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち第４開閉弁のみを開放して第２搬送流体導入流路から第２搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第５開閉弁のみを開放して、前記磁気フィルタから脱離した状態の前記磁着物を前記第２搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から磁着物排出流路に排出する磁着物選別工程と、を含むことを特徴とする選別方法。
＜４＞  非磁着物選別工程と、残存非磁着物選別工程と、磁着物選別工程とを一連の工程として、繰り返し実施する前記＜３＞に記載の選別方法。
＜５＞  残存非磁着物選別工程と磁着物選別工程との間に、前記電磁石が励磁された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第２開閉弁のみを開放して第１搬送流体導入流路から第１搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち第６開閉弁のみを開放して、磁気フィルタに残存する残存物を前記第１搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から残存物排出流路に排出する残存物排出工程を実施する前記＜３＞から＜４＞のいずれかに記載の選別方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来技術における前記諸問題を解決することができ、高勾配磁選機を用いて被選別対象から磁着物と非磁着物とを高精度かつ高効率に選別する選別装置及び選別方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１（ａ）】Ｊｏｎｅｓ型湿式高勾配磁選機を用いた従来の選別装置を説明する説明図（１）である。
【図１（ｂ）】Ｊｏｎｅｓ型湿式高勾配磁選機を用いた従来の選別装置を説明する説明図（２）である。
【図１（ｃ）】Ｊｏｎｅｓ型湿式高勾配磁選機を用いた従来の選別装置を説明する説明図（３）である。
【図２（ａ）】本発明の一実施形態に係る選別装置を説明する説明図（１）である。
【図２（ｂ）】本発明の一実施形態に係る選別装置を説明する説明図（２）である。
【図２（ｃ）】本発明の一実施形態に係る選別装置を説明する説明図（３）である。
【図２（ｄ）】本発明の一実施形態に係る選別装置を説明する説明図（４）である。
【図２（ｅ）】本発明の一実施形態に係る選別装置を説明する説明図（５）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（選別装置）
本発明の選別装置は、磁着物と非磁着物との混合物である被選別流体から前記磁着物と前記非磁着物とを分離して選別可能な選別装置であって、少なくとも、高勾配磁気分離部と、被選別流体導入流路と、第１搬送流体導入流路と、非磁着物排出流路と、第２搬送流体導入流路と、磁着物排出流路と、を有し、更に、必要に応じて、残存物排出流路等の任意の部材を有する。
【００１３】
前記被選別流体としては、前記磁着物を含むものであれば特に制限なく、前記選別装置による選別に適用することができ、例えば、リサイクル試料、蛍光体及び蛍光灯試料、鉱山産出試料、食品及び製薬の包装試料等の前記磁着物を含む固体材料を懸濁液中に分散させたスラリー等、前記各種試料を含む流体状物が挙げられる。
また、前記磁着物としては、以下で説明する前記磁気フィルタで磁着可能に設定される磁着物が該当し、前記設定により、高磁化率の磁性材のみを対象としてもよいし、低磁化率の磁性材を含めて対象としてもよい。即ち、前記磁気フィルタで磁着可能であるかは、前記電磁石が発生させる磁束密度の大きさ及び前記磁気フィルタが形成する磁気勾配の大きさにより変更可能に設定することができ、ここでは、前記磁気フィルタに磁着されるように設定された磁性材を前記磁着物と称し、これ以外の材を前記非磁着物と称する。
【００１４】
＜高勾配磁気分離部＞
前記高勾配磁気分離部は、電磁石と、前記電磁石が発生させる磁場により前記磁着物を磁着脱可能な磁気フィルタと、外部に前記電磁石が配されるとともに内部に前記磁気フィルタが配される磁選流路とを有する。
【００１５】
前記電磁石としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の高勾配磁選機に用いられる電磁石を広く適用することができる。
また、前記磁気フィルタとしては、特に制限はなく、公知の高勾配磁選機に用いられる磁気フィルタを広く適用することができる。
また、前記磁選流路の構成材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知のステンレス製配管等を広く適用することができる。
【００１６】
＜被選別流体導入流路＞
前記被選別流体導入流路は、前記磁選流路の一端側と第１開閉弁を介して接続され、前記被選別流体を前記磁選流路に導入可能とされる。
【００１７】
前記第１開閉弁としては、他の開閉弁から独立して開閉制御可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、他の開閉弁から物理的に独立した公知の開閉弁（２方弁）を用いてもよいし、他の開閉弁と一体的に構成される公知の３方弁、４方弁を用いてもよい。
また、前記被選別流体導入流路の構成材としては、前記磁選流路と同様、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知のステンレス製配管等を広く適用することができる。
前記被選別流体導入流路の付属構成としては、特に制限はなく、例えば、この流路に前記被選別流体を導入するポンプや前記被選別流体の貯留部が接続されていてもよい。
【００１８】
＜第１搬送流体導入流路＞
前記第１搬送流体導入流路は、前記磁選流路の前記一端側と第２開閉弁を介して接続され、前記被選別流体を搬送可能な第１搬送流体を前記磁選流路に導入可能とされる。
本発明に係る前記選別装置では、この第１搬送流体導入流路を配し、前記非磁着物選別工程の実施後、前記磁選流路内に留まっている前記被選別流体を前記第１搬送流体で前記磁選流路外に搬送することによって、図１（ｂ）を用いて説明した、従来の選別装置における前記非磁着物選別工程から前記磁着物選別工程への切替え時に、前記磁選流路内に留まった状態の未選別の前記被選別流体等が前記磁着物排出流路に排出される問題を解消することができる。
【００１９】
前記第１搬送流体としては、前記被選別流体を搬送可能な流体であれば特に制限はなく、例えば、水等が挙げられる。また、後述する前記残存物排出流路を配する場合には、前記磁気フィルタに残存する残存物を効果的に洗い流す観点から、洗浄用の各種リンス液（公知の分散剤を添加した液体）を前記残存物の種類に応じて選択して適用することもできる。
また、前記第２開閉弁としては、前記第１開閉弁と同様、他の開閉弁から独立して開閉制御可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、他の開閉弁から物理的に独立した公知の開閉弁（２方弁）を用いてもよいし、他の開閉弁と一体的に構成される公知の３方弁、４方弁を用いてもよい。
また、前記第１搬送流体導入流路の構成材としては、前記磁選流路と同様、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知のステンレス製配管等を広く適用することができる。
また、前記第１搬送流体導入流路の付属構成としては、特に制限はなく、例えば、この流路に前記第１搬送流体を導入するポンプや前記第１搬送流体の貯留部が接続されていてもよいし、前記第１搬送流体として水を用いる場合には、前記第１搬送流体導入流路を水道管に接続してもよい。なお、前記第１搬送流体として水と水以外の前記リンス液とを併用する場合には、別途、開閉弁を配して選択的に前記第１搬送流体導入流路に導入することができる。
【００２０】
＜非磁着物排出流路＞
前記非磁着物排出流路は、前記磁選流路の他端側と第３開閉弁を介して接続され、前記磁着物が前記磁気フィルタに磁着された状態の前記被選別流体及び前記第１搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる。
【００２１】
前記第３開閉弁としては、前記第１開閉弁と同様、他の開閉弁から独立して開閉制御可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、他の開閉弁から物理的に独立した公知の開閉弁（２方弁）を用いてもよいし、他の開閉弁と一体的に構成される公知の３方弁、４方弁を用いてもよい。
また、前記非磁着物排出流路の構成材としては、前記磁選流路と同様、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知のステンレス製配管等を広く適用することができる。
また、前記非磁着物排出流路の付属構成としては、特に制限はなく、例えば、前記非磁着物を回収する非磁着物回収部が挙げられる。前記非磁着物回収部としては、例えば、一般的な回収容器であってもよいし、こうした回収容器に前記磁気フィルタで選別し切れなかった前記磁着物を濾別する濾過装置が取り付けられたものであってもよい。なお、前記回収容器で構成する場合、前記磁気フィルタで選別し切れなかった前記磁着物を選別するために、回収物を再度、前記被選別流体導入流路に循環させて導入してもよい。
【００２２】
＜第２搬送流体導入流路＞
前記第２搬送流体導入流路は、前記磁選流路の前記他端側と第４開閉弁を介して接続され、前記磁気フィルタから脱離された状態の前記磁着物を搬送可能な第２搬送流体を前記磁選流路に導入可能とされる。
【００２３】
前記第２搬送流体としては、前記磁着物を搬送可能な流体であれば特に制限はなく、例えば、水等が挙げられる。
また、前記第４開閉弁としては、前記第１開閉弁と同様、他の開閉弁から独立して開閉制御可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、他の開閉弁から物理的に独立した公知の開閉弁（２方弁）を用いてもよいし、他の開閉弁と一体的に構成される公知の３方弁、４方弁を用いてもよい。
また、前記第２搬送流体導入流路の構成材としては、前記磁選流路と同様、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知のステンレス製配管等を広く適用することができる。
また、前記第２搬送流体導入流路の付属構成としては、特に制限はなく、例えば、この流路に前記第２搬送流体を導入するポンプや前記第２搬送流体の貯留部が接続されていてもよいし、前記第２搬送流体として水を用いる場合には、前記第２搬送流体導入流路を水道管に接続してもよい。
【００２４】
＜磁着物排出流路＞
前記磁着物排出流路は、前記磁選流路の前記一端側と第５開閉弁を介して接続され、前記磁気フィルタから脱離された前記磁着物を搬送する状態の前記第２搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる。
【００２５】
前記第５開閉弁としては、前記第１開閉弁と同様、他の開閉弁から独立して開閉制御可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、他の開閉弁から物理的に独立した公知の開閉弁（２方弁）を用いてもよいし、他の開閉弁と一体的に構成される公知の３方弁、４方弁を用いてもよい。
また、前記磁着物排出流路の構成材としては、前記磁選流路と同様、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知のステンレス製配管等を広く適用することができる。
また、前記磁着物排出流路の付属構成としては、特に制限はなく、例えば、前記磁着物を回収する磁着物回収部が挙げられる。前記磁着物回収部としては、例えば、一般的な回収容器であってもよいし、こうした回収容器に前記第２搬送流体と前記磁着物とを濾別する濾過装置が取り付けられたものであってもよい。
【００２６】
＜残存物排出流路＞
前記残存物排出流路は、前記磁選流路の前記他端側に第６開閉弁を介して接続され、前記磁気フィルタに残存する残存物を搬送する状態の前記第１搬送流体を前記磁選流路から排出可能とされる。
本発明に係る前記選別装置では、前記第２搬送流体導入流路と独立して前記第１搬送流体導入流路を配したことにより、前記第１搬送流体として前記リンス液を前記磁選流路に導入して、前記磁気フィルタに残存する前記残存物（前記磁着物や前記被選別流体に含まれる懸濁粒子等）を前記磁気フィルタから洗い流し、前記磁選流路から排出することができる。
【００２７】
前記第６開閉弁としては、前記第１開閉弁と同様、他の開閉弁から独立して開閉制御可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、他の開閉弁から物理的に独立した公知の開閉弁（２方弁）を用いてもよいし、他の開閉弁と一体的に構成される公知の３方弁、４方弁を用いてもよい。
また、前記残存物排出流路の構成材としては、前記磁選流路と同様、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知のステンレス製配管等を広く適用することができる。
また、前記残存物排出流路の付属構成としては、特に制限はなく、例えば、前記残存物を回収する残存物回収部が挙げられる。前記残存物回収部としては、例えば、一般的な回収容器であってもよいし、こうした回収容器に前記磁気フィルタから洗い流された前記磁着物や前記懸濁粒子等を濾別する濾過装置が取り付けられたものであってもよい。なお、前記前記残存物回収部で回収された回収物としては、再度、前記被選別流体導入流路に循環させて導入してもよい。
【００２８】
（選別方法）
本発明に係る選別方法は、本発明に係る前記選別装置を用いて前記被選別流体から前記磁着物と前記非磁着物とを分離して選別する選別方法であって、少なくとも、非磁着物選別工程と、残存非磁着物選別工程と、磁着物選別工程と、を含み、更に、必要に応じて、残存物排出工程等の任意の工程を含む。なお、各工程の実施に用いられる前記選別装置の内容については、前記選別装置における説明と重複するため、説明を省略する。
【００２９】
＜非磁着物選別工程＞
前記非磁着物選別工程は、前記電磁石が励磁された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち前記第１開閉弁のみを開放して前記被選別流体導入流路から前記被選別流体を導入して前記磁気フィルタに前記磁着物を磁着させるとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち第３開閉弁のみを開放して前記磁着物が磁着された状態の前記被選別流体を非磁着物排出流路に排出する工程である。
【００３０】
＜残存非磁着物選別工程＞
前記残存非磁着物選別工程は、前記非磁着物選別工程後、前記電磁石が励磁された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち第２開閉弁のみを開放して第１搬送流体導入流路から第１搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち前記第３開閉弁のみを開放して、前記磁選流路に残存する前記磁着物が前記磁気フィルタに磁着された状態の前記被選別流体を前記第１搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から前記非磁着物排出流路に排出する工程である。
本発明に係る前記選別方法では、前記非磁着物選別工程の実施後、前記磁選流路内に留まっている前記被選別流体を、前記磁着物が前記磁気フィルタに磁着された状態の前記被選別流体として前記第１搬送流体により搬送させて前記磁選流路外に排出することによって、図１（ｂ）を用いて説明した、従来の選別装置における前記非磁着物選別工程から前記磁着物選別工程への切替え時に、前記磁選流路内に留まった状態の未選別の前記被選別流体等が前記磁着物排出流路に排出される問題を解消することができる。
【００３１】
＜磁着物選別工程＞
前記磁着物選別工程は、前記残存非磁着物選別工程後、前記電磁石の励磁が解除された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち前記第４開閉弁のみを開放して第２搬送流体導入流路から前記第２搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち前記第５開閉弁のみを開放して、前記磁気フィルタから脱離した状態の前記磁着物を前記第２搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から磁着物排出流路に排出する工程である。
【００３２】
なお、前記非磁着物選別工程、前記残存非磁着物選別工程及び前記磁着物選別工程としては、特に制限はないが、これらの工程を一連の工程として実施することが好ましい。即ち、前記磁着物選別工程後、再度、前記非磁着物選別工程に戻り、順次各工程を連続して実施することが好ましい。このようなサイクルでの連続処理を実施すると、前記被選別流体から前記磁着物及び前記非磁着物の選別を効率的に行うことができる。なお、前記非磁着物選別工程から前記残存非磁着物選別工程への切替えは、前記磁気フィルタの磁着容量に応じて適宜調整して実施することができる。また、前記残存非磁着物選別工程から前記磁着物選別工程への切替えは、前記非磁着物選別工程の実施後、前記磁選流路に留まる未選別の前記被選別流体等を前記磁選流路外に排出し終えるタイミングを適宜調整して実施することができる。
【００３３】
＜残存物排出工程＞
前記残存物排出工程は、前記残存非磁着物選別工程と前記磁着物選別工程との間に、前記電磁石が励磁された状態の前記磁選流路に対し、前記磁選流路一端側の開閉弁のうち前記第２開閉弁のみを開放して前記第１搬送流体導入流路から前記第１搬送流体を導入するとともに、前記磁選流路他端側の開閉弁のうち前記第６開閉弁のみを開放して、前記磁気フィルタに残存する残存物を前記第１搬送流体に搬送させて、これらを前記磁選流路から前記残存物排出流路に排出する工程である。
本発明に係る前記選別方法では、前記第２搬送流体と独立して前記第１搬送流体を導入することにより、前記第１搬送流体として前記リンス液を前記磁選流路に導入して、前記磁気フィルタに残存する前記残存物（前記磁着物や前記被選別流体に含まれる懸濁粒子等）を前記磁気フィルタから洗い流し、前記磁選流路から排出することができる。
なお、前記非磁着物選別工程、前記残存非磁着物選別工程及び前記磁着物選別工程を一連の工程として実施する場合、前記残存物排出工程も一連の工程として実施することができ、この場合、前記残存物排出工程後に実施される前記磁着物選別工程において、前記残存物、特に前記磁着物以外の粒子の混入が抑制された高純度の前記磁着物を回収することができる。
【００３４】
以上に説明した本発明に係る前記選別装置及び前記選別方法の実施形態について、以下では、図２（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ、より具体的に説明をする。なお、図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る前記選別装置を説明する説明図である。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、選別装置１０は、電磁石５０ａ、磁気フィルタ５０ｂ及び磁選流路５０ｃで構成される高勾配磁気分離部５０と、磁選流路５０ｃの一端側と第１開閉弁１ａを介して接続され、前記被選別流体を磁選流路５０ｃに導入可能とされる被選別流体導入流路１ｂと、磁選流路５０ｃの前記一端側と第２開閉弁２ａを介して接続され、前記被選別流体を搬送可能な前記第１搬送流体（例えば、水）を磁選流路５０ｃに導入可能とされる第１搬送流体導入流路２ｂと、磁選流路５０ｃの他端側と第３開閉弁３ａを介して接続され、前記磁着物が磁気フィルタ５０ｂに磁着された状態の前記被選別流体を磁選流路５０ｃから排出可能とされる非磁着物排出流路３ｂと、磁選流路５０ｃの前記他端側と第４開閉弁４ａを介して接続され、磁気フィルタ５０ｂから脱離された状態の前記磁着物を搬送可能な第２搬送流体（例えば、水）を磁選流路５０ｃに導入可能とされる搬送流体導入流路４ｂと、磁選流路５０ｃの前記一端側と第５開閉弁５ａを介して接続され、磁気フィルタ５０ｂから脱離された前記磁着物を搬送する状態の前記搬送流体を磁選流路５０ｃから排出可能とされる磁着物排出流路５ｂと、磁選流路５０ｃの前記他端側と第６開閉弁６ａを介して接続され、磁気フィルタ５０ｂに残存する前記残存物（前記磁着物や前記被選別流体中の懸濁粒子等）を搬送する状態の前記第１搬送流体（例えば、リンス液）を磁選流路５０ｃから排出可能とされる残存物排出流路６ｂと、を主な部材として構成される。
なお、図中、磁選流路５０ｃの前記一端側に配される第１開閉弁１ａ、第２開閉弁２ａ、第５開閉弁５ａは、２方弁としているが、これらの開閉弁を一体化させた３方弁、４方弁として構成してもよい。同様に、磁選流路５０ｃの前記他端側に配される第３開閉弁３ａ、第４開閉弁４ａ、第６開閉弁６ａは、２方弁としているが、これらの開閉弁を一体化させた３方弁、４方弁として構成してもよい。
【００３６】
選別装置１０では、以下の選別方法により、前記被選別流体から前記磁着物と前記非磁着物とを分離させて選別する。更に、任意の工程として、前記磁気フィルタ５０ｂの洗浄を行う。
先ず、図２（ａ）中の矢印で示すように、電磁石５０ａが励磁された状態の磁選流路５０ｃに対し、磁選流路５０ｃの前記一端側の開閉弁のうち第１開閉弁１ａのみを開放し、前記被選別流体の貯留部１ｃからポンプ１ｄにより被選別流体導入流路１ｂに導入される前記被選別流体を磁選流路５０ｃに導入して磁気フィルタ５０ｂに前記磁着物を磁着させるとともに、磁選流路５０ｃの前記他端側の開閉弁のうち、第３開閉弁３ａのみを開放して前記磁着物が磁着された状態の前記被選別流体を非磁着物排出流路３ｂに排出して非磁着物回収部３ｃ内に回収する（前記非磁着物選別工程）。この非磁着物選別工程後の磁選流路５０ｃ内には、前記一端側に磁気フィルタ５０ｂによる選別が行われていない未選別の前記被選別流体が留まり、また、磁選流路５０ｃの前記他端側に非磁着物排出流路３ｂに排出されるべき前記磁着物が磁着された前記被選別流体が留まった状態となる（図２（ｂ）参照）。
【００３７】
次に、図２（ｃ）中の矢印で示すように、前記非磁着物選別工程後、電磁石５０ａが励磁された状態の磁選流路５０ｃに対し、磁選流路５０ｃの前記一端側の開閉弁のうち第２開閉弁２ａのみを開放して第１搬送流体導入流路２ｂから貯留部２ｃに貯留等された前記第１搬送流体を導入するとともに、磁選流路５０ｃの他端側の開閉弁のうち第３開閉弁３ａのみを開放して、磁選流路５０ｃに残存する未選別の前記被選別流体等を前記第１搬送流体に搬送させて、これらを磁選流路５０ｃから非磁着物排出流路３ｂに排出し、非磁着物回収部３ｃ内に回収する（前記残存非磁着物選別工程）。
【００３８】
次に、図２（ｄ）中の矢印で示すように、電磁石５０ａが励磁された状態の磁選流路５０ｃに対し、磁選流路５０ｃの前記一端側の開閉弁のうち第２開閉弁２ａのみを開放して第１搬送流体導入流路２ｂから前記第１搬送流体（例えば、リンス液）を導入するとともに、磁選流路５０ｃの前記他端側の開閉弁のうち第６開閉弁６ａのみを開放して、前記磁気フィルタ５０ｂに残存する前記残存物（前記磁着物や前記被選別流体中の懸濁粒子等）を前記第１搬送流体に搬送させて、これらを磁選流路５０ｃから残存物排出流路６ｂに排出し、残存物回収部６ｃ内に回収する（前記残存物排出工程）。
【００３９】
次に、図２（ｅ）中の矢印で示すように、電磁石５０ａの励磁が解除された状態の磁選流路５０ｃに対し、磁選流路５０ｃの前記他端側の開閉弁のうち第４開閉弁４ａのみを開放し、第２搬送流体導入流路４ｂから前記第２搬送流体を磁選流路５０ｃに導入するとともに、磁選流路５０ｃの前記一端側の開閉弁のうち第５開閉弁５ａのみを開放して、磁気フィルタ５０ｃから脱離した状態の前記磁着物を前記第２搬送流体に搬送させて、磁選流路５０ｃから磁着物排出流路５ｂに排出し、磁着物回収部５ｃ内に回収する（前記磁着物選別工程）。
【００４０】
選別装置１０では、第１搬送流体導入流路２ａを配し、前記残存非磁着物選別工程を実施することで、前記非磁着物選別工程後、磁選流路５０ｃに残存する未選別の前記被選別流体等を前記第１搬送流体に搬送させて非磁着物排出流路３ｂに排出し、前記磁着物が磁気フィルタ５０ｂに磁着された前記被選別流体を非磁着物回収部３ｃで回収することができる。また、第１搬送流体導入流路２ａを配し、前記第２搬送流体と独立した前記第１搬送流体（リンス液）を用いる前記残存物選別工程を実施することで、磁気フィルタ５０ｂに残存する前記残存物（前記磁着物や前記被選別流体に含まれる懸濁粒子等）を磁気フィルタ５０ｂから洗い流し、磁着物回収部５ｃへの前記残存物、特に前記磁着物以外の粒子の混入を抑制させ、高純度の前記磁着物を回収することができる。
したがって、前記被選別流体から前記磁着物と前記非磁着物とを高精度かつ高効率に選別することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ    第１開閉弁
１ｂ    被選別流体導入流路
１ｃ    貯留部
１ｄ    ポンプ
２ａ    第２開閉弁
２ｂ    第１搬送流体導入流路
２ｃ    貯留部
３ａ    第３開閉弁
３ｂ    非磁着物排出流路
３ｃ    非磁着物回収部
４ａ    第４開閉弁
４ｂ    第２搬送流体導入流路
５ａ    第５開閉弁
５ｂ    磁着物排出流路
５ｃ    磁着物回収部
６ａ    第６開閉弁
６ｂ    残存物排出流路
６ｃ    残存物回収部
１０，１００  選別装置
５０    高勾配磁気分離部
５０ａ  電磁石
５０ｂ  磁気フィルタ
５０ｃ  磁選流路
１０１ａ，１０３ａ，１０４ａ，１０５ａ  開閉弁
１０１ｂ  被選別流体導入流路
１０１ｃ  貯留部
１０１ｄ  ポンプ
１０３ｂ  非磁着物排出流路
１０３ｃ  非磁着物回収部
１０４ｂ  搬送流体導入流路
１０５ｂ  磁着物排出流路
１０５ｃ  磁着物回収部
【図１（ａ）】
2015194416.tif 000003
【図１（ｂ）】
2015194416.tif 000004
【図１（ｃ）】
2015194416.tif 000005
【図２（ａ）】
2015194416.tif 000006
【図２（ｂ）】
2015194416.tif 000007
【図２（ｃ）】
2015194416.tif 000008
【図２（ｄ）】
2015194416.tif 000009
【図２（ｅ）】
2015194416.tif 000010
【国際調査報告】
2015194416.tif 000011
2015194416.tif 000012
2015194416.tif 000013
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