(57)【要約】【課題】異物の種類に応じて搬送物中から効率的に異物を除去することで、高品位の石灰石の生産を可能とする異物除去装置等を提供する。【解決手段】異物除去装置１００は、搬送される石灰石鉱石に含まれる異物およびその位置を検出する、画像検出器１８、磁気検出器１９、および／または赤外線検出器１８′と、検出された異物を石灰石鉱石から分離する分離手段１６とを備え、石灰石鉱石から異物を除去し、高品位の石灰石を得るものである。画像検出器１８は低純度の石灰石を異物として検出し、磁気検出器１９は石灰石鉱石中の金属を異物として検出し、赤外線検出器１８′は石灰石鉱石中の塩化ビニル樹脂を異物として検出することを特徴とする。【選択図】図１
2013208591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される石灰石鉱石に含まれる異物およびその位置を検出する、画像検出器、磁気検出器、および／または赤外線検出器と、
検出された前記異物を、前記石灰石鉱石から分離する分離手段と
を備え、
前記石灰石鉱石から前記異物を除去し、高品位の石灰石を得る異物除去装置であって、
前記画像検出器は、低純度の石灰石を異物として検出し、
前記磁気検出器は、前記石灰石鉱石中の金属を異物として検出し、
前記赤外線検出器は、前記石灰石鉱石中の塩化ビニル樹脂を異物として検出すること
を特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異物除去装置において、
前記画像検出器は、白色度の閾値に基づき、高純度の石灰石と低純度の石灰石とを選別すること
を特徴とする異物除去装置。
【請求項３】
搬送される石灰石鉱石に含まれる異物およびその位置を画像、磁気、および／または赤外線により検出し、
検出された前記異物を、前記石灰石鉱石から分離して除去し、高品位の石灰石を得る異物除去方法であって、
前記画像により、低純度の石灰石を異物として検出し、
前記磁気により、前記石灰石鉱石中の金属を異物として検出し、
前記赤外線により、前記石灰石鉱石中の塩化ビニル樹脂を異物として検出すること
を特徴とする異物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石灰石鉱石（搬送物）中から異物を除去する技術に関し、特には異物の種類に応じて適切な検出方法により、搬送物中から効率的に異物（例えば、カルサイト以外の成分を多く含有する鉱石）を除去することで、高品位の石灰石の生産を可能とする異物除去装置および異物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントの主な原料としては、石灰石、粘土、けい石等が挙げられる。そのうち石灰石に関しては、石灰石鉱山において発破により原石を粉砕し、その砕石（石灰石鉱石）をベルトコンベア等で搬送するとともに、更なる破砕やふるい分けを適宜行うことで、所望のサイズの石灰石製品が生産される。
【０００３】
このような生産方法においては、発破により得られた砕石の全てが高純度石灰石（純度が例えば９０％以上）という訳ではなく、砕石中には、低純度石灰石（泥の付着や他の鉱石成分を含有したもの等）や、金属異物や樹脂異物が混在していることがある。金属異物としては、例えば発破の際に使用される導線や運搬用重機の落下部品等であり、樹脂異物としては、例えば発破用爆薬の筒に用いられる塩化ビニル樹脂等である。
【０００４】
なお、特許文献１には、発破後の導火管等が残存した石灰石をそのままコンクリート用骨材として使用すると、コンクリート硬化後の装飾性の観点で問題となること等が述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７２４７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
石灰石の採掘・生産において高品位石灰石を得るためには、石灰石中に残存する異物を効率的に除去することが求められる。
【０００７】
そこで本発明の目的は、異物の種類に応じて搬送物中から効率的に異物を除去することで、高品位の石灰石の生産を可能とする異物除去装置および異物除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一形態の異物除去装置は、
搬送される石灰石鉱石に含まれる異物およびその位置を検出する、画像検出器、磁気検出器、および／または赤外線検出器と、
検出された前記異物を、前記石灰石鉱石から分離する分離手段と
を備え、
前記石灰石鉱石から前記異物を除去し、高品位の石灰石を得る異物除去装置であって、
前記画像検出器は、低純度の石灰石を異物として検出し、
前記磁気検出器は、前記石灰石鉱石中の金属を異物として検出し、
前記赤外線検出器は、前記石灰石鉱石中の塩化ビニル樹脂を異物として検出すること
を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、異物の種類に応じて搬送物中から効率的に異物を除去することで、高品位の石灰石の生産を可能とする異物除去装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一形態の異物除去装置を模式的に示す図であり、（Ａ）が側面から見た模式図であり、（Ｂ）が選別ベルトコンベア上の搬送物を模式的に示す平面図である。
【図２】図１の異物除去装置として採用しうる選別機の構成例を示す斜視図である。
【図３】異物の検出範囲を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態について説明する。
【００１２】
図１および図２に示すように、この異物除去装置１００は、石灰石鉱石を搬送する搬送手段（１３、１４、２４、２５）と、搬送物中の異物を検出する検出手段（１８、１８′１９）と、検出された異物を分離するための分離手段（１６）と、その分離手段（１６）等の動作を制御する制御装置３０とを備えている。
【００１３】
なお、図１では、搬送経路の最上流側に石灰石鉱石を搬送するベルトコンベア１２が描かれているが、このベルトコンベア１２は、異物除去装置１００の構成要素であってもよいし、あるいは他の設備の構成要素であってもよい。
【００１４】
振動フィーダ１３は、振動により、搬送物を選別ベルトコンベア１４上に薄く広げる役割を果たし、こうすることで、後述する選別ベルトコンベア１４上での異物検出を高精度に実施することが可能となる。
【００１５】
選別ベルトコンベア１４は、振動フィーダ１３から供給された搬送物を搬送するものであり、特に限定されるものではないが、検出器１９の感度を高めるために薄手の樹脂ベルトを利用するものであってもよい。
【００１６】
選別ベルトコンベア１４の下流には２つの搬出ライン２４、２５が配置されている。第１の搬出ライン２４は異物を多く含む搬送物を搬出するためのものであり、第２の搬出ライン２５は異物の少ない高品位石灰石を搬出するためのものである。なお、図２では搬出ライン２４、２５がベルトコンベアとして描かれていないが、これは本発明を何ら限定するものではない。
【００１７】
本実施形態の異物除去装置１００を構成する場合、各搬送手段（１４、２４、２５）や分離手段（１６、詳細下記）をそれぞれ別個に用意してもよいが、それらが一体となった従来公知の選別機（図２参照、例えば（株）アーステクニカ社製の「マルチソータＦ６００」）を利用してもよい。
【００１８】
分離手段（１６）は、図２に示すように、選別ベルトコンベア１４の搬出部付近に配置されている。分離手段（１６）は、限定されるものではないが、選別ベルトコンベア１４の幅方向に配置された複数のエアノズル１６（ノズル孔は不図示）であってもよい。各エアノズル１６は、エアを斜め上方に噴射し、同ノズル上を通過する搬送物を第１の搬出ライン２４に向けて吹き飛ばす。一方、エアノズル１６を動作させない場合には、選別ベルトコンベア１４の搬送物は選別ベルトコンベア１４から第２の搬出ライン２５上へと落下する。
【００１９】
複数のエアノズル１６の動作に関し、全ノズル１６が同じタイミングで動作する構成であってもよいし、あるいは、一部のノズル１６と他のノズル１６とを別々に制御できる構成であってもよい。前者の場合、図３（Ａ）のようなコンベア全幅にわたる領域Ｓ２に対してエアが噴出されることとなり、後者の場合、図３（Ｂ）のようにコンベアの幅方向の一部の領域Ｓ２′の搬送物のみを吹き飛ばすことが可能となる。
【００２０】
次に、搬送物中の異物を検出するための検出手段について説明する。本実施形態では、一例で、磁気検出器１９に加え、ＣＣＤ検出器１８および赤外線検出器１８′が設けられている。
【００２１】
（磁気検出器）
磁気検出器１９は、従来公知のものを利用可能であり、例えば、選別ベルトコンベア１４内に配置され、搬送物内の金属類を検出するものであってもよい。磁気検出器１９の検出範囲は、選別ベルトコンベア１４の全幅をカバーする範囲であることが好ましい。磁気検出器１９は制御装置３０に接続され、制御装置３０は磁気検出機１９の検出結果に基づいてエアノズル１６の動作を制御する。
【００２２】
（ＣＣＤ検出器）
ＣＣＤ検出器１８は、選別ベルトコンベア１４の上方に配置され搬送物の撮像を行う。ＣＣＤ検出器１８の撮像範囲は、選別ベルトコンベア１４の全幅をカバーする範囲であることが好ましい。ＣＣＤ検出器１８は制御装置３０に接続され、制御装置３０はＣＣＤ検出器１８で撮像された画像を利用して画像処理を行い、その結果に基づいてエアノズル１６の動作を制御する。なお、本実施形態ではＣＣＤ検出器１８を例示するが、搬送物を撮像し、それに基づいて画像処理を実施できるものであれば他の種類のイメージセンサを利用してもよい。
【００２３】
高純度石灰石（純度９０％以上）は白色であるので、ＣＣＤ検出器１８で撮像された画像を制御装置３０で画像解析することで、高品位石灰石の選別が可能となる。具体的には、撮像領域内の白色部分の割合が所定の閾値（例えば白色部分が６０％）を超えているかどうかの判定を行い、超えている場合には高品位石灰石が搬送されていると判断し、エアノズル１６を動作させず、搬送物を第２の搬出ライン２５に落下させる。一方、越えていない場合には、エアノズル１６を動作させて搬送物を第１の搬出ライン２４に向けて吹き飛ばす。
【００２４】
図１（Ｂ）を参照してより具体的に説明すると、泥や他の鉱石（以下、単に泥等ともいう）２や、泥等２が高品位石灰石１に付着したものが存在する領域Ｓ１では、白色部分が６０％以下となるので、これらについてはエアノズル１６を動作させて第１の搬出ライン２４に吹き飛ばす。一方、高品位石灰石１のみが存在する領域Ｓ２では、白色部分が６０％を超えるので、これらについては第２の搬出ライン２５に落下させる。
【００２５】
なお、上記のような画像処理を行う場合、例えば図３（Ａ）のように比較的広い範囲で位置の特定を行ってもよいし、図３（Ｂ）のようにより狭い範囲で位置の特定を行ってもよい。図３（Ａ）では、送り方向に関し“ｘ１地点からｘ２地点まで”のような特定がされ、図３（Ｂ）では、それに加えてさらに幅方向の一部分（ｙ１）の特定がされている。図３（Ｂ）のような狭い範囲で位置特定をすることで、この範囲内の搬送物のみを選別することが可能となる。
【００２６】
（赤外線検出器）
【００２７】
赤外線検出器１８′は、ＣＣＤ検出器１８と同様、選別ベルトコンベア１４の上方に配置されている。赤外線検出器１８′としては、複数の赤外線検出器（不図示）がコンベアの幅方向の全域に配置されたものであってもよい。赤外線検出器１８′は、搬送物中に含まれる樹脂異物の検出を行うためのものであって、樹脂の材質によって吸収される赤外線の波長が異なることを利用して、搬送物中の樹脂異物を検出する。赤外線検出器１８′は制御装置３０に接続され、制御装置３０は赤外線検出器１８′の検出結果に基づいてエアノズル１６の動作を制御する。
【００２８】
赤外線検出器１８′による異物の検出に関しても、図３（Ａ）のように比較的広い範囲を特定してもよいし、図３（Ｂ）のようにより狭い範囲を特定してもよい。
【００２９】
以上のように構成された本実施形態の異物除去装置１００の動作について、以下、説明する。
【００３０】
まず、ＣＣＤ検出器１８、赤外線検出器１８′および磁気検出器１９の全部または一部を作動させた状態で、搬送手段（１３、１４、２４、２５）等を動作させ上流側のベルトコンベア１２から石灰石鉱石を供給する。
【００３１】
石灰石鉱石の搬送中、ＣＣＤ検出器１８、赤外線検出器１８′および磁気検出器１９がそれぞれ異物の種別に応じた検出を行う。
【００３２】
磁気検出に関しては、磁気検出器１９の検出結果に基づいて制御装置３０が金属類が含まれているかどうかの判定を行い、金属類が含まれている場合にエアノズル１６を動作させ搬送品を第１の搬出ライン２４へ吹き飛ばし、金属類が含まれていない場合には高品位石灰石を第２の搬出ライン２５上へと落下させる。
【００３３】
ＣＣＤ検出に関しては、ＣＣＤ検出器の検出結果に基づいての制御装置３０が画像処理を行い、白色部分が所定の閾値（例えば６０％）を超えているかどうかの判定を行う。そして、閾値を超えていない場合はエアノズル１６を動作させ搬送品を第１の搬出ライン２４へ吹き飛ばし、閾値を超えている場合は高品位石灰石を第２の搬出ライン２５上へと落下させる。
【００３４】
赤外線検出に関しては、赤外線検出器１８′の検出結果に基づいて制御装置３０が樹脂製異物が含まれているかどうかの判定を行い、樹脂異物が含まれている場合にはエアノズル１６を動作させ、樹脂製異物が含まれていない場合にはエアノズル１６を動作させずに高品位石灰石を第２の搬出ライン２５上に落下させる。
【００３５】
なお、搬出ライン２５に落下した搬送物については、セメント原料として再利用することも可能である。本実施形態の異物除去装置１００が、セメント製造設備の近傍に在る場合、その搬送物の処理を容易に行うことができる。
【００３６】
以上のとおり、本実施形態の異物除去装置１００によれば、ＣＣＤ検出器１８、赤外線検出器１８′および磁気検出器１９の検出結果に基づいて、異物の種類に応じた効率的な選別を行うことで、高品位の石灰石を得ることができる。また、こうして得られた高品位石灰石は、その純度が高いことから、セメント原料としてではなく製鉄フラックス・製紙用剤・土壌安定剤等に幅広く利用される。
【００３７】
以上、図面を参照して本発明の一形態を例示したが本発明の要旨は下記の通りである。
１．搬送される石灰石鉱石に含まれる異物およびその位置を検出する、画像検出器（１８）、磁気検出器（１９）、および赤外線検出器（１８′）と、
検出された前記異物を、前記石灰石鉱石から分離する分離手段（１６）と
を備え、
前記石灰石鉱石から前記異物を除去し、高品位の石灰石を得る異物除去装置（１００）であって、
前記画像検出器（１８）は、低純度の石灰石を異物として検出し、
前記磁気検出器（１９）は、前記石灰石鉱石中の金属を異物として検出し、
前記赤外線検出器（１８′）は、前記石灰石鉱石中の塩化ビニル樹脂を異物として検出すること
を特徴とする異物除去装置。
【００３８】
このような構成によれば、高純度石灰石と低純度石灰石（泥や他の鉱物と石灰石が一体化した塊状物）の分離、発破する際の導線や運搬用重機の落下部品等の金属類、および、発破用爆薬の筒に用いられる塩化ビニル樹脂等を、それぞれの種類に応じ、効率的に選別することができ、したがって高品位の石灰石を得ることが可能となる。
【００３９】
２．上記１に記載の異物除去装置（１００）において、
前記画像検出器（１８）は、白色度の閾値に基づき、高純度高品位の石灰石と低純度の石灰石とを選別すること
を特徴とする異物除去装置。
【００４０】
このような構成によれば、白色度に閾値を設けて選別することで、高純度の石灰石と低純度品（泥や他の鉱石が付着したもの）とを効率的に分離することができる。
【００４１】
３．
搬送される石灰石鉱石に含まれる異物およびその位置を画像、磁気、および／または赤外線により検出し、
検出された前記異物を、前記石灰石鉱石から分離して除去し、高品位の石灰石を得る異物除去方法であって、
前記画像により、低純度の石灰石を異物として検出し、
前記磁気により、前記石灰石鉱石中の金属を異物として検出し、
前記赤外線により、前記石灰石鉱石中の塩化ビニル樹脂を異物として検出すること
を特徴とする異物除去方法。
【００４２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を損なわない範囲内で、種々の変形が可能である。
【００４３】
例えば、ＣＣＤ検出器１８、赤外線検出器１８′および磁気検出器１９のうち、１つまたは２つのみを作動させその検出結果に基づいてエアノズル１６の制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  高品位石灰石
２  泥や他の鉱石（泥等）
１３  振動フィーダ
１４  選別ベルトコンベア
１６  エアノズル
１８  ＣＣＤ検出器
１８′  赤外線検出器
１９  磁気検出器
２４  第１の搬出ライン
２５  第２の搬出ライン
１００  異物除去装置
【図１】
2013208591.tif 000003
【図２】
2013208591.tif 000004
【図３】
2013208591.tif 000005