(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸線の周りに回転するように取付けられた容器を有する遠心ジグであって、該容器は、軸方向領域と、スクリーンによって半径方向の運動を拘束されているラッギングにより該軸方向領域から分離された１つ又は複数のハッチチャンバーを含む周辺領域と、該軸方向領域へ供給物質を導入するための導入手段と、前記ラッギングを反復的に拡張させるように該周辺領域内の流体を脈動させるための脈動手段とから成り、該脈動手段は、前記スクリーンの半径方向の外側に真向かいに対向して配置されており、対応する前記ハッチチャンバーの半径方向外方の往復動壁部分を含み、該往復動壁部分は、濃縮物出口と、該濃縮物出口に通じる収斂壁表面を有することを特徴とする遠心ジグ。
【請求項２】
前記周辺領域は、前記長手軸線の周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数のハッチチャンバーを含み、該各ハッチチャンバーは、それぞれの前記往復動壁部分を駆動するためのそれぞれ独自の往復駆動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の遠心ジグ。
【請求項３】
前記各往復駆動手段は、それぞれ押し棒によって駆動されるレバーと、該押し棒を往復動させるためのクランク手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の遠心ジグ。
【請求項４】
前記各往復動壁部分は、該ジグの遠心運動によって非脈動位置へ偏倚されることを特徴とする請求項２に記載の遠心ジグ。
【請求項５】
前記各往復動壁部分は、支持ブロックと、該支持ブロックによって支持されたダイアフラムを含むことを特徴とする請求項４に記載の遠心ジグ。
【請求項６】
前記各往復動壁部分は、前記スクリーンと交差する実質的に半径方向の作用線に沿って往復動することを特徴とする請求項１に記載の遠心ジグ。
【請求項７】
供給物質の成分を比重の差に基づいて分離する方法であって、
請求項１の遠心ジグを用いて、該供給物質を前記軸方向領域へ導入する操作と、前記脈動手段によって前記ラッギングを反復的に拡張させる操作を含むことを特徴とする分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、供給混合物（以下、単に「供給物質」、「供給物」又は「混合物」とも称する）を比重の差に基づいて分離するジグに関し、特に、内側面にジッギング作用を創生するように反復的に拡張されるラッギングを備えたジグスクリーンによって半径方向の壁を画定された回転チャンバー内へ供給スラリーを導入するようにした、国際特許公報ＷＯ８６／０４２６９号及び国際特許公報ＷＯ９０／０００９０号に記載された型式の遠心ジグに関する。「ジッギング」とは、流体中で周期的な振動即ち脈動又は鼓動を与え，例えば有用鉱物と脈石鉱物の沈降速度の違いを利用して（即ち、比重の差に基づいて）選別する比重選別操作のことをいい、「ジグ選別」又は「ジグ選鉱」とも称される。
【０００２】
従来の技術
国際特許公報ＷＯ８６／０４２６９号の遠心ジグにおいては、ラッギングは、ジグスクリーン（以下、単に「スクリーン」とも称する）を囲繞するハッチチャンバー内の水を脈動させることによって拡張される。水は、ハッチチャンバーのベースに配置されたダイアフラムを介して脈動される。国際特許公報ＷＯ９０／０００９０号においては、ジグスクリーンの周りに円周方向に間隔を置いて多数のハッチチャンバーが配置され、それらのハッチチャンバー内の水が順次に脈動される。各ハッチチャンバーは、スクリーンの下方に配置されたダイアフラムを有しており、ダイアフラムは、中央クランク機構によって駆動されるそれぞれ独自の押し棒によって作動される。
【０００３】
発明の概要
本発明は、ジグのための改良された脈動機構を提供することを課題とする。
本発明は、その一側面においては、長手軸線の周りに回転するように取付けられた容器を有する遠心ジグであって、該容器は、軸方向領域と、スクリーンによって半径方向の運動を拘束されているラッギングにより該軸方向領域から分離された１つ又は複数のハッチチャンバーを含む周辺領域と、該軸方向領域へ供給物質を導入するための導入手段と、前記ラッギングを円周方向に反復的に拡張させるように該周辺領域内の流体を脈動させるための脈動手段とから成り、該脈動手段は、前記スクリーンの半径方向の外側に真向かいに対向して配置されており、対応する前記ハッチチャンバーの半径方向外方の往復動壁部分を含み、該往復動壁部分は、濃縮物出口と、該濃縮物出口に通じる収斂部分を有することを特徴とする遠心ジグを提供する。
【０００４】
前記周辺領域は、前記長手軸線の周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数のハッチチャンバーを含み、該各ハッチチャンバーは、それぞれの前記往復動壁部分を駆動するためのそれぞれ独自の往復駆動手段を有することが好ましい。
前記各往復駆動手段は、それぞれ押し棒によって駆動されるレバーと、該押し棒を往復動させるためのクランク手段を含むことが好ましい。
前記各往復動壁部分は、該ジグの遠心運動によって非脈動位置へ偏倚されることが好ましい。
前記各往復動壁部分は、支持ブロックと、該支持部録によって支持されたダイアフラムを含むことが好ましい。
前記各往復動壁部分は、前記スクリーンと交差する実質的に半径方向の作用線に沿って往復動することが好ましい。
【０００５】
本発明は、他の側面においては、供給物質の成分を比重の差に基づいて分離する方法であって、請求項１の遠心ジグを用いて、該供給物質を前記軸方向領域へ導入する操作と、前記脈動手段によって前記ラッギングを反復的に拡張させる操作を含む分離方法を提供する。
【０００６】
本発明は、更に別の側面においては、少くとも１つのハッチチャンバーを有するジグであって、該ハッチチャンバーは、濃縮物出口と、該濃縮物出口に通じる収斂部分を有する往復動壁部分を含むことを特徴とするジグを提供する。
前記往復動壁部分の往復動が、前記ハッチチャンバー内の流体を脈動させ、それによって該ハッチチャンバー内のラッギング層を反復的に拡張させることが好ましい。
【０００７】
該ジグは、遠心ジグであり、前記ハッチチャンバーは、前記ラッギングを支持するスクリーンの半径方向外方に配置されていることが好ましい。
該ジグは、重力式ジグであり、前記ハッチチャンバーは、前記ラッギングを支持するスクリーンの下方に配置されていることが好ましい。
【０００８】
好ましい実施形態の説明
以下に、添付図を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。
図１は、本発明による脈動機構を組み入れた本出願人の国際特許公報ＷＯ９０／０００９０号に記載された型式の遠心ジグを示す。このジグの全体的な構造及び作動は、同特許に詳述されているので、その記載が本明細書に編入されたものとし、ここでは簡単な説明にとどめる。
【０００９】
図１の遠心ジグは、ジグ駆動モータ１２と、クランク駆動モータ１３と、固定樋装置１４及びカバー１６と、回転軸線２２の周りに回転するように軸受２０内に支持された主軸１８を支持するフレーム１０を有する。
【００１０】
ジグ主軸１８は、ジグ駆動プーリ２４及びジグ駆動ベルト２６を介してジグ駆動モータ１２によって駆動される。ジグ主軸１８に、スクリーン３０を支持するスクリーンハウジング２８取り付けられている。スクリーン３０は、内側チャンバー（軸方向領域）３２と、外側に円周方向に間隔を置いて並ぶ複数のハッチチャンバー（以下、単に「ハッチ」とも称する）３４を画定する。ジグ主軸１８の内部には、該主軸とは独立して回転するように軸受３５内に支持されたクランク軸３６が挿入されている。クランク軸３６は、各ハッチチャンバー３４に関連して設けられた各押し棒４０を往復動させるためのものである。
【００１１】
スクリーン３０の内側面には、普通のガーネット、アルミニウム合金又は鉛ガラスボール等のラッギング材（「ラッギング層」又は単に「ラッギング」とも称する）４１（図２参照）が設けられている。ラッギング４１は、ジグの回転による遠心力でスクリーン３０の表面に圧接保持される。供給管４２を通して内側チャンバー３２に導入された供給スラリーは、ラッギング４１の内側表面へ移行する。
【００１２】
ハッチ水は、管４３へ供給され、スクリーン３０の小孔を通ってスクリーンの周りに円周方向に隔置された各ハッチチャンバー３４内に流入する。クランク３８は、後述するように、一連の半径方向の押し棒４０を順次に往復動させ、各押し棒４０は、それぞれの対応するハッチチャンバー３４を往復動させる。ハッチ３４の往復動によりそれぞれのハッチ内の水を脈動させる。
【００１３】
ラッギング４１は、ハッチ水（ハッチチャンバー内の水）の脈動によって反復して拡張される。ラッギング４１の拡張により、供給スラリー中の比較的比重の高い物質をラッギング４１及びスクリーン３０を透過させ、ハッチチャンバー３４へ流入させる。次いで、この濃縮した物質は、ハッチチャンバー３４の収斂壁４５に沿ってハッチの半径方向最外方部分へ移動し、濃縮物移送樋４６の内方壁に設けられたギャップに整列した出口スピゴット４４を通って流出する。供給スラリー中の比較的比重の低い物質は、ラッギングを透過せず、上昇し、内側チャンバー３２の開放頂部４８を通って逃出し、次いで尾鉱移送樋５０へ達する。
【００１４】
図１のジグは、ジグが停止されているとき、又はゆっくりと回転されているときにのみ、ラッギング及びジグ内の供給物質がジグの下部へ降下するように、傾斜した軸線２２の周りに回転するように取り付けられている。ジグの回転軸線２２を傾斜させていることにより、尾鉱移送樋及び濃縮物移送樋の出口を各々１つだけにしなければならない。
【００１５】
スクリーン清掃装置（スクリーンクリーナ）５４が、静止ジグカバー１６に取り付けられてジグの上方部分に突設されおり、ジグの通常作動中、スクリーン３０を清掃する清掃位置（図１に実線で示される位置）と、ジグ供給物質の半径方向内方の後退位置（図１に仮想線で示される位置）との間で枢動進退自在とされている。スクリーン清掃装置５４は、高圧水スプレー５６と、片持ちクリーナヘッド５９から垂下されておりスクリーンの内側表面に当接して作用する一連のスクレーパホイール５８を備えている。各スクレーパホイール５８は、通常、円周方向に細長い多数の貫通スロットを有しており、スクリーンに堆積した粒子をスクリーン表面から掻き取り水スプレー５６によってスクリーンを貫通して押し流すようにするための、円周に対して斜めに配置された一連の突出ブレードを有している。スクレーパホイール５８は、異常に抵抗する粒子に遭遇したときスクリーンに損傷を与えることがないように弾装され（弾性的に取り付けられ）ている。
【００１６】
図示しない変型実施形態として、スクリーンクリーナ５４は、スクレーパホイール５８に代えて、拡大された片持ちクリーナヘッド５９の端面に弾装された複数のボタンを備えたものとすることができる。それらのボタンは、スクリーンに引っかかった、又はスクリーンの目に詰まった粒子を掻き落として水スプレー５６によって除去することができるようにスクリーンの表面に沿って上下動させることができる。
【００１７】
上述したスクリーン清掃装置は、遠心ジグのみならず、及び回転スクリーンを用いるその他の装置にも適用することができる。
【００１８】
図２は、本発明による脈動ハッチ組立体の細部構造を示す。図２を参照して説明すると、ハッチチャンバー壁の内側表面は、濃縮物出口スピゴット（単に「濃縮物出口」とも称する）４４を頂点として円錐形又は角錐形状に粒子の移動方向に、即ち、図示のような遠心ジグの場合は半径方向外方へ、あるいは、非回転ジグ（図示せず）の場合は下方へ収斂している。ハッチ３４の半径方向内方部分６２は、鋳造品であるスクリーンハウジング２８の一部であり、スピゴット４４を囲繞しそれに付設された、ハッチ３４の半径方向外方部分は、支持ブロック６６によって裏から支持されたハッチダイアフラム６４によって構成されている。各支持ブロック６６は、スクリーンハウジング２８の取り付けられた支点部材７０の周りに枢動するレバー６８の上端に取り付けられている。各レバー６８の下端は、それぞれの対応する押し棒４０に取り付けられている。
【００１９】
各押し棒４０がクランク３８（図１参照）によって半径方向外方へ押されると、それぞれの対応するレバー６８がハッチダイアフラム６４を半径方向内方へ押し込み、その結果として、ハッチチャンバー３４内のハッチ水を脈動させラッギング４１を拡張させる。それによって、濃縮物は、ラッギングを透過して押し出され、図１に関連して上述したようにハッチチャンバーから出口スピゴット４４をを通って流出する。
【００２０】
ハッチダイアフラム６４の裏側の重い支持ブロック６６は、ジグの遠心運動の作用を受けてハッチを半径方向外方位置（非脈動位置）に向けて強力に偏倚させる（付勢する）。従って、ハッチは、押し棒４０がクランク３８によって作動された後、迅速かつ確実に半径方向外方位置へ戻され、押し棒４０をほとんど又は全く「跳ね返らせる」ことなくクランク３８に押圧した状態に保持する。これは、ダイアフラムを戻すのに脈動水の圧力を用いる従来技術に比して大きな改善であり、ハッチ水の供給が中断された場合にジグを損傷されることがないように防護する。
【００２１】
ジグが停止されているとき、又は定期メンテナンスのために非常な低速度で回転されているときハッチを非脈動位置に保持するためのばね作動式レバー戻し７２を設けることもできる。
【００２２】
本発明に従って各ハッチダイアフラム６４及びブロック６６によって代表されるパルセーター（脈動器）をスクリーン３０の対応する部分の中央に真っ向対向して配置することによって、各パルセーターからラッギング４１へ脈（パルス）を伝達する水の深さが浅くされる。それによって、脈動速度を高くし、かつ、パルセーターとラッギングとの間の結合を強くすることができ、その結果として、ウォーターハンマー（水撃）を減少させ、ジグの作動をより円滑にする。
【００２３】
本発明のその他の利点は、ハッチチャンバーをスクリーンの下端の高さより下方に延長させる必要がないので、ハッチチャンバーの容積が減少されること、従って脈動される水の容量が少なくされることによりエネルギー効率が増大され、ジグの作動が一層円滑にされることである。
【００２４】
本発明によれば、収斂壁と濃縮物出口４４を含むハッチ壁部分の高速脈動がハッチからの濃縮物の排出を促進するので、ハッチの容積を一層小さくすることができる。又、本発明によるハッチは、より密度の高い濃縮物スラリーを通すことができ、ハッチ壁の傾斜角を従来技術のものより浅くしても濃縮物を堆積させることがなく、従って、より扁平なコンパクトなハッチの使用を可能にする。ハッチ容積の減少は、従来技術の脈動機構が可能であったより高い容量のジグの製造を可能にする。
【００２５】
本発明の更に他の利点は、そのパルセーターにより、ラッギングの床のより均一な拡張を可能にすることであり、それによって、スクリーン面積のより有効な使用を可能にし、従って、ジグの処理容量を増大させる。
【００２６】
以上、本発明を実施形態に関連して説明したが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更及び改変を加えることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明による好ましい脈動ハッチ構造を用いた遠心ジグの一部断面による立面図である。
【図２】  図２は、図１に示されたスクリーン、ハッチ及び脈動組立体の一部断面による立面図である。
【符号の説明】
１０  フレーム
１２  ジグ駆動モータ
１３  クランク駆動モータ
１４  固定樋装置
１６  静止ジグカバー
１８  ジグ主軸
２０  軸受
２２  回転軸線
２４  ジグ駆動プーリ
２６  ジグ駆動ベルト
２８  スクリーンハウジング
３０  スクリーン
３２  内側チャンバー、軸方向領域
３４  ハッチ、ハッチチャンバー、周辺領域
３５  軸受
３６  クランク軸
３８  クランク
４０  押し棒
４１  ラッギング
４２  供給管
４４  濃縮物出口、濃縮物出口スピゴット
４５  収斂壁
４６  濃縮物移送樋
５０  尾鉱移送樋
５４  スクリーンクリーナ、スクリーン清掃装置
５６  高圧水スプレー
５８  スクレーパホイール
５９  クリーナヘッド
６２  半径方向内方部分
６４  ハッチダイアフラム、ダイアフラム
６６  支持ブロック
６８  レバー
７０  支点部材
【図１】
0004591880.tif 000002
【図２】
0004591880.tif 000003