磁体的分离装置

申请号 CN201080047371.5 申请日 2010-10-18 公开(公告)号 CN102574126A 公开(公告)日 2012-07-11
申请人 杰富意钢铁株式会社; 发明人 石田匡文; 西名庆晃; 榎枝成治;
摘要 铁 磁体的分离装置,其具备导入分散有含铁磁体粒子的异种混合粉体的气流或 水 流、并通过 质量 差异将铁磁体粒子与其它粉体分离的分离室;与在该分离室中以磁 力 在欲分离该铁磁体的区域的方向上作用于所述异种混合粉体中的铁磁体的方式而配设的 磁场 发生装置,通过该铁磁体的分离装置,例如如从微粒化的炼铁炉渣中分离铁成分时那样,在从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体时,可以高效地将铁磁体分离。
权利要求

1.磁体的分离装置,其为用于从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体的铁磁体的分离装置,其具备导入分散有异种混合粉体的气流或流、并通过质量差异将铁磁体与其它粉体分离的分离室、与在该分离室中以使磁在欲分离该铁磁体的区域的方向上作用于所述异种混合粉体中的铁磁体的方式而配设的磁场发生装置。
2.根据权利要求1所述的铁磁体的分离装置,其中,所述分离室是导入分散有异种混合粉体的气流或水流的重力沉降室,所述磁场发生装置是在所述重力沉降室的入口部附近以使所述铁磁体受到磁力的方式而配设的磁场发生装置,使得重力和磁力作用于所述铁磁体。
3.根据权利要求1或2所述的铁磁体的分离装置,其中,磁场发生装置具备可以调整作用于铁磁体所通过的空间的磁通密度的大小的构成。
4.根据权利要求3所述的铁磁体的分离装置,其中,磁场发生装置构成为使得每隔一定期间重复增大和减小作用于铁磁体所通过的空间的磁通密度的大小。
5.根据权利要求4所述的铁磁体的分离装置,其中,在减小导入至分离室的分散有异种混合粉体的气流或水流的流速后,减小磁通密度的大小。
6.根据权利要求5所述的铁磁体的分离装置,其中,在增大气流或水流的流速之前,增大磁通密度的大小。

说明书全文

磁体的分离装置

技术领域

[0001] 本发明涉及从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体的技术,例如被用于由炼铁工艺所产生的炉渣中分离铁成分的技术领域。

背景技术

[0002] 在炼铁工艺(特别是铁预处理或转炉工序)中,产生庞大量的炉渣(炼铁炉渣)。这些炉渣是为了除去铁水或水中的杂质或不需要元素而添加的系添加剂发生反应而生成的物质,炉渣中不仅含有被除去的元素化合物,还含有大量铁成分。炉渣的形态多为状,其尺寸大,还有达到数百mm者。
[0003] 如上所述,由于在炉渣中含有大量铁成分,因而一直以来对于其再资源化的研究很多。另外,炉渣本身作为例如含钙原材料的再利用也受到研究。
[0004] 例如,为了从炉渣中分离并回收铁成分、在转炉工序中与废料相混合而冷铁源化,首先利用被称作格筛的筛子(格筛型筛子)对数百mm的大型炉渣块进行形状分选。接着,由于通过了格筛型筛子的小型炉渣块中铁成分块与非铁成分块发生固结,因而利用锤式粉碎机(hammer crusher)或棒磨机(rod mill)进行粉碎(crushing)制成数百μm~数十mm的大小,以促进铁成分与非铁成分的单体分离(liberation)。之后,通过磁分选装置(magnetic separator)将铁成分与非铁成分分离。磁力分选装置可使用悬挂型(悬挂电磁铁(suspended electromagnets))或鼓型(磁鼓分离器(magnetic drum separators))、滑轮型(磁滑轮(magnetic pulleys))等。
[0005] 作为用于对铁成分进行单体分离的方法,还有对炉渣进行加热、对之后的冷却时间进行控制而进行粉碎的情况。取决于冷却时间,可以不破碎铁成分块而仅将固结的非铁成分块破碎分离。或者,可以微粒化至数十μm左右。
[0006] 任一方法中,自不必说的是只要微粒化进行,铁成分与非铁成分的单体分离化则进行。予以说明,对于从炉渣中区分金属粒子等的区分技术,例如在专利文献1或专利文献2中有所描述。
[0007] 现有技术文献专利文献
专利文献1 : 日本特开2006�142136号公报
专利文献2 : 日本特开平10�130041号公报。

发明内容

[0008] 发明要解决的技术问题为了提高来自炼铁炉渣中的铁成分的分离浓度,需要促进铁成分与非铁成分的单体分离化。如上所述,只要微粒化进行、单体分离化则进行,因而反复进行炉渣块的机械粉碎、减小粒径。或者也有通过热处理使其小粒径化的情况。
[0009] 另一方面,如图11所示,一般来说在以往的磁力分选装置100中当粒径减小时,则易于发生在磁铁110与铁成分粒子(磁性粒子101)之间夹入非铁成分粒子(非磁性粒子102)的包裹现象107、或者由于干式微粒化所导致的凝集现象108等。而且,由于这些现象,使得易于发生非磁性粒子102被分离至磁性侧(magnetic side)105、而磁性粒子101被分离至非磁性侧104的情形,因而难以提高分离浓度(分离精度)。因此,需要设法极端减慢异种混合粉体111(图11中磁性粒子101与非性粒子102的混合粉体)向磁力分选装置中的供给103的速度,减小异种混合粉体111在装置上的层厚等。但是,炼铁炉渣由于每1小时需要处理数吨~数十吨,因而利用只能极端减慢供给速度的磁力分选装置是不现实的。
[0010] 与之相对,专利文献1中公开了不粉碎炉渣块而将铁成分和非铁成分分离的技术,但分离工序变得复杂、成为处理成本增加的主要原因。
[0011] 另外,作为可以避免由于干式微粒化所导致的凝集的粒子分离方法,还考虑了专利文献2所公开的湿式工艺。但是,湿式工艺中废液处理费用变得巨大。
[0012] 本发明鉴于上述事实而完成,其目的在于提供例如如从微粒化的炼铁炉渣中分离铁成分时那样,在从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体时,可以高效地将铁磁体分离的铁磁体的分离装置。
[0013] 用于解决技术问题的方法如上所述,为了提高来自炼铁炉渣中的铁成分的分离浓度,首先,需要将炼铁炉渣微粒化、进行铁成分与非铁成分的单体分离化。
[0014] 接着,从微粒化的炼铁炉渣中将铁成分与非铁成分分离,但前提是炼铁炉渣为大量处理(每1小时数吨~数十吨)。如上所述,一般的磁力分选由于粒子的包裹现象或粒子的凝集现象,必须减慢处理速度,因而无法适用于以大量处理为前提的情况。
[0015] 因而,本发明人等为了解决上述从微粒化的炼铁炉渣中分离铁成分时等的、从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体时所产生的问题,进行了深入研究。结果想到在从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体时,将分散有异种混合粉体的气流或水流导入至利用根据粉体质量差异而作用大小发生变化的力(例如重力)进行分离的分离室(质量差分离室),在该质量差分离室中,对异种混合粉体中的铁磁体,除重力等外还作用以磁力。
[0016] 即,例如在混合有2种粉体的异种混合粉体中,当各个种类的粉体中的1个粉体的质量分布存在重叠的范围时,对于该范围的粉体而言,通过质量差分离难以适当地进行分离�回收,必然降低各粉体的回收量或回收率。因而,利用一方粉体为铁磁体、另一方粉体为非磁性体等的事实,对于1个粉体的质量分布与另外1个粉体的质量分布有重叠范围的铁磁体,通过除重力等之外还作用以磁力,可以适当地将铁磁体与非磁性体等分离�回收。由此,可以提高回收量�回收率。
[0017] 对于从混合有炉渣粒子(非磁性体)和铁粒子(铁磁体)的异种混合粉体中将铁粒子分离�除去而回收高纯度的炉渣粒子的情况(和/或回收高纯度的铁粒子的情况),使用图10说明上述方式的分离。
[0018] 首先,如图10(a)所示,观察1个粒子的质量分布时,质量小的M1范围仅为炉渣、质量大的M3范围仅为铁,中间的M2范围是炉渣和铁重叠的部分。
[0019] 此时,当要通过质量差分离来回收高纯度的炉渣时,如图10(b)所示,若使质量差分离位置T为M1与M2的边界时,则在质量小的一侧,M1范围的炉渣能够以纯度100%回收。但此时,M2的炉渣由于被分离至质量大的一侧,因而所回收的炉渣的量有限。
[0020] 因而,为了增加炉渣的回收量,考虑到如图10(c)所示,使质量差分离位置T向质量大的一侧仅移动ΔM。此时,图中的S1区域的炉渣也被回收至质量小的一侧,使得炉渣的回收量增加,而同时图中的S2区域的铁也被回收至质量小的一侧。结果,被回收至质量小的一侧的炉渣的纯度大大降低。
[0021] 而如图10(d)所示,在使质量差分离位置T向质量大的一侧仅移动ΔM来进行质量差分离时,若对处于ΔM范围的铁粒子作用磁力,将处于图中S3区域的铁分离�除去至质量大的一侧时,则被回收至质量小的一侧的铁仅为图中的S4区域的铁。结果,可以在质量小的一侧大量地回收高纯度的炉渣。当重视在质量大的一侧被回收的铁的纯度时,例如可以使质量差分离位置T为M2与M3的边界,同样地作用磁力,将M2的铁的至少一部分回收至质量大的一侧。
[0022] 予以说明,理想的情况下,若可以使质量差分离位置T为M2与M3的边界、将处于M2范围的铁全部分离至质量大的一侧,则可以在质量小的一侧以纯度100%将全部炉渣回收,并且在质量大的一侧将全部的铁回收。
[0023] 基于上述想法的方法之一例是在分散有铁磁体的气流或水流的重力沉降分离中赋予磁力的方法。具体地,是使异种混合粉体分散于气流或水流并导入至重力沉降室,在重力沉降室的入口部附近以使铁磁体受到磁力的方式而配设磁场发生装置,使得重力和磁力作用于铁磁体的方法。
[0024] 即,首先利用流体(气流或水流)输送含铁磁体的异种混合粉体,由此使异种混合粉体成为分散状态。特别是,当流体为水流时,仅在水流中投入异种混合粉体、分散效果就大。当流体为气流时,通过利用扩散板或扩散压缩空气(拡散圧空)等来实现分散状态。而且,在输送中利用流体(气流或水流)中的乱流效果对输送粒子(异种混合粉体)作用剪切力、实现解散了凝集的单体分离状态。而且,将异种混合粉体装入到重力沉降室,进行利用重力沉降效果的分离(重力沉降分离)。在水平方向上装入的铁磁体成分由于重量大,因而在入口正下方的重力方向上沉降,以非磁性体成分为中心的轻量物随着流体的流动或者通过水平方向的惯性而从入口向远方沉降。这样,通过沉降位置的差异而被分离。
[0025] 但为了增大处理量,需要增大流速,当流速增大时,沉降至重量物侧的粒子会被带到轻量物侧。此时,沉降至重量物侧的铁磁体成分的回收量会减少,同时铁磁体成分混入到轻量物侧的非磁性体成分中、分离纯度(分离精度)降低。因而,为了提高将铁磁体捕捉至重量物侧的能力,在重力沉降室的入口附近设置磁场发生装置。由于该磁力的效果仅作用于铁磁体,因而即便增大流速也会促进铁磁体向重量物侧的沉降。
[0026] 如此,仅通过利用质量差异的分离时,在铁磁体与作为其它粉体的非磁性体粒子的质量相同的情况下无法进行分离。因而,通过并用磁力、仅对铁磁体成分作用磁力,本发明实现了显著提高铁磁体成分的分离效率。
[0027] 根据上述想法,本发明具有以下特征。
[0028] [1]铁磁体的分离装置,其为用于从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体的铁磁体的分离装置,其具备导入分散有异种混合粉体的气流或水流、并通过质量差异将铁磁体与其它粉体分离的分离室;与在该分离室中以使磁力在欲分离该铁磁体的区域的方向上作用于所述异种混合粉体中的铁磁体的方式而配设的磁场发生装置。
[0029] [2]根据上述[1]所述的铁磁体的分离装置,其中,所述分离室是导入分散有异种混合粉体的气流或水流的重力沉降室,所述磁场发生装置是在所述重力沉降室的入口部附近以使所述铁磁体受到磁力的方式而配设的磁场发生装置,使得重力和磁力作用于所述铁磁体。
[0030] [3]根据上述[1]或[2]所述的铁磁体的分离装置,其中,磁场发生装置具备可以调节作用于铁磁体所通过的空间的磁通密度的大小的构成。
[0031] [4]根据上述[3]所述的铁磁体的分离装置,其中,磁场发生装置构成为使得每隔一定期间重复增大和减小作用于铁磁体所通过的空间的磁通密度的大小。
[0032] [5]根据上述[4]所述的铁磁体的分离装置,其中,在减小导入至分离室的分散有异种混合粉体的气流或水流的流速后,减小磁通密度的大小。
[0033] [6]根据上述[5]所述的铁磁体的分离装置,其中,在增大气流或水流的流速之前,增大磁通密度的大小。
[0034] 发明效果本发明中,在从含铁磁体的异种混合粉体中分离(例如重力沉降分离)铁磁体时,由于施加仅作用于铁磁体的磁力,因而铁磁体的分离精度显著提高,与以往那样通过磁力分选进行分离的情况相比,可以高效地分离铁磁体。结果,可大量�高速地进行铁磁体的再资源化。
附图说明
[0035] [图1] 图1为表示本发明实施方式1的图。
[0036] [图2] 图2为表示使用了以往的重力分离装置的情形的图。
[0037] [图3] 图3为表示本发明实施方式2的图。
[0038] [图4] 图4为表示本发明实施方式3的图。
[0039] [图5] 图5为表示本发明实施方式4的图。
[0040] [图6] 图6为表示本发明实施方式5的图。
[0041] [图7] 图7为表示本发明实施方式5的变体的图。
[0042] [图8] 图8为表示本发明实施方式5的其它变体的图。
[0043] [图9] 图9为表示本发明实施例1的图。
[0044] [图10] 图10为表示本发明的基本想法的图。
[0045] [图11] 图11为表示现有技术(通常的磁力分选)的问题的图。

具体实施方式

[0046] 基于附图说明本发明的实施方式。
[0047] 予以说明,以下的实施方式中,是如从微粒化的炼铁炉渣中分离铁成分的情况等那样,从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体,但对于获得该含铁磁体的异种混合粉体的方法,以对炼铁炉渣进行微粒化的情况为例进行叙述。
[0048] 作为对炼铁炉渣进行微粒化的方法,第一微粒化方法是机械粉碎。炼铁炉渣的机械粉碎在用作为粗粉碎机的锤式粉碎机或颚式粉碎机(jaw crusher)进行粗粉碎后,为了进行微粒化而使用球磨机(ball mill)、棒磨机、喷射磨(jet mill)、销棒粉碎机(pin mill)等。第二微粒化的方法是热粉碎(热处理粉碎)。将炼铁炉渣加热至1000~1300℃左右后慢慢冷却。
[0049] 这样,可获得含铁磁体的异种混合粉体(铁磁体粒子与非磁性体粒子的混合体)。予以说明,本申请中将通过适当磁力分选而分离的粒子作为铁磁体粒子、该铁磁体粒子以外实质上可看作非磁性体粒子。
[0050] 在以下的实施方式中,将从如上所述获得的含铁磁体的异种混合粉体(铁磁体粒子与非磁性体粒子的混合体)中分离铁磁体粒子。予以说明,这里,假定如铁成分和炼铁炉渣那样,铁磁体粒子一方与非磁性体粒子相比质量(重量)更大。在相反的情况中,参考下述实施方式适当改变磁场发生装置的配置等即可。
[0051] [实施方式1]将本发明的实施方式1示于图1。
[0052] 如图1中所示的纵截面图,本实施方式1所涉及的铁磁体分离装置11具备导入分散有异种混合粉体(铁磁体粒子1与非磁性体粒子2的混合体)的流体(气流或水流)的重力沉降室12;与在该重力沉降室12的入口部附近(入口部附近流路配管侧或入口部附近重力沉降室壁面的至少任一者)以使铁磁体粒子1受到磁力的方式而配设的磁场发生装置13。
[0053] 予以说明,磁场发生装置13使用永久磁铁或电磁铁。磁场可以沿着重力沉降室12的入口17的附近而多处发生,数量越多则效果越大,例如配置2~6处左右。 磁场的强度可以根据分离粒径而选择100G(高斯)~20000G(高斯)左右。
[0054] 如上所述构成的铁磁体分离装置11中,首先使得用流体(气流或水流)输送异种混合粉体(铁磁体粒子1与非磁性体粒子2的混合体),因而异种混合粉体处于分散状态。即,在输送中利用流体的乱流效果而对异种混合粉体作用剪切力,从而实现解散了凝集的单体分离状态。
[0055] 此外,将由流体输送来的铁磁体粒子1和非磁性体粒子2装入重力沉降室12中,进行利用重力沉降效果的分离(重力沉降分离)。在水平方向上装入的铁磁体粒子1由于质量(重量)大,因而在入口正下方的重力方向上沉降,被分离�回收至重量侧回收部14,以非磁性体粒子2为中心的轻量物伴随流体的流动或者通过水平方向的惯性而从入口向远方沉降,被分离�回收至轻量侧回收部15。这样,通过沉降位置的差异将铁磁体粒子1和非磁性体粒子2分离。将铁磁体粒子1和非磁性体粒子2输送至重力沉降室12的流体作为排出流体19而从出口18被排出(例如为气体时,是排气)。
[0056] 但为了增大处理量,需要增大流速,如图2中所示的纵截面图,使用在重力沉降室92的入口97部附近不具备磁场发生装置的以往的重力沉降分离装置(铁磁体分离装置)91时,会发生以下问题。即,为了增大处理量而增大流速时,流体力的影响增大,沉降至重量物侧回收部94的铁磁体粒子1被带到轻量物侧回收部95(虚线箭头1a)。此时,沉降至重量物侧回收部94的铁磁体成分的回收量减少,同时铁磁体成分混入到轻量物侧回收部95的非磁性体成分中,分离纯度降低。
[0057] 与此相对,本发明的实施方式1中,由于在重力沉降室12的入口附近设置磁场发生装置13,因而该磁力的效果仅作用于铁磁体粒子1,该磁力成为对流体力的制动力,促进铁磁体粒子1在重量物侧的沉降,铁磁体粒子1被捕捉�回收至重量侧回收部14的能力提高。由此,即便为了增大处理量而增大流速,也可获得良好的分离纯度。予以说明,当将磁性发生装置13配置在重力沉降室壁面侧的入口部较远处时,进入磁力波及范围的粒子减少、无法获得充分的分离精度提高的效果。另外,当配置在配管侧的入口部较远处时,若磁力减弱,则铁磁体粒子的速度通过流体力而再加速;若磁力增强,则会导致铁磁体的速度降低所导致的生产率降低。从另一方面来说,将磁力发生装置13配置在没有这些问题的程度的附近即可。
[0058] [实施方式2]将本发明的实施方式2示于图3。
[0059] 如图3中所示的纵截面图,本实施方式2所涉及的铁磁体分离装置21与上述实施方式1所涉及的铁磁体分离装置11的基本构造相同。但实施方式1中,重力沉降室12的下部(回收部)成为重量侧回收部14和轻量侧回收部15的两部分,而本实施方式2中,重力沉降室22的下部(回收部)则成为3部分,即重量侧回收部24、与根据质量差异将轻量侧回收部进一步分为的两部分(轻量侧回收部25、26)。予以说明,图3中的23是配设于重力沉降室22的入口27部附近的磁场发生装置。
[0060] [实施方式3]将本发明的实施方式3示于图4。
[0061] 如图4中所示的纵截面图,本实施方式3所涉及的铁磁体分离装置31与上述实施方式1所涉及的铁磁体分离装置11的基本构思相同。但上述实施方式1中,重力沉降室12的下部(回收部)成为重量侧回收部14和轻量侧回收部15的两部分,而本实施方式3中,重力沉降室32变成单室结构,使得将重量物(铁磁体粒子1)捕捉至重力沉降室32的下部的重量侧回收部34、轻量物(非磁性体粒子2)从设于重力沉降室32上部的出口38排出。予以说明,图4中的33是配设于重力沉降室32的入口37部附近的磁场发生装置。
[0062] 这里,轻量物(非磁性体粒子2)从重力沉降室32上部的排出例如可以通过用鼓机等进行抽吸而进行。而且,轻量物(非磁性体粒子2)例如可以通过袋式过滤器等进行捕获来回收。
[0063] [实施方式4]将本发明的实施方式4示于图5。
[0064] 本实施方式4中,磁场发生装置可以调节作用于铁磁体粒子所通过的空间的磁通密度(铁磁体粒子通过空间的磁通密度)的大小,可以每隔一定期间重复增大和减小该磁通密度的大小。
[0065] 如上所述,实施方式1~3中使用永久磁铁或电磁铁来作为磁场发生装置13、23、33,但本实施方式4特别是使用其中的电磁铁的情况。
[0066] 即,如图5(a)中所示的重力沉降室12、22、32的入口部附近的纵截面图,本实施方式4中,配设有4个电磁铁(第1电磁铁301~第4电磁铁304)来作为磁场发生装置13、23、33。
[0067] 这样,使用电磁铁作为磁场发生装置13、23、33时,具有下述优点:通过每隔一定期间重复进行电磁铁的励磁(ON)、非励磁(OFF),可以在非励磁时将吸引附着于磁场发生部的壁的铁磁体粒子1掸落。此时,如图5(b)(磁场的操作规程)所示,若错开相邻电磁铁的切换时间,则可以维持在某个瞬间总是数个电磁铁运转的状态,可以同时进行铁磁体粒子1的掸落和磁力的作用。
[0068] 另外,这里通过每隔一定期间重复进行电磁铁的励磁(ON)、非励磁(OFF),使得每隔一定期间重复增大和减小铁磁体粒子通过空间的磁通密度的大小,但并不限定于使之完全非励磁(OFF)。即,也可以通过每隔一定期间将电磁铁的励磁电流的大小变更至规定阈值以下,而使得每隔一定期间重复增大和减小铁磁体粒子通过空间的磁通密度的大小。以下的方式和例子中也相同。
[0069] 予以说明,为了获得相同的效果,还可将电磁铁交流驱动。频率为任意,但根据电磁铁和驱动装置的特性,在高频区域内有时磁场强度变得不足,因而在2kW左右的驱动电源下线圈数1000左右的电磁铁的情况,可以是50Hz左右。与上述的相邻电磁铁的切换方式同样,通过使相邻电磁铁的相位错开,可在某一瞬间总是数个电磁铁产生足够大小的磁场。
[0070] 进而根据情况,还可使用永久磁铁作为磁场发生装置13、23、33来进行同样的内容。此时,通过设置可调整永久磁铁位置的机构、使永久磁铁的位置接近或远离磁场发生部的壁,可以调节铁磁体粒子通过空间的磁通密度的大小,另外可以每隔一定期间重复增大和减小该磁通密度。
[0071] 予以说明,原理上来说,没有必要使励磁�非励磁的间隔为一定期间,但从避免操作上的复杂化、确保稳定操作的观点出发,优选设为一定期间。其中,励磁和非励磁的期间不必是相同长度,另外每个电磁铁的励磁�非励磁期间也可不同。
[0072] 磁场发生装置为了每隔一定期间重复增大和减小铁磁体粒子通过空间的磁通密度,优选具有例如记忆如图5(b)所示操作规程的记忆设备、根据该规程控制磁场发生装置(例如控制流入各电磁铁的电流或控制各永久磁铁的位置)的控制设备。
[0073] [实施方式5]将本发明的实施方式5示于图6~图8。
[0074] 上述实施方式4中,使得每隔一定期间重复增大和减小铁磁体粒子通过空间的磁通密度的大小。但是,当在分散有异种混合粉体的流体(水流、气流)以规定流速流动的状态下减小磁通密度的大小时,磁力所产生的制动力作用消失的铁磁体粒子通过流体力而在流体中升起,可以被回收至重力沉降室的轻量侧回收部。
[0075] 因此,本实施方式5中,具备在暂时减小分散有异种混合粉体的流体(水流、气流)的流速后,减小铁磁体粒子通过空间的磁通密度的大小的构成。
[0076] 或者进而,具备在再次增大流体(水流、气流)的流速(返回至最初大小)之前,增大铁磁体粒子通过空间的磁通密度的大小(返回至最初大小)的构成。
[0077] 例如,如图6(流体和磁场的操作规程)所示,当重复将磁铁励磁的状态(励磁ON)和将磁铁非励磁的状态(励磁OFF)时,可以重复成为以规定流速流动流体的状态(流体ON)、和完全停止流体流动的状态(流体OFF),使得在进行流体OFF后进行励磁OFF。
[0078] 或者进而,如图7(流体和磁场的其它操作规程)所示,在再次进行流体ON之前进行励磁ON。换而言之,在进行励磁ON后进行流体ON。
[0079] 予以说明,代替图6而如图8(流体和磁场的另一个其它操作规程)所示,可以在流体的流速上预先设置阈值,将流体的流速阈值以上的状态设为流体ON、将流体流速小于阈值的状态设为流体OFF,进行流体OFF后进行励磁OFF。
[0080] 另外,还可在励磁中设置阈值,基于该阈值来规定励磁ON和励磁OFF(并非完全的励磁OFF、包含使励磁为所述阈值以下的情况),进行流体OFF后进行励磁OFF。
[0081] 另外,流体ON和流体OFF的切换可以通过调节流体的推力(、送风机)、调节设于流体流路的减振器的开度来进行。
[0082] 由此,本实施方式5中通过减小铁磁体粒子通过空间的磁通密度的大小,即便是磁力所产生的制动力难以作用于铁磁体粒子的状态,由于所作用的流体力减小,铁磁体粒子也不会在流体中升起,使得铁磁体粒子被确实地回收至重力沉降室的重量侧回收部。
[0083] 铁磁体的分离装置为了实现上述图6~图8所示的操作,优选具备记忆(流体和磁场的)操作规程的记忆设备、根据该规程控制磁场发生装置的(例如控制流入各电磁铁的电流、或控制各永久磁铁的位置)控制设备、根据该规程控制流体流速的(例如控制所述泵等的推力或减振器开度)控制设备。
[0084] 这样,在上述实施方式1~5中,在从含铁磁体粒子1的异种混合粉体中将铁磁体粒子1分离(重力沉降分离)时,使得附加仅作用于铁磁体粒子1的磁力。因此,铁磁体粒子1的分离精度显著提高,与以往通过磁力分选进行分离的情况相比,可以高效地分离铁磁体粒子1。结果可大量�高速地进行铁磁体的再资源化。
[0085] 予以说明,本发明并非限定于上述重力沉降分离,只要是利用作用大小因粉体质量差异而发生变化的力进行分离的分离(质量差分离),则可没有特别限制地使用。磁场发生装置以使磁力作用于欲通过质量差分离使铁磁体分离的区域(例如图1的铁磁体分离装置11中重量侧回收部14)的方向的方式而配设。
[0086] 本发明中,气体、液体的任一种均适合作为流体,在大量含有30微米以下的微粉体时,优选使用水流。另外,本发明中,铁磁体或非磁性体的种类或粒径、异种混合粉体中的配合比等并无特别限定。即,只要是可成为离心分离对象的粉体,则可以没有特别限制地使用本发明。实施例
[0087] [实施例1]作为本发明例,基于所述本发明的实施方式5,从铁磁体粒子(铁成分)和非磁性体粒子(炉渣)的混合体中将铁磁体粒子(铁成分)分离�除去,进行非磁性体粒子(炉渣)的回收。
炼铁炉渣(铁成分平均约10~20质量%)预先利用球磨机微细化至平均粒径250μm左右,进行利用分离装置的处理。予以说明,装置使用图1所示的铁磁体分离装置11。
[0088] 此时,如所述图8所示,在流体的流速中设置阈值,如图9所示,将流体的流速为5m/s以上的状态设为流体ON、将流体的流速小于5m/s的状态设为流体OFF。另外,将2000G的状态设为励磁ON、将励磁停止状态设为励磁OFF。而且,使得在成为流体OFF后、成为励磁OFF。流体ON和励磁ON的顺序与图6相同。
[0089] 予以说明,为了比较,作为以往例而使用前述图2所示的以往重力沉降分离装置91,从铁磁体粒子(铁成分)和非磁性体粒子(炉渣)的混合体中将铁磁体粒子(铁成分)分离�除去,进行非磁性体粒子(炉渣)的回收。
[0090] 结果,在以往例中,铁磁体粒子(铁成分)在轻量侧回收部的非磁性体粒子(炉渣)中的混入率以质量%计为0.5%,而本发明例中,铁磁体粒子(铁成分)被回收至轻量侧回收部的比例大幅度降低,铁磁体粒子(铁成分)在轻量侧回收部的非磁性体粒子(炉渣)中的混入率以质量%计为0.2%,分离效率显著改善。
[0091] 产业实用性通过本发明,可以显著提高从含铁磁体的异种混合粉体中分离铁磁体时的分离精度、且可大量�高速地进行分离。因此,可以提高来自异种混合体中的铁磁体成分或非铁磁体成分的回收�再资源化的效率。
[0092] 符号说明1 铁磁体粒子
2 非磁性体粒子
11 铁磁体分离装置
12 重力沉降室
13 磁场发生装置
14 重量侧回收部
15 轻量侧回收部
17 重力沉降室的入口
18 重力沉降室的出口
19 排出流体
21 铁磁体分离装置
22 重力沉降室
23 磁场发生装置
24 重量侧回收部
25 轻量侧回收部
26 轻量侧回收部
27 重力沉降室的入口
28 重力沉降室的出口
31 铁磁体分离装置
32 重力沉降室
33 磁场发生装置
34 重量侧回收部
37 重力沉降室的入口
38 重力沉降室的出口
91 铁磁体分离装置
92 重力沉降室
94 重量侧回收部
95 轻量侧回收部
97 重力沉降室的入口
98 重力沉降室的出口
99 排出流体
100 以往的磁力分选装置
101 磁性粒子
102 非磁性粒子
103 异种混合粉体的供给
104 非磁性侧回收部
105 磁性侧回收部
106a 粒子的升起现象
106b 粒子脱离升起状态者
107 粒子的包裹现象
108 粒子的凝集现象
109 粒子的静电吸附
110 磁铁
111 异种混合粉体
301 第1电磁铁
302 第2电磁铁
303 第3电磁铁
304 第4电磁铁
T 质量差分离位置
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