(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性金属粉体および水分を含む金属ダストにつき、該金属ダストから該強磁性金属粉体を選別回収する方法において、
前記金属ダストを屋外のヤードで展張させて該金属ダストの展張層を形成するとともにそれを自然乾燥させ、次いで、吸着力が１００〜１０００ｋｇである電磁石を該金属ダストの展張層の表面から４００〜１０００ｍｍ離れた位置に配置して該金属ダストの展張層の上面において電磁石を掃引することにより該展張層の表層のみの強磁性金属粉体を該電磁石に吸着させ、その際、該展張層の表面を磁力の影響により引っ張って細やかな針状とすることにより該展張層の表面積を増大させることを特徴とする強磁性金属粉体の選別回収方法。
【請求項２】
前記金属ダストの展張完了から初回の吸着作業開始までの自然乾燥時間が１２〜２４時間であることを特徴とする請求項１に記載した強磁性金属粉体の選別回収方法。
【請求項３】
前記金属ダストの２回目以降の吸着作業開始までの自然乾燥時間が３０分〜１時間であることを特徴とする請求項１または２に記載した強磁性金属粉体の選別回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の精錬等で発生する金属ダスト中の強磁性金属粉体（例えば、純鉄等）を乾燥状態で選別回収する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造業において使用される粉体原料（粉末をはじめとする微細な原料）は、ホッパーを用いてハンドリングするのが一般的であるが、この種の原料は湿気を含んでいる場合に、ホッパー内で棚吊りを起こすリスクが高く、これにより操業の停止を与儀なくされることがある。このため、通常は、乾燥設備によって原料を乾燥させてから使用しているのが普通であり、この点に関する先行技術としては、例えば、特許文献1に開示された乾燥装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭４７−３６２５１号公報
【０００４】
ところで、上記従来の乾燥設備は、大量の粉体原料を一度に処理するには不向きであり、それを可能とするためには、設備の増設を図ることが必須であって、設置場所や建設資金の確保等、これに伴うコストの上昇が避けられない不具合を有していた。
【０００５】
本発明の課題は、金属ダスト中に含まれる強磁性金属粉体を、従来知られている乾燥設備を使用することなしに、乾燥状態で効率よく選別回収できる方法を提案するところにある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、強磁性金属粉体および水分を含む金属ダストにつき、該金属ダストから該強磁性金属粉体を選別回収する方法において、前記金属ダストをヤードで展張させて該金属ダストの展張層を形成するとともにそれを自然乾燥させ、次いで、吸着力が１００〜１０００ｋｇである電磁石を該金属ダストの展張層の表面から４００〜１０００ｍｍ離れた位置に配置して該金属ダストの展張層の上面において電磁石を掃引することにより該展張層の表層のみの強磁性金属粉体を該電磁石に吸着させ、その際、該展張層の表面を磁力の影響により引っ張って細やかな針状とすることにより該展張層の表面積を増大させることを特徴とする強磁性金属粉体の選別回収方法である。
【０００７】
上記の構成からなる強磁性金属粉体の選別回収方法において、前記金属ダストの展張層の乾燥時間は、展張完了から初回の吸着作業開始までの自然乾燥時間として１２〜２４時間とすること、金属ダストの２回目以降の吸着作業開始までの乾燥時間は自然乾燥時間として３０分〜１時間であること、が本発明の課題解決のための具体的手段として好ましい。雨天後にあっては、乾燥時間（自然乾燥時間）を１２〜２４時間程度とするのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の強磁性金属粉体の選別回収方法によれば、金属ダストを展張させるヤード（空き地）と汎用のリフトマグネットクレーン車があれば、乾燥した強磁性金属粉体を乾燥状態で短時間（あるいは短期間）のうちに効率よく回収することができる。
【０００９】
また、本発明によれば、乾燥設備の建設自体が不要であり、これにかかるコストの削減を図ることができる。金属ダストを展張させる場所は任意に選択し得る。
【００１０】
また、本発明の強磁性金属粉体の選別回収方法によれば、電磁石を、金属ダストの展張層の表面から４００〜１０００ｍｍ離れた位置に配置して掃引するようにしたため、水分値の低減された強磁性金属粉体のみを該電磁石に吸着させることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の強磁性金属粉体の選別回収方法によれば、前記金属ダストの乾燥時間を１２〜２４時間（展張完了から初回の吸着作業開始までの自然乾燥時間）あるいは３０分〜１時間（２回目以降の吸着作業開始までの自然乾燥時間）とするようにしたため、展張層の表面は水分値が０％、３０ｍｍの深さで水分値を２．６％以下程度まで低減される。
【００１２】
さらに、本発明の強磁性金属粉体の選別回収方法によれば、電磁石の吸着力を１００〜１０００ｋｇとしたため、展張層の表層の強磁性金属粉体のみの回収が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施状況を模式的に示した図である。
【図２】展張層の表面を拡大して模式的に示した図である。
【図３】粉体からの距離(展張層の表面からマグネット部分までの間隔)（ｍｍ）とマグネット部分の吸着力（設定荷重（ｋｇ））に対する採取粉体（吸着粉体）の水分値の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明の実施状況を模式的に示した図である。図中１は、電磁石を備えたリフトマグネットクレーン車、２は、屋外のヤードにおいて展張された金属ダスト（強磁性金属粉体および水分を含むもの）の展張層である。
【００１５】
本発明を実施するに当たっては、まず、金属ダストを、屋外のヤードで展張させてその展張層２を形成（展張層の厚さや面積は任意）するとともにそれを１２〜２４時間程度自然乾燥させる（２回目以降は３０分〜１時間程度自然乾燥させる）。ここで展張層２の面積や厚さについては任意に設定される。
【００１６】
そして、リフトマグネットクレーン車１のマグネット部分（電磁石）１ａを金属ダストの展張層１の表面から４００〜１０００ｍｍ程度浮かせた状態で着磁スイッチを入れればよく、これにより水分値の軽減された表層の強磁性金属粉体がマグネット部分１ａに吸着されることになる。
【００１７】
強磁性金属粉体をマグネット部分１ａに吸着させるにあたっては、該マグネット部分１ａを水平に動かしながら着磁スイッチを入れるのが好ましく、これにより水分値の均一な強磁性金属粉体の回収が可能になる。
【００１８】
マグネット部分（電磁石）１ａの吸着力を１００〜１０００ｋｇとし、金属ダストの展張層２の表面からマグネット部分１ａまでの間隔を４００〜１０００ｍｍとしてその範囲内で吸着力あるいは間隔を調整することにより、水分値の異なる強磁性金属粉体を選別、回収することができる。
【００１９】
展張層２の乾燥時間は１２〜２４時間（展張完了から初回の吸着作業開始までの自然乾燥時間）、３０分〜１時間（２回目以降の吸着作業開始までの自然乾燥時間）とすることとしたが、これによって、金属ダスト中に含まれる水分値が、ホッパーの使用において支障がないほぼ３％以下まで低減される。
【００２０】
本発明では、２回目以降の吸着作業開始までの自然乾燥時間を３０分〜１時間としたのは、吸着作業が１度実施されると、展張層２の表面は磁力の影響により引っ張られ、図２に示すような細やかな針状となり、表面積が大幅に増大し３０分〜１時間程度で乾燥表面が得られるからであり、これにより、速やかに次の回収作業を行うことができる。
【００２１】
マグネット部分（電磁石）１ａの吸着力を１００〜１０００ｋｇとし、金属ダストの展張層２の表面からマグネット部分１ａまでの間隔を４００〜１０００ｍｍとする理由は次の通りである。
【００２２】
すなわち、粉体からの距離(展張層の表面からマグネット部分までの間隔)（ｍｍ）とマグネット部分１ａの吸着力（設定荷重（ｋｇ））に対する採取粉体（吸着粉体）の水分値の関係を図３に示したように、マグネット部分１ａの吸着力（設定荷重（ｋｇ））が弱い場合、粉体からの距離に対して各水分領域の範囲が狭く、マグネット部分１ａと紛体（金属ダスト）の距離の変動により水分値にばらつきが生じやすくなる。逆に、吸着力が強い場合には、粉体からの位置に対して各水分領域が広くなるため、水分値のばらつきが生じにくくなるものの、実際には重機が最大限に保持できるマグネット部分１ａの高さには限界があるため、重機がマグネット部分１ａを保持できる高さの範囲において水分値の高い領域が大きくなり、目的とした水分値をもった粉体を吸着させることができない場合が発生することも懸念される。
【００２３】
また、マグネット部分１ａの、粉体からの位置が近い場合、吸着量が増え採取効率は向上するが、吸着力に対する各水分領域の範囲が狭くなり、掃引時のマグネット部分１ａと紛体の距離が変動することによって距離がゼロとなる危険性もあり、得られた粉体の水分値が目的とする水分値と比較し高くなることが多くなり、逆に、粉体からの位置が遠い場合には、得られる粉体の水分値は低位に安定化するが、吸着量が減り採取効率が低下するのが避けられない。
【００２４】
本発明は、以上の兼ね合いからマグネット部分（電磁石）１ａの吸着力を１００〜１０００ｋｇとし、金属ダストの展張層２の表面からマグネット部分１ａまでの間隔を４００〜１０００ｍｍとしたものである。
【００２５】
なお、上掲図３における各曲線は、以下の要領で得られるものである。
クーロンの法則により、採取される粉体の集合体が受ける吸着力Ｆは、式（１）で表示される。
【００２６】
Ｆ＝（１／４πμ０）×（ｍ１ｍ２／ｒ２）    …（１）
μ０：透磁率、ｍ１：粉体の集合体の電荷、ｍ２：マグネットの電荷、ｒ：距離、
【００２７】
粉体の集合体が採取されるためには、重力による下方向の力に対し、上方向に働く力が強い必要があるため、式（２）が成り立つ。
【００２８】
（１／４πμ０）×（ｍ１ｍ２／ｒ２）−ｍｇ≧０    …（２）
ｍ：粉体の集合体の質量、ｇ：重力加速度
【００２９】
よって、採取される粉体の集合体の重量、すなわち、吸着量は、式（３）で表される。
【００３０】
ｍ≦（１／４πμ０ｇ）×（ｍ１ｍ２／ｒ２）    …（３）
【００３１】
式（３）より、粉体の吸着量の最大量は、ｍ＝（１／４πμ０ｇ）×（ｍ１ｍ２／ｒ２）となり、粉体の吸着量はマグネット部分１ａと紛体の距離が近いほど多くなり、マグネット部分１ａの電荷、すなわち設定荷重が小さいほど少なくなることを意味している。ここで、得られた吸着量の最大量を示す数式を変形し式（４）とする。
【００３２】
ｍ２＝（４πμ０ｇｍ／ｍ１）ｒ２    …（４）
【００３３】
粉体の吸着量ｍを一定とした場合、式（４）からｍ２はｒの二次方程式で表すことができる。ｍが実際には変数であるため、ｍを変動させることで図３の各曲線が得られる。
【実施例】
【００３４】
転炉のＯＧ設備（排ガスの湿式集塵器）により回収された、水分値が５．５２％で、８０％の純鉄を含む金属ダスト（１５００トン）を、屋外のヤードに展張し１日（２４時間）放置して日光により自然乾燥させたのち、吸着力を８００ｋｇに設定した電磁石を金属ダストの展張層の表面から約５００ｍｍ浮かせた状態で掃引して純鉄の選別回収を複数回にわたって行った。
【００３５】
その結果、回収された純鉄は、目標水分値３％以下に対して２．３〜２．８％であり、採取効率（回収効率）は１０４０ｋｇ／分であって、乾燥設備を使用せずとも水分値の低減された強磁性金属粉体を効率的に回収できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、金属ダスト中に含まれる強磁性金属粉体を、乾燥設備を使用せずとも水分値が低い状態で効率よく選別回収することができる。
が提供できる。
【符号の説明】
【００３７】
１      リフトマグネットクレーン車
１ａ    マグネット部分
２      金属ダストの展張層
【図１】
0006365847.tif 000002
【図２】
0006365847.tif 000003
【図３】
0006365847.tif 000004