特許 6113361 重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6113361

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置

(51)【国際特許分類】

   B03B 7/00 20060101AFI20170403BHJP

   B03C 1/00 20060101ALI20170403BHJP

   B03C 1/28 20060101ALI20170403BHJP

   B03B 5/06 20060101ALI20170403BHJP

   B03C 1/06 20060101ALI20170403BHJP

   C22B 1/00 20060101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   B03B7/00

   B03C1/00 B

   B03C1/28 107

   B03B5/06

   B03C1/06

   C22B1/00

【請求項の数】12

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-527190(P2016-527190)

(86)(22)【出願日】2014年10月28日

(65)【公表番号】特表2016-536123(P2016-536123A)

(43)【公表日】2016年11月24日

(86)【国際出願番号】KR2014010197

(87)【国際公開番号】WO2015065019

(87)【国際公開日】20150507

【審査請求日】2016年5月19日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0129424

(32)【優先日】2013年10月29日

(33)【優先権主張国】KR

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】506081530

【氏名又は名称】コリア インスティチュート オブ ジオサイエンス アンド ミネラル リソースズ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100165696

【弁理士】

【氏名又は名称】川原 敬祐

(74)【代理人】

【識別番号】100179903

【弁理士】

【氏名又は名称】福井 敏夫

(72)【発明者】

【氏名】キム ワンテ

(72)【発明者】

【氏名】キム サンベ

(72)【発明者】

【氏名】イ フン

(72)【発明者】

【氏名】キム クァンホ

【審査官】 金 公彦

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭１６−００５６０７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実公昭１１−０１２８９６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開昭５６−０９７５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３９６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４８−０８７３０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭４９−０２３３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２８９９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３７９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５４６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭２７−０１０９５６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実公昭３７−０１７５１２（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実公昭１４−００１０９２（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 韓国登録特許第１０−０１９７９７８（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第４９４６５８６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第５９２７５０８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第４８４２７２１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０３Ｃ １／００− １／３２

Ｂ０７Ｂ １／００−１５／００

Ｂ０３Ｂ １／００−１３／０６

ＤＷＰＩ（Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

給電部を含む動力部、選別部、及び回収部からなり、
前記動力部は、回転運動を発生させる動力源を含み、
前記選別部は、鉱物供給部、前記鉱物供給部に供給される微細鉱物が前記動力部からの動力伝達により重鉱物成分と磁性鉱物成分に各々選別されるデッキ部（deck）、前記デッキ部の表面上に形成される１つ以上のリップル（riffle）を含む多数のリップル部、及び前記重鉱物成分と磁性鉱物成分に流体を供給するための流体供給部を含み、
前記回収部は、前記選別部の前記デッキ部の一側に形成される選別鉱物回収部を含み、
前記デッキ部の表面上に形成された１つ以上の前記リップルの前端または後端に対応する前記デッキ部の底面には、電磁石が前記リップルの長手に沿って長く延びて配置されることを特徴とする、重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項2】

前記動力部と前記選別部との間には搖動生成部がさらに設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項3】

前記搖動生成部は、前記動力部の回転運動の伝達を受けて前記選別部の前記デッキ部を左右方向または上下方向に搖動させることを特徴とする、請求項２に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項4】

前記リップル部は、前記鉱物供給部から前記選別鉱物回収部に向けて前記デッキ部の左右方向に多数個が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項5】

前記リップル部は、前記鉱物供給部から前記選別鉱物回収部に向けて左右方向に対して互いに異なる長手に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項6】

前記選別部の前記デッキ部は、地面に対し、−５゜〜＋１０゜の間の傾斜角を有することを特徴とする、請求項５に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項7】

前記傾斜角は、＋５゜〜＋７゜であることを特徴とする、請求項６に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項8】

前記電磁石は、上下方向に磁力の強さが異なることを特徴とする、請求項１に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項9】

給電部を含み、回転運動を発生させる動力源を含む動力部と、
鉱物供給部、前記鉱物供給部に供給される微細鉱物が前記動力部からの動力伝達により重鉱物成分と磁性鉱物成分に各々選別されるデッキ部、前記デッキ部の表面上に形成される１つ以上のリップル（riffle）を含む多数のリップル部、及び前記重鉱物成分と磁性鉱物成分に流体を供給するための流体供給部を含む選別部と、
前記選別部の前記デッキ部の一側に形成される選別鉱物回収部を含む回収部とを含み、
前記動力部と前記選別部との間には、前記動力部の回転運動の伝達を受けて前記選別部の前記デッキ部を左右方向または上下方向に搖動させるための搖動生成部がさらに設置され、
前記デッキ部の表面上に形成された１つ以上のリップルの前端または後端に対応する前記デッキ部の底面には電磁石が前記リップルの長手に沿って長く延びて配置され、
前記選別部の前記デッキ部が、地面に対し、＋５゜〜＋７゜の傾斜角を有することを特徴とする、重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項10】

前記リップル部は、前記鉱物供給部から前記選別鉱物回収部に向けて前記デッキ部の左右方向に多数個が形成されることを特徴とする、請求項９に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項11】

前記リップル部は、前記鉱物供給部から前記選別鉱物回収部に向けて左右方向に対して互いに異なる長手に形成されることを特徴とする、請求項９に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【請求項12】

左右方向に多数個に分割された前記電磁石は、上下方向に磁力の強さが異なることを特徴とする、請求項９に記載の重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は比重選別装置に関し、より詳しくは、比重選別装置における重鉱物成分と磁性鉱物成分の選別が同時になされることができる重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置に関する。

【背景技術】

【0002】

比重選別装置は、鉱物分離分野で広く使われる装置である。

【0003】

一般に、採鉱された鉱物はさまざまな方法により有用鉱物に資源化されている。

【0004】

鉱物の資源化方法には、例えば、採鉱された鉱物を破砕及び／又は粉砕した後、浮遊選別、比重選別、静電選別、磁力選別する方法などの各種の鉱物選別方法が挙げられる。

【0005】

ここで、前記浮遊選別は、該当鉱物の表面特性、即ち疏水性または親水性に基づいて鉱物を選別する方法ということができる。

【0006】

また、前記比重選別は各鉱物同士間の比重の差により鉱物を選別する方法ということができる。

【0007】

また、前記静電選別は各鉱物の電気伝導性などの電気的な性質の差を用いて鉱物を選別する方法ということができる。

【0008】

また、前記磁力選別は各鉱物が示す磁性の差、即ち磁力に対して互いに相異する感応力の差に基づいて鉱物を選別する方法ということができる。

【0009】

これらのさまざまな選別方法のうち、比重選別は相対的に簡単な構成の装置を用いることができるので、広く用いられており、鉱物のうち、特に有用鉱物のうちには前述した磁性の差を示す磁性鉱物成分が相当数あるため、磁力選別も広く用いられている。

【0010】

しかしながら、従来、これらの各種選別方法を適用するために、互いに異なる装置を設備しなければならなかったので、これらが占める相当な空間を必要とし、これらの互いに異なる選別方法を適用するために、各選別装置から他の選別装置に移動させるためにかかる時間の浪費及び／又は中間に流失する鉱物の損失もあった。

【0011】

一方、鉱物のうち、重鉱物成分は密度（比重）２．９以上の鉱物を指称するものであって、金や白金などの有用鉱物が含まれている可能性が高く、密度の差を用いる比重選別により比較的簡単に分離できるという特徴がある。

【0012】

また、鉱物のうち、磁性鉱物成分は、相対的に重鉱物成分に属しながら、フェリ磁性鉱物、例えば、磁鉄石、クロム鉄石、磁硫鉄石などの鉱物、または反強磁性鉱物、例えば、赤鉄石、チタン鉄石などの有用鉱物が含まれている可能性が高く、前述した通り、磁性の差を用いて比較的簡単に分離できることと期待されている。

【0013】

一方、有用鉱物としての軽鉱物成分は、前述した重鉱物成分と磁性鉱物成分とは異なり、例えば、石灰石、長石、シリカ、または粘土鉱物のような相対的に軽い鉱物成分を指称するものであって、前述した重鉱物成分と磁性鉱物成分を予め分離して除去する場合、これらの軽鉱物成分の回収率をより高めることができ、損失率は格段に低めることができることと期待される。前記軽鉱物成分の鉱物は非金属鉱物と呼ばれている。

【0014】

参考までに、鉱物を破砕及び／又は粉砕して微細鉱物を形成する場合、大部分の微細鉱物は単体分離されないことと知られている。

【0015】

ここで、単体分離されないということは、前記微細鉱物をなす各種の鉱物成分が単体に形成されなかったという意味である。

【0016】

例えば、微細鉱物をなす構成鉱物のうちの少なくとも一部は重鉱物成分を含むこともできるが、残りの部分には相対的に軽鉱物成分が含まれていることもできる。

【0017】

同様に、微細鉱物をなす構成鉱物のうちの少なくとも一部は磁性鉱物成分からなっていることがある。

【0018】

同様には、微細鉱物をなす構成鉱物が軽鉱物成分と重鉱物成分及び磁性鉱物成分を全て含んでいることもできる。

【0019】

現在までは、比重選別を通じて重鉱物成分及び／又は磁性鉱物成分を同時に選別して軽鉱物成分の回収率を高めて、これらの軽鉱物成分の損失率を低める方法が提案されていない。

【0020】

先行技術文献には、比重選別と磁力選別を順次に施行する構成に対する特許文献１及び２がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0021】

【特許文献1】大韓民国公開特許公報第１０−２００９−００４４５１６号（２００９年０５月０７日公開）（発明の名称：“物理的分離・選別による自然発生的重金属汚染土壌の浄化方法”

【特許文献2】大韓民国公開特許公報第１０−２０１２−０１０３１５６号（２０１２年０９月１９日公開）（発明の名称：“海砂及び江砂などの碎屑性資源から有用鉱物を回収する方法”）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0022】

本発明は従来分離されて施行されていた比重選別と磁力選別を同時に行なうことができる選別装置を提供することをその目的とする。

【0023】

本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されない更に他の課題は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。

【課題を解決するための手段】

【0024】

前記の課題を解決するために、本発明の好ましい実施形態に従う重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置は、給電部を含む動力部、選別部、及び回収部からなり、前記動力部は、回転運動を発生させる動力源を含み、前記選別部は、鉱物供給部、前記鉱物供給部に供給される微細鉱物が前記動力部からの動力伝達により重鉱物成分と磁性鉱物成分に各々選別されるデッキ部（deck）、前記デッキ部の表面上に形成される１つ以上のリップル（riffle）を含む多数のリップル部、及び前記重鉱物成分と磁性鉱物成分に流体を供給するための流体供給部を含み、前記回収部は、前記選別部の前記デッキ部の一側に形成される選別鉱物回収部を含み、前記デッキ部の表面上に形成された１つ以上のリップルの前端または後端に対応する前記デッキ部の底面には、電磁石が配置されることを特徴とする。

【0025】

ここで、前記動力部と前記選別部との間には搖動生成部がさらに設置されていることが好ましく、前記搖動生成部は、前記動力部の回転運動の伝達を受けて前記選別部の前記デッキ部を左右方向または上下方向に搖動させることがより好ましい。

【0026】

また、前記リップル部は、前記鉱物供給部から前記選別鉱物回収部に向けて、前記デッキ部の左右方向に多数個が形成されることが好ましく、また、前記リップル部は、前記鉱物供給部から前記選別鉱物回収部に向けて、左右方向に対して互いに異なる傾斜角に形成されることがより好ましい。

【0027】

この際、前記選別部の前記デッキ部は、地面に対し、−５゜〜＋１０゜の間の傾斜角を有することが好ましく、前記傾斜角は、＋５゜〜＋７゜のものが最も好ましい。

【0028】

また、前記電磁石は上下方向に磁力の強さが異なるものが好ましい。

【0029】

また、前記電磁石は左右方向に亘って同一な磁力を発生させるものでなく、一定の間隔をおいて互いに相異する磁力を発生させることもできる。

【0030】

この場合、前記電磁石の設置長手に沿って幾つかの互いに異なる磁力の電磁石の形態に設置されていることが好ましい。

【0031】

その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び添付図面に含まれている。

【0032】

本発明の利点及び／又は特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態で具現され、但し本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に本発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇により定義されるだけである。

【0033】

明細書の全体に亘って同一参照符号は同一構成要素を指称し、発明を構成する各構成要素のサイズ、位置、結合関係などは明細書の明確性のために誇張して記述されることがある。

【発明の効果】

【0034】

以上のような本発明の好ましい実施形態に従う重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置によれば、簡単な構造により空間及び時間を節約しながら、重鉱物成分と磁性鉱物成分を同時に選別して回収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置の概略的な構成図を示すブロックダイアグラムである。

【図2】本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置の一平面構造を示す概略的な平面図である。

【図3】本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部に形成したリップル部の構成を示す図面であって、図２でＡ−Ａ断面を示す断面図である。

【図4】本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部の下部に形成した電磁石の配置構造の一実施形態を示す側面図である。

【図5】本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部の下部に形成した電磁石の配置構造の他の実施形態を示す側面図である。

【図6】図４に示す本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部の下部に形成した電磁石の配置構造の一実施形態の平面図である。

【図7】図５に示す本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部の下部に形成した電磁石の配置構造の他の実施形態の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

【0037】

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置の概略的な構成図を示すブロックダイアグラムである。

【0038】

図１によれば、本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置は、動力部１００、選別部３００、及び回収部４００からなることができる。

【0039】

ここで、前記動力部１００と前記選別部３００との間には搖動生成部２００がさらに形成されていることが好ましい。

【0040】

前記動力部１００は給電部をさらに含んでいることが好ましく、前記給電部は前記動力部１００に電源を供給する機能を遂行するが、後述する電磁石３９０、３９２、３９４、．．．（図４など参照）にも電源を供給する機能を遂行することができる。

【0041】

前記動力部１００は回転運動を発生させる動力源、例えばモータ（motor）を含むことが好ましい。

【0042】

前記動力部１００をなす前記動力源からの動力は、前記搖動生成部２００を経て前記選別部３００に伝達できる。

【0043】

この際、前記搖動生成部２００は、前記動力部１００からの動力に対して搖動を発生させることができる。

【0044】

前記搖動は前記選別部３００の左右方向または上下方向のものが好ましく、前記選別部３００を一定の角度を与えながら搖動させることもできる。ここで、前記一定の角度とは、前記選別部の左右方向または上下方向に対してなす一定の角度を意味するものであって、前記選別部が左右方向の０゜または１８０゜方向、または上下方向の９０゜または２７０゜方向のみに搖動するものでなく、例えば、３０゜方向または１１０゜方向にも搖動できることを意味する。

【0045】

前記搖動は直線運動だけで構成されるものでなく、円形または楕円形の搖動も可能である。この際、円形または楕円形搖動の方向は時計方向または反回り時計方向でありうる。

【0046】

図２は、本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置の一平面構造を示す概略的な平面図である。

【0047】

図２によれば、本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置５００（以下、“選別装置”という）は、図１に示すように、動力部１００としての回転運動を発生させる動力源であるモータ１２０；選別部３００としての鉱物供給部３２０、前記鉱物供給部３２０に供給される微細鉱物が前記動力部１００からの動力伝達により重鉱物成分と磁性鉱物成分に各々選別されるデッキ部（deck）３５０、及び前記デッキ部３５０の表面上に形成される１つ以上のリップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０を含む多数のリップル部３６０、３６５、３７０、３８０、及び前記重鉱物成分と磁性鉱物成分に流体を供給するための流体供給部３３０；及び回収部４００としての前記選別部３００の前記デッキ部３５０の一側に形成される選別鉱物回収部４２０、４４０；４６０、４７０を含む。

【0048】

前記鉱物供給部３２０に供給される鉱物は、選別装置５００の外部で予め破砕／粉砕過程を経た微細鉱物のものが好ましい。

【0049】

この際、前記微細鉱物は少なくとも５０メッシュ（mesh）以下に粉砕されていることが好ましく、特に２００メッシュ以下に粉砕されていればより好ましい。

【0050】

前記微細鉱物のサイズが５０メッシュ以上であれば、有用鉱物と非有用鉱物、即ち不純物の混入が激しくて選別された鉱物の高品位を期待できない虞がある。

【0051】

また、２００メッシュ以下に粉砕されることが好ましいが、これ以上の微細な粉砕は粉砕に消耗されるエネルギーを考慮した時、省力化に不利である。

【0052】

前記鉱物供給部３２０には、前記微細鉱物が供給される時、他の個所への飛散または流出を防止するための鉱物分離壁３１５がさらに形成されていることが好ましい。

【0053】

ここで、前記微細鉱物の供給流れは図面で矢印３１０で示した。

【0054】

この際、前記微細鉱物は、乾燥（dry）状態で供給されることもできるが、好ましくは流体と共に供給されて濡れた（wet）状態で供給できる。

【0055】

この時の前記流体は水（water）のものが好ましいが、前記流体には、水に限定されず、オイル（oil）のような流体を使用することもでき、比重選別をより効果的に遂行できるように助けるその他の流体を使用することもできる。

【0056】

前記鉱物供給部３２０に供給された前記微細鉱物は、前記鉱物供給部３２０の下部に形成された流出口（図示せず）を通じて前記デッキ部３５０の上端面に流出する。

【0057】

流出した前記微細鉱物は、前記デッキ部３５０の最上端左側から前記デッキ部３５０の下端に向けて流動するようになる。

【0058】

この際、前記選別部３００の前記デッキ部３５０は、地面に対し、−５゜〜＋１０゜の間の傾斜角を有することが好ましく、前記傾斜角は、＋５゜〜＋７゜のものが最も好ましい。

【0059】

前記デッキ部３５０に傾斜角を与える理由は、前記デッキ部３５０の上部表面上で前記流体と共に流動する前記微細鉱物が前記デッキ部３５０の搖動によりだけでなく、重力により落下する効果までも考慮したためである。

【0060】

したがって、必要であれば、前記流体の種類によって、地面に対し、−５゜の傾斜角を有することもでき、または＋１０゜の傾斜角を有することもできる。この時の傾斜角は地面の角度を０゜に基準した値である。

【0061】

次に、前記流体と共に前記デッキ部３５０の下端部に向けて流動する前記微細鉱物に加えられる搖動について説明する。

【0062】

前述したように、前記微細鉱物は前記鉱物供給部３２０から前記デッキ部３５０の下端部に向けて流動するようになる。

【0063】

この際、前記鉱物供給部３２０から前記デッキ部３５０の下端部に向けて流動する前記微細鉱物に搖動を加えれば、比重選別が可能になる。

【0064】

このために、前記動力部１００としての前記モータ１２０と前記選別部３００としての前記デッキ部３５０との間には前記搖動生成部２００としての搖動伝達部１４０がさらに形成できる。

【0065】

前記搖動伝達部１４０は図面では直線で簡単に図示したが、カム（cam）及び／又はスプリング（spring）などの各種の機構を組み合わせて前記選別部３００としての前記デッキ部３５０を、前記デッキ部３５０の長手方向を基準に左右方向または上下方向に搖動させる構造のものが好ましい。

【0066】

この際、前記左右方向の搖動または上下方向の搖動は分当たり１００〜３００回位搖動させることが好ましい。

【0067】

最も好ましくは、前記搖動は分当たり２００回位でありうる。

【0068】

前記搖動は粉砕された前記微細鉱物が前記デッキ部３５０の下端部に向けて流動する時、前記微細鉱物の比重または密度の差によって前記微細鉱物を選別できるようにする。

【0069】

したがって、この場合の具体的な選別メカニズムに対する説明は省略する。

【0070】

前記デッキ部（deck）３５０では前記微細鉱物をなす重鉱物成分と磁性鉱物成分が各々選別される。

【0071】

この際、流体供給ライン３３５を通じて流体が前記流体供給部３３０に流入されることができ、前記流体供給部３３０に流入した流体は前記流体供給部３３０の下端側に形成された流体供給ノズル部３４０、３４０、３４０、．．．を通じて前記デッキ部３５０の上端に噴射できる。

【0072】

この際、前記流体供給ノズル部３４０、３４０、３４０、．．．から噴射される前記流体は、噴射の形態に供給されることの以外に、重力による自由落下の形態に供給されることもできる。

【0073】

前記流体供給ノズル部３４０、３４０、３４０、．．．から供給される前記流体は、デッキ部３５０の表面の最上端に形成された最初のリップル部３６０；３６２、３６４に流動できる。

【0074】

この際、前記鉱物供給部３２０から流出する前記重鉱物成分と磁性鉱物成分からなる前記微細鉱物が前記流体供給ノズル部３４０、３４０、３４０、．．．から供給される前記流体と接触するようになり、これと同時に、前記搖動伝達部１４０からの搖動により比重選別が進行できる。

【0075】

図２から分かるように、前記流体供給ノズル部３４０、３４０、３４０、．．．が前記デッキ部３５０の最上端の一側に偏って位置しているので、前記鉱物供給部３２０から流出する前記微細鉱物に対して前記流体供給ノズル部３４０、３４０、３４０、．．．から供給される流体が効果的に混合できない虞があるので、前述したように、前記鉱物供給部３２０から流出する前記微細鉱物に対しても流体と共に流動できるようにすることが好ましい。

【0076】

次に、前記デッキ部３５０の表面上に形成される１つ以上のリップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０を含む多数のリップル部３６０、３６５、３７０、３８０について説明する。

【0077】

各々の前記リップル部３６０、３６５、３７０、３８０は、これをなす各々のリップル３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０を含むことができる。この際、各々の前記リップル３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０は２つずつで構成されていることが製作上便利であるが、２つのみに限定されるものではない。

【0078】

前記デッキ部３５０の表面上に形成される多数のリップル部３６０、３６５、３７０、３８０は、図面に図示した個数のみに限定されるものでなく、前記デッキ部３５０の表面上に５個以上の多数個が形成されることもできる。

【0079】

この際、前記リップル部３６０は相対的に短いリップル３６２と相対的に長いリップル３６４で形成できる。

【0080】

同様に、前記リップル部３６５も相対的に短いリップル３６７と相対的に長いリップル３６９で形成できる。

【0081】

また、前記リップル部３７０も相対的に短いリップル３７２と相対的に長いリップル３７４で形成できる。

【0082】

前記リップル部３６０、３６５、３７０は、先行するリップル部３６０に比べて後行するリップル部３６５の長さがより長く、同様に、先行するリップル部３６５に比べて後行するリップル部３７０の長さがより長いことに注目しなければならない。

【0083】

ただし、最下端のリップル部３８０は同一な長さを有することもできる。これは、前記微細鉱物の最終比重選別段階で前記微細鉱物に一層効果的に選別できるようにするためのものであって、そのメカニズムに対する説明は本発明の範囲を超えるので、ここでは省略することにする。

【0084】

前記リップル部３６０、３６５、３７０は、前記デッキ部３５０の横方向と比較した時、前記鉱物供給部３２０から前記選別鉱物回収部４２０、４４０に向けて一定の角度に傾斜して並んで形成されることもでき、図示したように、互いに異なる角度に傾斜して形成されることもできる。

【0085】

参考に、前記リップル部３６０、３６５、３７０の高さは、前記微細鉱物が前記流体と共に、前記リップル部３６０、３６５、３７０を容易に乗り越えることができる程度の高さ、例えば、２〜３ｍｍ位が好ましい。

【0086】

前記高さは、前記微細鉱物の粒度によって相異することもあるが、メッシュ数が高い場合には前記高さを５〜１０ｍｍまで高めることもでき、またはメッシュ数が低くなれば前記高さは１ｍｍ以下に低くなることもある。どの場合でも、前記搖動伝達部１４０の搖動速度は調整されなければならない。前記高さ及び前記搖動と関連した数値は各々の選別条件によって相異することができることだけを言及し、その具体的な内容に対しては説明を省略する。

【0087】

次に、前記回収部４００について説明する。

【0088】

前記回収部４００は、前記選別部３００の前記デッキ部３５０の一側に形成される選別鉱物回収部４２０、４４０；４６０、４７０を含むことができる。

【0089】

この際、一側とは、必要によって前記デッキ部３５０の下端一側、例えば、選別鉱物回収部４２０、４４０が位置する一側を指示するものでありうるが、図面に図示したように、選別鉱物回収部４６０、４７０が形成される他の一側にも前記回収部４００が形成できることを意味する。

【0090】

ここで、前記選別鉱物回収部４２０、４４０には軽鉱物成分が選別されて回収できる。この際、前記選別鉱物回収部４２０には相対的に重い、即ち不純物が多数含まれた軽鉱物成分が選別されて回収されることができ、前記選別鉱物回収部４４０には相対的に軽い、かつ純度の高い最終有用鉱物が選別されて回収できる。前記軽鉱物成分に対しては既に説明したことがある。

【0091】

類似するように、前記選別鉱物回収部４６０、４７０には、重鉱物成分の微細鉱物及び磁性鉱物成分である微細鉱物が選別されて回収できる。前記選別鉱物回収部４２０、４４０と同様に、前記選別鉱物回収部４７０は相対的に一層重い重鉱物成分及び磁性鉱物成分が選別されて回収されることができ、前記選別鉱物回収部４６０には最終の有用重鉱物成分及び磁性鉱物成分が選別されて回収できる。

【0092】

この際、最終の有用鉱物でないその他の不純物が混入された微細鉱物は、前述したように、前記選別鉱物回収部４２０及び前記選別鉱物回収部４７０に選別されて回収できるところ、これらの微細鉱物はまた前記鉱物供給部３２０に供給されて比重選別過程を少なくとも２回以上経ることもできる。

【0093】

ただし、比重選別過程をまた経る前に、前記微細鉱物を追加的に粉砕しておくことが好ましい。その理由は、前記不純物が前記微細鉱物の一部を構成する場合、前記微細鉱物内のこれらの不純物と有用鉱物との間の強度の差を用いて粉砕する場合、前記微細鉱物内の前記不純物をより効果的に除去できるためである。

【0094】

次に、前記選別鉱物回収部４６０、４７０で重鉱物成分及び磁性鉱物成分が同時に選別されて回収されるメカニズムについて説明する。

【0095】

従来には、磁性鉱物成分を選別して回収するために永久磁石または必要によって電磁石を使用して前記磁性鉱物成分を選別して回収した。

【0096】

前述したように、従来には磁力選別を行うためには別途の磁力選別を遂行する装置が必要であった。また、従来の磁力選別の場合、相対的に重鉱物である磁性鉱物成分のみ分離され、磁力に反応しない重鉱物は分離されなくて、例えば、選別鉱物回収部４２０、４４０で選別回収しようとする軽鉱物成分に、これらの磁力に反応しない重鉱物がそのまま混入される問題を避けることができなかった。

【0097】

本発明の発明者らは、このような従来の方法の限界を克服するために、重鉱物成分と磁性鉱物成分を同時に選別することができる比重選別装置５００を提案する。

【0098】

本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のより詳細な構成に対しては図３を参照して説明する。

【0099】

実施形態
以下、本発明の好ましい実施形態を通じて本発明に従う金属成分と非金属成分鉱物の同時選別が可能な比重選別装置に対して説明する。ただし、以下の実施形態に対する説明は本発明の好ましい実施形態の一例に提示されたものであり、如何なる意味にもこれによって本発明が制限されることと解析できないことに留意しなければならない。

【0100】

ここに記載されない内容は、本技術分野で通常の知識を有する者であれば十分に技術的に類推できる内容であるので、その説明は省略する。

【0101】

図３は、本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部に形成したリップル部の構成を示す図であって、図２でＡ−Ａ断面を示す断面図である。

【0102】

図３から分かるように、選別装置５００は、前記デッキ部３５０の上部表面上に形成された多数のリップル部３６０、３６５、３７０、３８０を含んでいる。

【0103】

前述したように、前記リップル部３６０、３６５、３７０、３８０は、各々のリップル３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０を含んでいることが好ましい。また、前述したように、多数の前記リップル３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０は２つ以上形成できる。

【0104】

前記リップル部３６０、３６５、３７０、３８０は、最上側のリップル部３６０から最下側のリップル部３８０までの各々のリップル３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０、３８０の高さは同一であるように図示されているが、必ずこれに限定されるものではなく、先行リップル部３６０より後行リップル部３６５の高さがより高く形成されることもできる。必要であれば、前記高さは一定の高さまたは一定に傾斜する構成も可能であるが、中間のリップル部、例えば、リップル部３６５の高さが最も高いように形成することもできる。この場合、重鉱物成分のより効果的な分別回収を期待することができる。

【0105】

以下、図４から図７を参照して、本発明の特徴的な構成である磁力生成部としての電磁石が前記デッキ部３５０と前記リップル部３６０、３６５、３７０、３８０に形成された構成について説明する。

【0106】

図４は本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部の下部に形成した電磁石の配置構造の一実施形態を示す側面図であり、図５は本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部の下部に形成した電磁石の配置構造の他の実施形態を示す側面図であり、図６は図４に示す本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部の下部に形成した電磁石の配置構造の一実施形態に対応する平面図であり、図７は図５に示す本発明の好ましい実施形態に係る重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置のデッキ部の下部に形成した電磁石の配置構造の他の実施形態に対応する平面図である。

【0107】

ここで、図４は図６と事実上同一な図面であり、図５は図７と事実上同一な図面である。

【0108】

図４から、選別装置５００は、デッキ部３５０の上端側の鉱物供給部３２０（図４では鉱物分離壁３１５として図示される）から供給される重鉱物成分と磁性鉱物成分を含む微細鉱物が選別鉱物回収部４６０または４７０に流動する構成について知ることができる。

【0109】

図４で、選別鉱物回収部は、便宜上、４６０の１つのみ図示したが、４２０及び４４０の選別鉱物回収部も存在していることに留意しなければならない。前記選別鉱物回収部４６０には選別鉱物４６２が選別されて回収された状態が図示されている。

【0110】

一方、デッキ部３５０に供給された前記微細鉱物は、上端から下端に流動しながらリップル部３６０、３６５、３７０、３８０を乗り越えながら選別がなされることができる。

【0111】

この際、重鉱物成分はその特性上、前記選別鉱物回収部４７０に選別される傾向が高く、これと同時に磁性鉱物成分やはり前記選別鉱物回収部４７０に選別される可能性が高い。

【0112】

しかしながら、一部の磁性鉱物成分は前記微細鉱物のうち、極めて一部を構成する場合があるが、この場合、重鉱物成分のように容易に選別されて回収されない虞がある。

【0113】

これを克服するために、本発明の発明者らは、前記デッキ部３５０の下部面に多数の電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を配置した。前記電磁石の設置個数は、図示したように、前記デッキ部３５０の全長によって、前記リップル３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０、３８０の間に設置されていることもあり、前記デッキ部３５０の上端側の一部のみに設置されていることもある。一部のみに電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を設置しても差し支えない理由は、磁力選別の場合、磁力に感応する磁性鉱物成分が非常に速かに選別分離できるためである。

【0114】

図４では前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を前記デッキ部３５０の表面上に形成された前記多数のリップル部３６０、３６５、３７０、３８０の後端に対応する前記デッキ部３５０の底面に配置した構成を示しており、図５では前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を前記デッキ部３５０の表面上に形成された前記多数のリップル部３６０、３６５、３７０、３８０をなしているリップル３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０、３８０の前端に対応する前記デッキ部３５０の底面に配置した構成を示している。

【0115】

図面では、前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を前記デッキ部３５０の表面上に形成された前記リップル３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０、３８０の後端または前端に密着させて形成した構成について図示しているが、これに限定されず、前記リップル３６２、３６４の間を詰める形態に電磁石３９０を設置することもでき、同様に、前記リップル３６７、３６９にもこれと同一に電磁石３９２を設置することもできる。

【0116】

この際、前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．は、全て同一な磁力で形成することができる。

【0117】

または、前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．は、前記デッキ部３５０の上下方向に沿って先行電磁石３９０の磁力が最も弱く、その次の電磁石３９２の磁力が先行前記電磁石３９０の磁力よりもう少し強く、その次の電磁石３９４の磁力が先行前記電子石３９２の磁力より強く設定できる。

【0118】

このように前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を配置する場合、最初のリップル部３６０に到達した重鉱物成分と磁性鉱物成分が含まれた微細鉱物で前記磁性鉱物成分をより効果的に選別回収できることと期待される。

【0119】

前述したように、重鉱物成分は、選別装置５００の搖動により前記デッキ部３５０の一側、即ち前記回収部４００の前記選別鉱物回収部４６０、４７０に選別されることが容易であるが、磁性鉱物成分は一部の重鉱物成分に近い磁性鉱物成分を除いては比重の差のため、容易に選別回収できない虞があるためである。

【0120】

この場合に、前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を配置しておく場合、前記磁性鉱物成分を効果的に選別回収することができ、これに対してより具体的に説明する。

【0121】

前記動力部１００と前記搖動生成部２００により前記選別部３００が搖動しながら前記微細鉱物を選別分離する場合、前述したように、重鉱物成分は効果的に前記選別鉱物回収部４７０に回収できる。

【0122】

前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を用いると、前記デッキ部３５０が搖動する時、前記磁性鉱物成分を選別して回収することができる。

【0123】

ここでは、前記デッキ部３５０の搖動に対する理解が容易であるように、左右搖動のみに限定して前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．の動作について追加説明する。

【0124】

前記デッキ部３５０が図面で左右方向に搖動する場合、前記重鉱物成分は相対的に右側に速かに選別回収できるが、前記磁性鉱物成分を含む微細鉱物の場合、前記デッキ部３５０の搖動のため、図面の右側に選別回収されるものでなく、図面の下端に下がってしまう虞があった。

【0125】

本発明ではこのように図面の下端に下がる虞の高い前記磁性鉱物成分を前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を用いて一時的に現在の位置に固定させる方法を創案した。

【0126】

即ち、本発明では図面の下端に前記磁性鉱物成分が下がらないように前記デッキ部３５０が左右方向に搖動する時、例えば、右側方向に搖動する時は前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．に電源を連結して磁性を帯びるようにして前記磁性鉱物成分が搖動しないように現在の位置に固定させ、前記デッキ部３５０が左側方向に搖動する時は前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．に電源を分離して磁性を無くすようにして前記磁性鉱物成分に搖動力を与えた。

【0127】

このような構成を採択する場合、本発明によれば、軽鉱物成分は選別鉱物回収部４２０または４４０に効率良く選別回収することができ、重鉱物成分及び磁性鉱物成分は選別鉱物回収部４７０または４６０に効率良く選別回収できるようになる。

【0128】

図６及び図７は図４及び図５に対応する平面図であって、選別装置５００のデッキ部３５０の底面でリップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０の前端または後端に各々対応して形成された電磁石３９０、３９２、３９４、．．．の構成について知ることができる。

【0129】

図６は、リップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０の後端に前記リップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０の長手に沿って電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を設置した構成を、図７はリップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０の前端に前記リップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０の長手に沿って電磁石３９０、３９２、３９４、．．．を設置した構成を各々示している。

【0130】

ここで、前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．は、前記リップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０の長手に沿って長く形成されることが好ましいが、これに限定されず、前記リップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０の長手の１／２または１／３までだけ延びて設置されることもできる。

【0131】

または、前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．は前記リップル（riffle）３６２、３６４；３６７、３６９；３７２、３７４；３８０の長手に沿って、左側の１／２または１／３は飛び越えて、その以後に連続して形成されることもできる。この場合、変形例として、前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．が前記デッキ部３５０の搖動方向と一致または反対方向に移動するように構成することもできる。さらに、例えば、電磁石３９０と電磁石３９２は互いに移動方向が異なることもある。同様に、電磁石３９２と電磁石３９４の移動方向も異なることがある。

【0132】

一方、図４から図７における電磁石３９０、３９２、３９４、．．．は、デッキ部３５０の左右方向に亘って同一な磁力を発生させるものでなく、一定の間隔をおいて互いに相異する磁力を発生させることもできる。

【0133】

即ち、前記電磁石３９０、３９２、３９４、．．．は単一電磁石の形態でなく、電磁石の設置長手に沿って幾つかの互いに磁力が異なる多数の電磁石の形態に設置されていることができる。

【0134】

この場合に、磁性鉱物成分が図面の左側から右側に磁力により、さらに確実に選別回収できる。

【0135】

以上のように限定された実施形態と図面により本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、これは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、以上の記載から多様な修正及び変形が可能であることを知っているはずである。したがって、本発明の思想は以上の記載に含まれた実施形態に限定されて定まってはならず、後述する特許請求範囲のみにより把握されなければならず、特許請求範囲と均等または等価的な変形は全て本発明の思想の範疇に属するということができる。

【産業上の利用可能性】

【0136】

以上のような本発明の好ましい実施形態に従う重鉱物成分と磁性鉱物成分の同時選別が可能な比重選別装置によれば、簡単な構造により空間及び時間を節約しながら、重鉱物成分と磁性鉱物成分を同時に選別して回収することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】