(57)【要約】  磁性材料及び非磁性材料の空気流から磁性材料を取り出すための分離機が、入口孔、出口孔及び廃棄孔を有する平坦隔室と、隔室と平行な平面にある一連の磁石とを含む。磁石は、共通軸線を中心に回転し、それによって磁性材料を隔室に沿って出口孔に引き寄せる一方で、非磁性材料が空気流中に留まり、廃棄孔によって放出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料及び非磁性材料の空気流から磁性材料を取り出すための分離機であって、入口孔、出口孔及び廃棄孔を有する平坦隔室と、前記隔室と平行な平面にある一連の磁石とを備え、それによって前記磁石が共通軸線を中心に回転し、それによって磁性材料を前記隔室に沿って前記出口孔に引き寄せる一方で、非磁性材料が前記空気流中に留まり、前記廃棄孔によって放出される、分離機。
【請求項２】
前記隔室は、磁性材料が前記磁石の影響を受けて移動することを阻止する障壁であって、それによって前記磁性材料を前記隔室から取り出すことを可能にする障壁を更に備える、請求項１に記載の分離機。
【請求項３】
前記磁石は、隣り合う磁石の極が逆向きとなる配列で配置されている、請求項１に記載の分離機。
【請求項４】
前記磁石は、一連の磁石群で配置されており、前記磁石群は、磁石がない領域によって分離されている、請求項１に記載の分離機。
【請求項５】
請求項１に記載の分離機を複数備える、磁性材料用の分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱物処理設備に関し、特に、不要な材料を含む浮遊空気流から磁鉄鉱などの常磁性材料を取り出すための磁気分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、周縁に磁石を有する垂直ドラム及びコーンとして形作られた回転シェルの形の磁気分離機に関する各種の同時係属中の仮特許出願、すなわち、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４の出願人でもある。これらの出願に開示される装置は、特に空気浮遊粒子用の、磁気分離技術の大幅な改良を示している。しかし、これら装置の形態には、２つの制限がある。第１の制限は、磁性及び常磁性が高い材料に対する機能が制限される、容易に発生できる磁場の強度である。第２の最も重大な制限は、装置の拡縮性である。装置を拡縮できる一方、そうすると、使用される磁石が装置の周縁に拡がることで、装置が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】豪国特許出願公開第２０１６９００４８０号明細書
【特許文献２】豪国特許出願公開第２０１６９００９８８号明細書
【特許文献３】豪国特許出願公開第２０１６９０１４０８号明細書
【特許文献４】豪国特許出願公開第２０１６９０１８１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記の問題を軽減するために容易に拡縮できる磁気分離機を提供することであり、又は有用な代替品を公共に少なくとも付すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様において、本発明は、磁性材料及び非磁性材料の空気流から磁性材料を取り出すための分離機であって、入口孔、出口孔及び廃棄孔を有する平坦隔室と、隔室と平行な平面にある一連の磁石とを備え、それによって磁石が共通軸線を中心に回転し、それによって磁性材料を隔室に沿って出口孔に引き寄せる一方で、非磁性材料が空気流中に留まり、廃棄孔によって放出される、分離機を提供する。
【０００６】
隔室は、磁性材料が磁石の影響を受けて移動することを阻止し、それによって磁性材料を隔室から取り出すことを可能にする障壁を更に備えることが好ましい。
【０００７】
好ましくは、磁石は、隣り合う磁石の極が逆向きとなる配列で配置されている。
【０００８】
好ましくは、磁石は、一連の磁石群で配置されており、磁石群は、磁石がない領域によって分離されている。
【０００９】
更なる態様において、本発明は、上述された分離機を複数備える分離機を備える。
【００１０】
上述された態様のいずれか１つが、上述された他の態様のいずれかの特徴のいずれかを含み得、後述される実施形態のいずれかの特徴のいずれかを適宜含み得ることに留意されたい。
【００１１】
本発明の好適な特徴、実施形態及び変形例が、当業者が本発明を実施するのに十分な情報を提供する以下の詳細な説明から認められ得る。詳細な説明は、いかなる方法でも前出の発明の概要の範囲を限定するものとみなされない。詳細な説明は、以下のいくつかの図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による複数隔室の磁気分離機を示す。
【図２】分離機の単一隔室を関連する磁気ディスクと共に別個に示す。
【図３】図２の分解図を示す。
【図４】単一隔室の分解図を示す。
【図５Ａ】隔室の上方からの破断図を示す。
【図５Ｂ】隔室の斜視図を示す。
【図６Ａ】分離機の磁気ディスクの第１の実施形態を示す。
【図６Ｂ】個別の磁気ヨークが装備されたディスクを示す
【図６Ｃ】平坦ヨークが装備されたディスクを示す。
【図７】磁性材料がどのように分離されるかを示す。
【図８Ａ】本発明の第２の実施形態による単一隔室の分離機を示す。
【図８Ｂ】本発明の第３の実施形態による複数隔室の分離機を示す。
【図９】第２の実施形態による分離隔室の断面図を示す。
【図１０Ａ】図９の分離機の下半部の詳細を上方から示す。
【図１０Ｂ】図９の分離機の下半部の詳細を下方から示す。
【図１１】第２の実施形態による磁気ディスクを有する分離機を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の以下の詳細な説明は、添付図面を参照する。可能な限り、同じ参照番号が、同じ部分及び同様の部分を参照するために図面及び以下の説明を通して使用される。図面に示される特定部分の寸法が、分かり易さ又は説明のために修正及び／又は誇張され得る。
【００１４】
本発明は、微粉砕された鉱石から磁鉄鉱などの常磁性材料を回収するのに特に適した磁気分離機を提供する。分離機は、鉱石を運ぶ一次空気流が導入される円形平坦隔室を備える。隔室の上方及び下方のディスクが、一連の磁石を運び、気流の方向において回転し、隔室の床部及び頂部に常磁性粒子を引き付ける。隔室内の壁が、収集された粒子を払い落し、払い落された粒子を二次空気流によって収集することを可能にする。一次気流の出口が、廃棄するための非磁性粒子を運ぶ。
【００１５】
本発明の第１の実施形態による磁気分離機が、図１に２０として示されている。分離機２０は、一連の分離隔室４０を支持する共通軸２４を有するフレーム２２を備える。第１の実施形態による磁気ディスク６０が、各隔室が、その上方及び下方に磁気ディスクを有するように、各隔室４０の間並びに隔室の重なりの上下に位置する。モータ２６が、駆動プーリ２８（及びベルト−不図示）を介して軸２４を回転させ、磁気ディスク６０を同調して回転させる。鉱石を分離機に供給し、分離された製品及び廃棄物を取り出すための、供給管、送風機その他は、図に示されていない。
【００１６】
単一の分離隔室４０が、関連する磁気ディスク６０と共に図２に示されている。図３は、同じものを分解図で示す一方、図４は、隔室自体を分解図で示す。図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、隔室の上方からの破断図及び斜視図を示す。
【００１７】
分離隔室４０が本質的に、製品進入用の供給孔４４と、分離された製品が通って取り出される製品孔４５と、廃棄材料を放出するための廃棄孔４６とを有する短い半円形隔室である。分離される材料が、一次空気流中に浮遊した状態で進入孔４４を通って隔室４０に進入する。一次空気流は、隔室を通って移動するときに、関連する磁気ディスクによる磁場の影響を受け、磁気ディスク６０の個々の磁石６４の上方又は下方で隔室の上部４１又は下部４２への磁性粒子の引き付けが生じる。磁気ディスクが回転するときに、分離された磁性粒子は、仕切り４７に接触するまでディスクと同調して移動する。個々の磁石が仕切りを通過した後、製品孔４５を通して二次空気流中の磁性粒子を引き出すことができる。一次空気流中の非磁性粒子は、磁石による影響を受けずに隔室を通って移動し、廃棄孔４６を経て放出される。隔室は、磁気を受けにくいアルミニウム又はプラスチックなどの材料で作られる。
【００１８】
第１の実施形態による磁気ディスク６０が、図６Ａに詳細に示されている。ディスク６０は、個々の磁石６４を保持する一連の穴を有し、磁気を受けにくいアルミニウム又はプラスチックなどの材料で作られた支持ディスク６２を備える。磁石は、隣り合う磁石の極が揃わないように配置される。これにより、磁性材料が隔室内で分離されるときに、磁性材料が、隔室を通る気流を遮り得る、材料の連続カーテンの代わりに、個々の磁石に関連する個別の隔離された塊を形成することを確実にする。隔室内に発生する磁場を増強するために、システム内の全ての磁気ディスクが、互いに揃えられ、同調して回転する。発生する磁場は、システムの上下の磁気ディスクに磁気ヨークを追加することによって更に増強される。これは、図６Ｂに示されるような、対向して揃えられた一対の磁石間に取り付けられた個別ヨーク６６の形であり得、又は図６Ｃに示されるような平坦ヨーク６８の形であり得る。
【００１９】
分離隔室４０の機能は、破断隔室内で分離される磁性材料の簡略図を提示する図７を利用して理解することができる。隔室の下方にある磁気ディスクの磁石の部分集合の作用のみが示され、説明される。隔室の下のより多くの磁石及び隔室の上の磁石も作用することを理解されたい。分離される材料（見えていない）が、一次空気流中に浮遊した状態で進入孔４４を通って隔室４０に進入する。一次空気流が隔室を通って移動するときに、磁性粒子が、磁気ディスクの個々の磁石（不図示）の上方で隔室の下部にある塊７１〜７６に蓄積する。空気流が隔室を回るときに、塊は、空気流とより長く接触していると、より多くの磁性材料を引き付けている。一次空気流が廃棄孔４６に到達するときまでに、磁性材料の全てでなくとも大部分が、磁石に引き付けられており、非磁性の廃棄材料を放出するに任せる。磁性材料の塊は、仕切り壁４７によって払い落されるまで、回転する磁石によって引き回される。払い落された材料７７が、製品空気流８０中において製品孔４５を経て引き出される。
【００２０】
分離機の第２の実施形態が、図８Ａに２００として示されている。本実施形態において、単一の分離隔室２４０が、磁気ディスク６０が埋め込まれたプラスチックの上半部２４１及び下半部２４２から形成される。この構成により、図８Ｂの第３の実施形態３００に示されるように複数の隔室を容易に重ねることが可能になる。上部２４１及び下部２４２から形成された隔室２４０であって、磁気ディスク６０が取り付けられる軸２４を支持する軸受５０を保持する隔室を示す図９の断面図から、更なる詳細を理解することができる。
【００２１】
図１０Ａ及び図１０Ｂはそれぞれ、供給孔２４４、製品孔２４５、廃棄孔２４６及び仕切り２４７が内部に見られる、筐体２４０の下半部２４２を上方及び下方から示す。対応する上半部２４１（別個に示していない）は、下半部の鏡像となる。両方の半部は、磁気ディスク６０を収容するための凹部２５５を特徴とする。
【００２２】
磁石が、磁気区画６１０及び非磁気区画６２０を形成するように一連の群で内部に配置される、磁気ディスク６００の第２の実施形態を採用する分離機が、図１１に示されている。磁気ディスク６０と同様に、磁気区画６１０は、隣り合う磁石の極が揃わないように配置された磁石を有する。進入孔６３０を通って分離機に進入する磁性材料が、磁気区画内の磁石に引き付けられる。磁気ディスク６１０が回転するときに、磁気区画内の引き付けられた磁性材料は、仕切り６４０によって払い落される。磁気区画６１０が仕切りを通過すると、払い落された磁性材料は、非磁気区画内に位置し、空気流中の払い落された磁性材料を放出孔６５０を通じて容易に取り出すことを可能にする。払い落された製品を非磁気領域から取り出すと、一層効率的であり、またより高品位の製品を生産することが分かった。前と同様に、非磁性材料は、廃棄孔６６０を経て出る。
【００２３】
図示の実施形態は、分離隔室の追加によって容易に拡縮できる。しかし、分離隔室は、隔室及び磁気ディスクの直径を大きくする一方で隔室の高さを一定に保つことによっても、拡縮できる。磁気ディスクの直径を大きくすると、ディスク内の磁石の数も増やされる。
【００２４】
読者は、サイズを容易に拡縮できる磁気分離機を提供する本発明を理解するであろう。
【００２５】
更なる利点及び改良が、本発明に対して、その範囲から逸脱せずに非常に良好になされ得る。本発明が最も実用的かつ好適な実施形態と考えられるものにおいて示され説明されたが、本発明の範囲内において、実施形態からの逸脱が生じ得ることが認識される。本発明は、本明細書に開示された詳細に限定されるべきではないが、全ての任意の同等な装置及び機械を含むように請求項の全範囲と一致されるべきである。本明細書を通した先行技術のいかなる説明も、当該先行技術が広く知られていること、又は本分野における常識の一部であることを認めるものとして考慮されるべきでは決してない。
【００２６】
本明細書及び請求項（存在する場合）において、「備える（comprising）」という語と、「備える（comprises）」及び「備える（comprise）」を含むその派生は、言及される各整数を含むが、その整数より大きい整数をさらにを含むことを排除しない。
【符号の説明】
【００２７】
２０  分離機（第１の実施形態）
２２  フレーム
２４  共通軸
２６  モータ
２８  駆動プーリ
４０  分離隔室
４１  上部
４２  下部
４３  半円形隔室
４４  供給孔
４５  製品孔
４６  廃棄孔
４７  仕切り
５０  軸受
６０  磁気ディスク（第１の実施形態）
６２  支持ディスク
６４  磁石
６６  個別ヨーク
６８  平坦ヨーク
７１〜７６  蓄積する磁性材料
７７  払い落された磁性材料
８０  製品空気流
２００  分離機（第２の実施形態−１つの隔室）
２４０  分離隔室
２４１  上半部
２４２  下半部
２４３  半円形隔室
２４４  供給孔
２４５  製品孔
２４６  廃棄孔
２４７  仕切り
２５５  ディスク凹部
３００  分離機（第３の実施形態−３つの隔室）
６００  磁気ディスク（第２の実施形態）
６１０  磁気区画
６２０  非磁気区画
６３０  進入孔
６４０  仕切り
６５０  放出孔
６６０  廃棄孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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