JP4877736B2 - 比重選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、湿式の比重選別装置に関する。

都市ゴミ等の廃棄物を焼却処理する際に発生するダイオキシン類等による環境汚染を招くことなく減容化処理する技術としてガス化溶融処理が注目され、国内において広く実施されている。このようなガス化溶融処理では、その前工程としてゴミを低酸素状態で加熱して可燃ガス成分を除去する乾留処理が行なわれ、乾留処理で残った無機物及び炭状のチャーの混合物が約１２５０℃以上の高温で溶融処理され、水砕スラグとして取り出される。そして、前記水砕スラグは、アスファルトやコンクリートの骨材等として有効利用される。

しかし、取り出された水砕スラグには溶融処理時に炉内で飛散した黒色のチャーが混入する場合があり、そのようなチャーの混入したスラグをアスファルトやコンクリートの骨材としてそのまま再利用すると、強度低下を招くばかりか、美観が損なわれるという問題点があるため、回収された水砕スラグからチャーを分離する必要があった。

そのような選別装置として、従来、粒径の相違に着目した篩選別装置や比重の相違に着目した湿式の比重選別装置が提案されている。後者の例として、特許文献１には、比重選別用の液体が充填された筒状容器の上部に被選別物を投入する投入口を設け、上記筒状容器内の下部に、内部に液体の上昇室を形成するとともに外部に液体の下降室を形成するための空間分離用筒状体を配置し、この下降室と上昇室とを互いにその底部で連通させ、上記筒状容器の外周部に、被選別物分離用の第１〜第３スクリーン部を設け、上記筒状容器内の液体表面に浮遊する軽量被選別物を取り出して第１スクリーン部に導く導出部を形成し、上記下降室内の液体を取り出して中間重量被選別物を第２スクリーン部に供給する供給管路を設け、上記上昇室内の液体を取り出して重量被選別物を第３スクリーン部に供給する供給管路を設け、かつ上記上昇室内の液体を加熱して上昇流を発生させる加熱器を具備したことを特徴とする比重差選別装置が提案されている。

また、特許文献２には、傾斜底型分離水槽の中に、水中コンベアを取付け、ホッパ投入口より混合プラスチック、木材、金属、その他の材料を投入水槽の中で、水より見掛け比重の小さい材料、水より見掛け比重の大きい材料を分離し、見掛け比重の小さい材料はオーバーフロー水と一緒に上層浮遊物搬出口より、上層浮遊物用コンベアを通り、上層浮遊物受槽に搬出される、見掛け比重の大きい材料は下層沈殿物となって水中コンベアに乗り下層沈殿物受槽に搬出される、循環、補給水ポンプは連続運転にて循環補給水配管を通して一定の水量を保ち、分離水槽の中で比重差を利用して２種類の材料に分別する水流式比重分離選別装置が提案されている。

特開平９−３８５２０号公報 特開２００１−１２９４２７号公報

しかし、篩選別装置を用いる場合、２種類の材料の粒度分布が重畳している材料は効率的に選別することが困難であり、また、２種類の被選別のうち、見掛け比重の小さい材料の見掛け比重が水の見掛け比重をまたいでいる２種類の混合物では上述した特許文献２に記載されたような水を用いた比重選別装置でも分離することは困難であった。

そこで、被選別物の見掛け比重に近い重液を用いて選別することも考えられるが、重液を用いるため、洗浄などの後処理が必要となりコストが嵩み現実的ではなかった。

一方、上述の特許文献１に記載されたような比重選別装置を用いる場合であっても、比重が１．０前後に跨るチャーと約２．０の水砕スラグを水により分離するのは困難である点で相違するものではなく、被選別物のうち大半を占める比重の大きな沈殿物である水砕スラグを、同公報に記載されたような「上昇室内の液体を取り出して重量被選別物を第３スクリーン部に供給する供給管路」で供給するには大径の供給管路に構成しなければならず、設備が非常に大型になるばかりか選別するための水が大量に必要となるという大きな問題があった。また、そのような大型の比重選別装置を構成する場合には、「上昇室」での流速、流量を精度良く調整することが困難となるばかりか「供給管路」を介して重量物を吸い上げるために大きな吸引力が作用するため、「上昇室」に下降流が発生して選別できなくなるという問題もあった。

本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、粒度分布が近く、見掛け比重差が１．０前後に跨る混合比の小さな成分とそれより僅かに大きな見掛け比重であって混合比の大きな成分が混入した被選別物であっても、正確に且つ効率良く選別できる比重選別装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による比重選別装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、立設され内部に液体を通流させる筒体と、前記筒体に選別用の液体を供給する液体供給部と、前記液体供給部より上方に配置され前記筒体に被選別物を供給する被選別物供給部と、前記被選別物供給部より上方に設けられ前記筒体内部を上昇する液体を排出する上部排出部と、前記液体供給部より下方に設けられ前記筒体内部を下降する液体を排出する下部排出部と、前記上部排出部の上下方向の位置を調整して水頭を調整することで前記液体供給部にかかる圧力を調整する圧力調整機構とを備えて構成される点にある。

上述の構成によれば、被選別物供給部より供給された被選別物のうち終末沈降速度の大きな見掛け比重の大きな被選別物が、液体供給部より流入された液体の筒体内部での上昇流に抗して下方に沈殿する一方で、終末沈降速度の小さな見掛け比重の小さい被選別物が上昇流に乗って上昇するようになる。見掛け比重の大きい被選別物は前記筒体内部のうち液体供給部より下方で降下する液体と共に下部排出部からそのまま排出され、前記見掛け比重の小さい被選別物は前記筒体内部を上昇する液体と共に上部排出部から溢流排出されることで、比重差がある前記被選別物を正確に選別することができるようになるのである。

さらに、前記圧力調整機構を設けることで、前記液体供給部から液体が供給される筒体部位にかかる圧力を調節することができるため、仮に前記液体供給部より流入される液量が一定であっても、容易に前記筒体内部の液体の上昇速度を調節することができるようになるのである。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記圧力調整機構は、前記筒体の上端側を複層構造にして、前記外層部を上下方向にスライドさせて、前記上部排出部の位置を上下に調整するスライド機構で構成されている点にある。

前記スライド機構により、外層部を上下方向にスライドさせて前記上部排出部の位置を上下に微調整することで、水頭を調節することができる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記圧力調整機構は、前記筒体の胴部を支持して上下位置を調整する上下移動機構で構成されている点にある。

前記上下移動機構により前記筒体の胴部を支持して上下移動させて筒体の上下位置を調整することで、水頭を調整することできる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第三特徴構成に加えて、前記下部排出部で回収された液体から見掛け比重の大きい被選別物を回収する重量物回収部を備え、前記重量物回収部は水槽を備え、前記上下移動機構は、前記下部排出部が前記水槽に水没した状態を維持しながら前記筒体を上下移動する点にある。

上下移動機構が筒体を上下移動する際に、下部排出部は重量物回収部が備える水槽に水没した状態が維持されているので、前記下部排出部に働く水圧により、前記下部排出部が前記水槽に水没した状態が維持されない場合に比べて、液体供給部からの水の供給量が少なくても、前記筒体内部に上昇流を発生させることができる。

さらに、前記下部排出部から排出された被選別物を含んだ液体から、前記重量物下部回収部で、例えば濾過等の公知の分離方法を用いて固液分離することで被選別物を回収することができる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記筒体を上昇する液体の上昇速度を前記見掛け比重の小さい被選別物の最大終末沈降速度と等しく、または、それより大となるように調整する流速調整機構を備えている点にある。

前記流速調整機構により前記筒体内部の液体の上昇流の速度を少なくとも見掛け比重の小さい被選別物の最大終末沈降速度と等しく、または、それより大となるように調整することにより、終末沈降速度の大きな見掛け比重の大きな被選別物は確実に上昇流に抗して下降するようになるので、そのような見掛け比重の大きな被選別物を下部排出部から精度良く排出することができるようになる。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記液体供給部から供給され、前記筒体を上昇する液体の横断面の流速分布を調整する整流機構を設けてある点にある。

前記整流機構を設けることで、前記液体供給部から供給され前記筒体内部を上昇する液体の流線が、例えば前記筒体の流軸に対して平行となり横断面の流速分布が均一になるように整流されるようになり、精度の高い比重選別を行うことができるようになるのである。

同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記上部排出部または前記下部排出部より排出された後の液体を前記液体供給部に循環供給する循環機構を備えている点にある。

上述の構成によれば、前記上部排出部または前記下部排出部より排出された液体から前記被選別物を取り除いた後、前記液体を前記液体供給口より流入することにより、限られた量の液体で前記筒体内部に上昇流を発生させることができ、選別処理後の液体の浄化処理等の運転コストを低減することができる。

同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第一から第七の何れかの特徴構成に加えて、前記筒体に、前記液体供給部から供給され下方に流下する液体の流量を制限する絞り部を設けてある点にある。

前記筒体に絞り部を設けることで、前記筒体内部の下方に流下する液体の通流抵抗を高めることができるため、前記液体供給部より大量の液体を供給させなくとも、前記筒体内部に上昇流を効率的に発生させることが可能となる。

同第九の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述の第一から第八の何れかの特徴構成に加えて、前記被選別物がスラグとチャーの混在物であり、前記筒体を上昇する液体の上昇速度が前記チャーの最大終末沈降速度と等しく、または、それより大となるように調整する流速調整機構を備えている点にある。

上述の構成によれば、前記筒体内部を上昇する液体の上昇速度を前記チャーの最大終末沈降速度と等しく、または、それより大とすることで、前記チャーから前記スラグを高精度に選別することができるようになる。

本発明による比重選別装置の運転方法の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述の第五または第九の特徴構成を備えた比重選別装置を、所定期間毎に、前記筒体を上昇する液体の上昇速度が前記最大終末沈降速度に維持される選別運転状態から、前記最大終末沈降速度より増速するクリーニング運転状態に切り替える点にある。

上述の構成によれば、前記液体の上昇速度を前記比重の小さい被選別物の最大終末沈降速度に対応した速度から定期的に上昇させることにより、前記筒体内部で上昇流と釣り合い、浮上も沈降もせずに滞留し蓄積している被選別物を上部排出部に排出することができるので、安定した選別精度で選別処理を行うことができる。

本発明による比重選別装置を用いた選別方法の特徴構成は、同請求項１１に記載した通り、上述の第一から第十の何れかの特徴構成を備えた比重選別装置を用いた選別方法であって、見掛け比重の大きい被選別物と見掛け比重の小さい被選別物で各々の終末沈降速度が重なる粒径を篩選別により除去した後の被選別物を前記被選別物供給部より投入する点にある。

上述の構成によれば、終末沈降速度が重畳して比重選別ができない被選別物が予め篩選別されるので、前記比重選別装置により高精度に選別することができるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、粒度分布が近く、見掛け比重差が１．０前後に跨る混合比の小さな成分とそれより僅かに大きな見掛け比重であって混合比の大きな成分が混入した被選別物であっても、正確に且つ効率良く選別できる比重選別装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による比重選別装置の実施形態を説明する。図１に示すように、比重選別装置１０は、立設され内部に水を通流させる断面形状が方形の筒体１と、前記筒体１に選別用の水を供給する液体供給部２と、前記液体供給部２より上方に配置され前記筒体１に被選別物を供給する被選別物供給部３と、前記被選別物供給部３より上方に設けられ前記筒体１内部を上昇する水を排出する上部排出部４と、前記液体供給部２より下方に設けられ前記筒体１内部を下降する水を排出する下部排出部５と、前記上部排出部４で回収された水から見掛け比重の小さい被選別物を回収する軽量物回収部６と、前記下部排出部５で回収された水から見掛け比重の大きい被選別物を回収する重量物回収部７を備えて構成してある。

前記筒体１の下端に前記液体供給部２から供給され下方に流下する水の流量を制限する絞り部８を設けてあり、前記液体供給部２からの水の供給量よりも前記下部排出部５からの排水量を少量に制限することにより、前記筒体１に沿って上昇流が形成される。前記絞り部８と前記液体供給部２から供給される水の供給量を調整するバルブ１１により、前記筒体１を上昇する水の上昇速度を調整する流速調整機構７０が構成され、前記絞り部８による絞り作用に対応した所定流量の水が前記液体供給部２から供給されることにより、前記筒体１の内部では、液体供給部位よりも下方では下降流が生じ、液体供給部位よりも上方では所定流速の上昇流が生じる。

前記筒体１の内壁面のうち前記液体供給部２による液体供給部位から上方に整流機構９としての複数の整流板を設けてあり、前記液体供給部２から供給され、前記筒体１を上昇する水の横断面の流速分布を均一にできるように構成してある。

前記被選別物供給部３から被選別物である水砕スラグとチャーの混合物が投入され、見掛け比重の大きなスラグが上昇流に抗して下方に沈み、前記下部排出部５から排出されるとともに、見掛け比重の小さなチャーが上昇流に伴なって上部排出部から排出される。

詳述すると、スラグの見掛け比重は２．０から２．３の範囲に分布し、チャーの見掛け比重は０．８から１．３の範囲に分布しており、前記流速調整機構により前記筒体１を上昇する水の上昇速度が見掛け比重の小さい被選別物であるチャーの最大終末沈降速度と等しくなるように調整されている。

従って、水の上昇速度より終末沈降速度の大きなスラグは確実に下降する一方で、水の上昇速度より終末沈降速度の小さなチャーは水とともに上昇し、水の上昇速度と同程度の終末沈降速度のチャーは上昇流の中で浮遊する。

前記軽量物回収部６では、前記上部排出部４から溢れた水に含まれるチャーが分離回収され、前記重量物回収部７では、前記下部排出部５から流下した水に含まれるスラグが分離回収される。

前記軽量物回収部６は、篩６４を介して上室６１と下室６２で構成され、前記上室６１に設けられた投入口６３より水に含まれたチャーが投入されると前記篩６４でチャーは分離され、水は前記下室６２を介して第一循環水流路３６（３１）へ排出されるように構成されている。

前記重量物回収部７は、底部にコンベア機構４０が設置された水槽で構成され、水槽に流下したスラグが前記コンベア機構４０により分離回収されるように構成されている。

図２に示すように、前記上部排出部４または前記下部排出部５より排出された後の液体を前記液体供給部に循環供給する循環機構３１を備えている。詳述すると、前記上部排出部４より排出された、水に含まれたチャーは前記軽量回収部６に備えられた前記篩６４を介することで、前記上室６１でチャーは分離回収され、水は前記下室６２を介して第一循環水流路３６（３１）へ排出される。排出された水は循環用タンク３２へ送られ循環水として貯留される。一方、前記下部排出部５より排出された水に含まれたスラグは前記重量物回収部７に設けられた前記コンベア機構７で回収され、スラグが除去された水は前記重量回収部７に設けられたコンベアオーバーフロー部６８から、第三循環水流路３８（３１）を介して前記循環用タンク３２へ送られ循環水として貯留される。貯留された水は、前記循環水用タンク３２に設けられたポンプ３３（７０）により、第二循環水流路３７（３１）を介して前記液体供給部２から前記筒体１へ供給される。また、前記バルブ１１（７０）は、前記ポンプ３３より吸い上げられる循環水の量を調節することにより、流速調節機構７０として、前記筒体１内部の上昇流速度を調節することができる。

循環を繰り返すことで、循環水に含まれた除去できない微細なチャーの濃度が高まり水質が悪化するため、適宜、循環水を前記循環用タンク３２に備え付けられたドレン３４より系外に排出し、新水供給部３５より新水を循環タンク３２へ供給する必要がある。

前記流速調整機構７０により、前記筒体１内部の水の上昇速度がチャーの最大終末沈降速度と等しくなるように設定することが、チャーの沈降を完全に回避し精度のよい選別を行う観点において好ましいが、前記筒体１内部には浮上も沈降もしない上昇流と釣り合ったチャーやスラグが滞留し、時間の経過とともに蓄積される。

そこで、所定時間毎に前記流速調整機構７０により上昇流の速度が最大終末沈降速度よりも大きくなるように調節して、浮遊するチャーを前記上部排出部４へ排出する。つまり、所定期間毎に、前記筒体１を上昇する液体の上昇速度が前記最大終末沈降速度に維持される選別運転状態から、前記最大終末沈降速度より増速するクリーニング運転状態に切り替えるように運転される。よって、浮遊するチャーやスラグは前記上部排出部４から排出され、チャーとして回収されるため、コンクリートの骨材等の製品として利用させる前記下部排出部５から排出されるスラグにチャーが混入することがない。さらに、比重選別装置を停止させることなく継続して運転をおこなうことができる。

図６（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように、被選別物であるチャーとスラグは、終末沈降速度が重なる範囲ａ−ｂがあり、そのような場合には、終末沈降速度が重なり合った粒径のチャーとスラグは選別することができない。そこで、終末沈降速度が重なり合う範囲の速度ａとなるチャーの粒径ａ´より大きな粒径を篩選別により除去した後のチャーとスラグを被選別物供給部より投入するべく異物除去用の篩６０を設けてある。

さらに、図１に示すように、前記液体供給部２にかかる圧力を調整する圧力調整機構５０を設けてある。詳述すると、例えば、前記筒体１を下端が水槽に水没した状態を維持しながら前記筒体１の胴部を支持して上下位置を調整する上下移動機構５１により上下移動させて、水頭を調整することで、前記液体供給部２から供給される水量が一定であっても、前記筒体１内部の上昇流の速度を微調節することができる。同様に、図５に示すように、前記筒体１の上端側を複層構造にして、外層部を上下方向にスライドさせて前記上部排出部４の位置を上下に微調整することで圧力調整するスライド機構５２により水頭を調節することができる。このように圧力調節することにより、前記流速調整機構７０による水の上昇速度を容易に微調節することができるようになる。

見掛け比重０．８〜１．３のチャーが１〜１０％、見掛け比重２．０〜２．３のスラグが９０〜９９％の組成からなる被選別物を細骨材として利用する場合、４．７５ｍｍ以上のスラグの含有量を極力少なく、好ましくは０％にする必要があるため、被選別物を４．７５ｍｍの篩目で篩い分けを行い、被選別物の粒径を４．７５ｍｍ以下とし、最大投入量を０．３ｔ／ｈとして前記被選別物供給部３へ投入した。

各粒径におけるスラグ及びチャーの終末沈降速度を測定し、前記筒体１内部の上昇流の速度を粒径４．７５ｍｍのチャーの終端沈降速度である８５ｍｍ／ｓとなるように設定した。図３に示すように、上昇流速度が一定のときの前記液体供給部より投入される水の流量と角シュートのサイズの関係より、前記筒体１の角シュートのサイズは１５０ｍｍ□とした。回収されたスラグ中のチャーの残存率は１％以下であった。

以下、別実施形態を説明する。上述した実施形態では、前記筒体１は角柱で構成されたものを説明したが、上昇流を発生させることができる筒体であればその断面形状は方形に限定されるものではなく、例えば円形の断面形状を有する円柱であってもよい。

上述した実施形態では、前記流速調整機構により前記筒体１を上昇する水の上昇速度が見掛け比重の小さい被選別物であるチャーの最大終末沈降速度と等しくなるように調整されているが、上昇速度がチャーの最大終末沈降速度より大きくても比重選別を行うことができる。

また、上述の比重選別装置による被選別物はチャーとスラグの混合物に限定されるものではなく、見掛け比重が１．０前後より小さな軽量物とそれより大きな比重の重量物の混合物であってもよい。

上述した実施形態では、選別用の液体として水を用いたものを説明したが、選別用の液体としては水以外の重液であってもよく、被選別物に応じて適宜選択することができる。

上述した実施形態では、前記筒体１の下端が前記重量物回収部７に貯留された水に水没しているが、前記筒体１の下端が水に水没しなくてもよい。この場合は、前記流速調節機構７０である前記絞り部８で通流抵抗を高めることにより、前記液体供給部２より大量の水を供給しなくても前記筒体１内部に上昇流を発生させることができる。

上述の実施形態では、前記絞り部８が前記筒体１の下端に設けてある構成を説明したが、前記絞り部８の位置は前記液体供給部２より下方に設けてあれば、前記筒体１の（途中）に設けてあってもよい。さらに、前記絞り部８は前記筒体１内部の下方へ流下する水の通流抵抗を高めるように設けられ、スラグが滞塞することなく前記下部排出部５より排出されるように構成であれば、形状及び開口部の面積など適宜設計することができる。

上述の実施形態では、前記筒体内部１内部で上昇流と釣り合い浮上も沈降もせず滞留する被選別物が蓄積してしまい、前記筒体１内部での浮遊物占有により、流路面積が狭小化し、液体の上昇速度が増加する。液体の上昇速度が増加すると、下部排出部５で回収される比重のスラグが上部排出部４で回収され、選別精度を低下させる。上述の実施形態では、前記筒体１を上昇する液体の上昇速度がチャーの最大終末沈降速度に維持される選別運転状態から、前記最大終末沈降速度より増速するクリーニング運転状態に切り替える運転方法を説明したが、さらに、所定の時間毎に、被選別物の供給を停止し、クリーニング運転状態に切り替えを行うことで、下部排出部５で回収される見掛け比重の大きなスラグを上部排出部４で回収することなく、高い選別精度で比重選別を行うことができる。

上述の実施形態では、異物除去用の篩を設けてあるが、図４に示すように、異物除去用の篩６０に篩目の大きさが異なる第一の篩６５及び第二の篩６６を設けて構成してもよい。この場合、第二の篩６６の篩目の大きさをチャーとスラグで各々の終末沈降速度が重なる粒径のスラグを選別できるよう構成する。粒径により二分割された被選別物は、前記異物除去用の篩６０により篩選別された被選別物の粒径に応じて上昇流の速度を設定した第一の選別装置１０及び第二の選別装置１０´の各被選別物供給部３，３´へ投入されることにより、チャーとスラグで各々の終末沈降速度が重なり選別できない粒径の範囲が狭くなり、より精度の高い比重選別を行うことができる。

さらに、見掛け比重の大きい被選別物と見掛け比重の小さい被選別物で各々の終末沈降速度が重なる粒径を除去する篩選別装置を設けて、終末沈降速度が重なる粒径が除去された被選別物を前記被選別物供給部３より投入することにより精度の高い比重選別を行うことができる。また、見掛け比重の大きい被選別物と見掛け比重の小さい被選別物で各々の終末沈降速度が重なる範囲の粒径において、被選別物の混合比率に基づいて、所定の範囲の粒径を除去することにより、高精度の比重選別を行うことができる。所定の混合比率として、例えば、スラグの混合比率が数％に過ぎない場合、当該混合比率より低い値となる範囲の粒径を除去することにより、被選別物の回収率に大きく影響を及ぼすことなく比重選別の精度を上げることができる。

上述の実施形態では、図１に示すように、前記整流機構９は前記筒体１内部に設けられた複数の整流板で複数構成されたものを説明したが、図７（ｂ），(ｃ)に示すように、前記液体供給部２に近接した位置に側面に対向するように、または、断面が格子となるように設けてもよい。さらに、前記液体供給部２から供給される水をシャワー状で供給することができる先端を備えた前記液体供給部２であってもよい。

上述の実施形態では、図１に示すような、絞り部８は固定のものであるが、図７（ａ）に示すように、前記筒体１の前記下部排出部５側に延設され、前記筒体の軸心方向に復帰するように構成された複数の絞り羽根１３と前記絞り羽根１３を囲うように設けられたリング１２とで構成されてもよい、上述の構成によると、前記リング１２を上下に移動することで前記絞り部８の絞り度を変更することができる。絞り度を変更することで、前記液体供給部２より、供給される液体の量が同じであっても、前記筒体１の上昇流の速度を調節することができる。また、図７（ｄ）に示すように、ベルト１４と、ベルトをリンク状に締結する締結機構１５と、締結機構１５に設けられたリング径を変更するためのネジ１６で構成されリング１２であれば、前記絞り部８に固定するリング位置を変更することなくリング径を調節することで、前記絞り部８の絞り度を適宜変更することができる。

尚、上述の実施形態で説明した比重選別装置の各部の具体的構造や形状等については、本発明による作用効果が奏される限りにおいて適宜変更設計できることはいうまでもない。

本発明による比重選別装置の説明図 本発明による循環機構を用いた選別機構の説明図 本発明による流量と配管径及び角シュートの関係を示したグラフ 別実施形態を示す循環機構を用いた選別機構の説明図 本発明による比重選別装置の説明図 （ａ）篩選別前のスラグとチャーの終末沈降速度分布図，（ｂ）スラグとチャーの粒度分布図，（ｃ）篩選別後のスラグとチャーの終末沈降速度分布図 （ａ）別実施形態の説明図，（ｂ）（ａ）におけるＡ−Ａ断面図，（ｃ）（ａ）におけるＡ−Ａ断面図，（ｄ）別実施形態の説明図

１：筒体
２：液体供給部
３：被選別物供給部
４：上部排出部
５：下部排出部
６：軽量物回収部
７：重量物回収部
８：絞り部
９：整流機構
１０：比重選別装置
１１：バルブ
１２：リング
１３：絞り羽根
１４：ベルト
１５：締結機構
１６：ネジ
３１：循環機構
３２：循環液用タンク
３３：ポンプ
３４：ドレン
３５：新水供給部
３６：第一循環水流路
３７：第二循環水流路
３８：第三循環水流路
４０：コンベア
６０：異物除去用の篩
６１：上室
６２：下室
６３：投入口
６４：篩
６５：第一の篩
６６：第二の篩
７０：流速調整機構

Claims (11)

1. 立設され内部に液体を通流させる筒体と、
   前記筒体に選別用の液体を供給する液体供給部と、
   前記液体供給部より上方に配置され前記筒体に被選別物を供給する被選別物供給部と、
   前記被選別物供給部より上方に設けられ前記筒体内部を上昇する液体を排出する上部排出部と、
   前記液体供給部より下方に設けられ前記筒体内部を下降する液体を排出する下部排出部と、
   前記上部排出部の上下方向の位置を調整して水頭を調整することで前記液体供給部にかかる圧力を調整する圧力調整機構とを備えて構成される比重選別装置。
2. 前記圧力調整機構は、前記筒体の上端側を複層構造にして、前記外層部を上下方向にスライドさせて、前記上部排出部の位置を上下に調整するスライド機構で構成されている請求項１記載の比重選別装置。
3. 前記圧力調整機構は、前記筒体の胴部を支持して上下位置を調整する上下移動機構で構成されている請求項１記載の比重選別装置。
4. 前記下部排出部で回収された液体から見掛け比重の大きい被選別物を回収する重量物回収部を備え、
   前記重量物回収部は水槽を備え、
   前記上下移動機構は、前記下部排出部が前記水槽に水没した状態を維持しながら前記筒体を上下移動する請求項３記載の比重選別装置。
5. 前記筒体を上昇する液体の上昇速度を前記見掛け比重の小さい被選別物の最大終末沈降速度と等しく、または、それより大となるように調整する流速調整機構を備えている請求項１から４の何れかに記載の比重選別装置。
6. 前記液体供給部から供給され、前記筒体を上昇する液体の横断面の流速分布を調整する整流機構を設けてある請求項１から５の何れかに記載の比重選別装置。
7. 前記上部排出部または前記下部排出部より排出された後の液体を前記液体供給部に循環供給する循環機構を備えている請求項１から６の何れかに記載の比重選別装置。
8. 前記筒体に、前記液体供給部から供給され下方に流下する液体の流量を制限する絞り部を設けてある請求項１から７の何れかに記載の比重選別装置。
9. 前記被選別物がスラグとチャーの混在物であり、前記筒体を上昇する液体の上昇速度が前記チャーの最大終末沈降速度と等しく、または、それより大となるように調整する流速調整機構を備えている請求項１から８の何れかに記載の比重選別装置。
10. 請求項５または９記載の比重選別装置の運転方法であって、所定期間毎に、前記筒体を上昇する液体の上昇速度が前記最大終末沈降速度に維持される選別運転状態から、前記最大終末沈降速度より増速するクリーニング運転状態に切り替える比重選別装置の運転方法。
11. 請求項１から１０の何れかに記載の比重選別装置を用いた選別方法であって、見掛け比重の大きい被選別物と見掛け比重の小さい被選別物で各々の終末沈降速度が重なる粒径を篩選別により除去した後の被選別物を前記被選別物供給部より投入する選別方法。