説明

泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置及びそれにより分離された原料の処理方法

【課題】本発明は、泥や粘土分の多い土石塊をより細かく破砕し、更にドラムの周壁や掻き上げバケット等の内部の各部分に付着する土石を排除する破砕・分離装置及びそれにより分離された原料の処理方法を提供するものである。
【解決手段】原料投入用開口部と排出用開口部とを有する回転ドラムの内側にドラムの周方向に沿って原料掻き上げバケットを適数個形成して1列を構成し、それら列を何列かにわたって設け、該掻き上げバケットには原料破砕チェーンをその一端側を固定し、他端側は自由端となるように適数本取着してなることを特徴とする泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、泥や粘土分の多い土石塊を細かく破砕し、洗浄し、岩石とそれらに付着或いは含有している泥や粘土分を分離する装置及びそれにより分離された原料の処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の土石塊の破砕・分離装置は、泥や粘土分の多い土石塊を細かく破砕し、その破砕した土石塊を洗浄する手段としてそれら土石塊を回転体(以下、ドラムという)に投入し、該ドラムの内部に設けた掻き上げバケットで該土石塊を掻き上げ、該ドラムの回転により該掻き上げバケットから自然落下することにより土石塊を破砕をしているが、落下の衝撃のみでは細かく破砕されず、また、該掻き上げバケットを含むドラム内部にそれら土石塊の一部が付着するため、岩石とそれらに付着或いは含有している泥や粘土分とを分離すること及びそれらの排出が十分に行われなかった。
【0003】
また、下記する文献のように、内・外のドラム間に被破砕物を投入して破砕する破砕機が存在するが、被破砕物の種類による内・外ドラム間の間隙調整手段、ドラムの回転速度の調整手段及び破砕不能異物の混入時におけるドラムの回避手段等の各種設備を備える必要があり、装置に損傷が生じることも多かった。
【特許文献1】特開2000−033278号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記欠点を解決したもので、簡単な装置により泥や粘土分の多い土石塊をより細かく破砕することができ、且つ被破砕物の種類による装置の損傷を回避することができ、更にドラムの周壁や掻き上げバケット等の内部の各部分に付着する土石を少なくすることを可能とする土石塊の破砕・分離装置及びそれにより分離された原料の処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記課題を考慮し、原料投入用開口部と排出用開口部とを有する回転ドラムの内側にドラムの周方向に沿って原料掻き上げバケットを適数個形成して1列を構成し、それら列を何列かにわたって設け、該掻き上げバケットには原料破砕チェーンをその一端側を固定し、他端側は自由端となるように適数本取着してなる泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置を特徴とする。
【0006】
また、原料投入用開口部の下方位置から金属等が含まれる泥水が排出され、排出用開口部からは破砕・分離された岩石が排出される泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置を特徴とする。
【0007】
更に、上記破砕・分離装置により排出された泥水は、泥水貯溜槽に貯溜され、次の分別工程により、水、土・破砕粉等の材料及び鉄やニッケル等の金属とに分別されてなる土石塊の破砕・分離装置により分離された原料の処理方法を特徴とする。
【0008】
また、上記破砕・分離装置により排出された岩石は、次の工程で洗浄され、更に次の工程で選別されてなる土石塊の破砕・分離装置により分離された原料の処理方法を特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明は、簡単な装置により泥、粘土等を含む土石塊を細かく破砕することができると同時に、破砕不能な異物が混入されていたとしても装置に損傷を与えることなく他の被破砕物の破砕を続行することを可能とした。
【0010】
また、泥や粘土分がドラムの内部の各箇所に付着することを無くし、土石塊を効率的に破砕・分離し、分離した各成分を外部へ取り出すことを可能とし、その後の原料の処理を容易とした。
【0011】
更に、投入される土石塊の大きさ、量、質に影響を受けることなく、土石塊の投入後のドラムの連続的な運転が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明を実施例に沿って説明する。
【実施例1】
【0013】
図1は、本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置を示す概略側面側断面図、図2は同装置のA−A断面となる概略正面側断面図である。
【0014】
泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置1は、土石塊等の原料投入口2、回転駆動するドラム3、該ドラム3の内壁の円周方向に沿って形成した原料掻き上げバケット4、該ドラム3を可動させるための駆動源となるモーター5、該モーター5により回転駆動するドラム3を支持し、回転を補助するドラム受けローラー6、原料を破砕するための原料破砕チェーン7、該原料破砕チェーン7を原料掻き上げバケット4に取着するためのチェーン取付部8、ドラム内において原料を破砕する原料破砕部9及び破砕された原料を外側へ取り出すための原料排出部10とより構成されている。
【0015】
上記土石塊等の原料投入口2は、一端側を破砕・分離装置1の正面に形成された投入用開口部11より内側へ突出させ、その他端部は上方に向けて傾斜するように形成したシュート状のもので、土石塊が投入しやすいように形成している。原料は単独或いは水とともに投入される。また、水は必要に応じて別途手段でドラム3内に投入することができる。
【0016】
ドラム3は、回転駆動する筒形形状のもので、土石塊の大きさや量によって異なるが、長さ3.0m〜8.0m、直径5.0mφ〜10.0mφ程度の大きさを有し、該原料投入口2側に投入用開口部11、その反対側には原料排出部10となる排出用開口部12が各々設けられている。該投入用開口部11及び排出用開口部12の大きさはドラム3の大きさによって異なってくるが、前者にあっては直径0.5mφ〜4.0mφ、後者にあっては0.2mφ〜1.0mφ程度の大きさを有している。
【0017】
該ドラム3の内側にはその内側壁に沿って断面コ字型をした原料掻き上げバケット4が一定間隔毎に内壁の周方向に沿って形成され、それらが長手方向に沿って適数列固定形成されている。図では5列となっているが、ドラム3の大きさにもよるが、50列程度までのものが適宜選択される。図1、2に示すように、本実施例1では周方向に沿って16箇所に原料掻き上げバケット4を設け、該掻き上げバケット4の隣接する相互間には、原料が入り込む入口部13が設けられ、その入口部13より入り込んだ原料を一時的にストックする保持部14を形成している。該掻き上げバケット4の大きさは、ドラム3の大きさによって異なるが、原料の入口側となる横幅は0.3m〜1.0m、奥行は0.2m〜1.0m程度となっている。
【0018】
また、周方向に設けられた掻き上げバケット4を投入用開口部11から排出用開口部12方向へ向かって何列か形成しているが、その長手方向側に隣接する掻き上げバケット4は、上記入口部13の設置位置をずらして2列目の掻き上げバケット4を固定している。更に、2列目に隣接する3列目の掻き上げバケット4は、1列目と同様の位置に設けるようにし、その繰り返しにより本実施例では5列にわたって掻き上げバケット4を設けている。
【0019】
上記のように、掻き上げバケット4の設置位置をずらし且つ排出用開口部12側へ傾斜を設けたり或いは別途送り羽根(不図示)を設けることにより、投入された原料は投入開口部11側から排出用開口部12側へと移動しながら破砕され、攪拌され、且つ土石塊を岩石と泥土・粘土とに分離しながら移送されることになる。
【0020】
該ドラム3は、モーター5により回転駆動されることになるが、原料により或いはドラム内での原料沈下を促進したり又は攪拌を良好とするためにその回転速度は異なってくるが、3回転/分〜30回転/分程度とする。
【0021】
更に、該ドラム3の外側下方位置には該ドラム3の回転をスムーズに行うためドラム3の軸芯を中心としてその左右対称となる位置に該ドラム3の外周壁と接するようにしてドラム受けローラー6を各々設けている。該ドラム受けローラー6は、その周囲をゴム等の弾性体で形成した軸15を中心として回転自在とされている。
【0022】
原料破砕チェーン7は、上記掻き上げバケット4における断面コ字型部の原料入口側となる横部材のドラム軸芯側の隅部のチェーン取付部8においてその一端側が固定され、当該位置からほぼドラム3の空間部に垂下するようにして固定されている。
【0023】
原料破砕チェーン7の取り付け数は、ドラム3の大きさによって異なってくるが、5箇所〜20箇所程度とする。掻き上げバケット数の1/3〜1/5程度に取着している。本実施例1では周方向の掻き上げバケット4に4箇所、長手方向では隣接する掻き上げバケット4へのチェーン取付部8の位置をずらして同様の状態で原料破砕チェーン7を取り付けている。
【0024】
ドラム3の回転により上記原料破砕チェーン7はドラム空間内で激しく揺れることになり、投入された原料を直接打撃し、或いは掻き上げバケット4の内側となる保持部14に留まっている原料をドラム内原料破砕部9において打撃破砕することになる。
【0025】
また、上記原料破砕チェーン7は、上記のように原料掻き上げバケット4に激しく衝突し、更に、保持部14内へも入り込むことになるので、それらに付着した泥や粘土や岩石等を叩き落すことになり、それらのものがこびり付くことを防止している。
【0026】
上記原料破砕チェーン7の長さは、0.5m〜3.0m程度とし、相互に一定の間隔を有し、それらが絡み合うことがないようにドラム3の大きさに応じて長さと本数が選定され、且つ絡み合うことのない位置に取着される。また、太さも適宜なものが選定される。該原料破砕チェーン7は、チェーン取付部8に簡単に取着或いは取り外すことができ、修理や取り換えが容易に行えるようにしている。
【0027】
原料は、上記原料破砕チェーン7によって破砕されるとともに、原料掻き上げバケット4を形成する部材、ドラム内原料破砕部9或いはドラム3内壁等への衝突並びに落下等により破砕されることになり、原料は細かく破砕され、岩石と泥・粘土等とに分離することになる。
【0028】
細かく破砕された岩石と泥・粘土等は、岩石は原料掻き上げバケット4により順次排出部10側へ移送され、泥・粘土は泥水となりドラム3の底側へ溜まることになる。
【0029】
上記原料投入のための投入用開口部11及び原料排出部10に設けた排出用開口部12は、ドラム3の芯と同一芯となるようにして該ドラム3の径より小さく形成することにより、ドラムの下方側を泥水が貯溜する貯溜部16として形成し、且つ、投入用開口部11の開口径を排出用開口部12の開口径より大きく形成しておくことにより、該貯溜部16よりオーバーフローした泥水は、図3に示すように、投入用開口部11の下方位置より外部の泥水貯溜槽17へと排出される。上記泥水の中には鉄等の鉄系金属含有物やCu、Ti、Ni、Cr等の非鉄金属含有物等の金属が含まれているので、該泥水貯溜槽17に貯溜した泥水は、ポンプ等により次の工程に送り込まれ、水や泥と上記のような有用金属とに分別されることになる。
【0030】
泥水貯溜槽17に貯溜した泥水は、次の工程となる分別工程において、泥水から水分のみを除いた後、例えばロータリーキルン等よりなる第1分別装置18により溶融金属と固体又は半溶融状態となる土や岩石粉等とに分けられ、液体と固体との差により分別される。
【0031】
上記工程によって土や岩石粉等が取り除かれた金属は、搬送ラインに沿ってマグネットベルト及びマグネットセパレータ等の第2分別装置19を設けることにより鉄系の磁性体金属は吸引され、選択抽出されて分別される。他方、残ったCu、Ti、Ni、Cr等の非鉄金属含有物は、別途集積箇所20において集積され、適宜な手段により分別されることになる。
【0032】
他方、泥水が分離された破砕岩石は、洗浄された状態で原料排出部10側の排出用開口部12から外部へ排出されることになる。
【実施例2】
【0033】
原料から泥水が除去された岩石は、ドラム3内の排出用開口部側に洗浄手段を設けることにより洗浄することは可能であるが、図4に示すように、外部へ排出された岩石を更に洗浄装置21により洗浄し、その後、分別装置22により選別分別することで必要とする製品として対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置におけるドラムの長手方向断面図。
【図2】本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置における図1のA−Aラインのドラムの正面側断面図。
【図3】本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置及びそこで分離された泥水の処理方法を示す概略図。
【図4】本発明の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置及びそこで分離された岩石の処理方法を示す概略図。
【符号の説明】
【0035】
1 土石塊の破砕・分離装置
2 原料投入口
3 ドラム
4 原料掻き上げバケット
5 モーター
6 ドラム受けローラー
7 原料破砕チェーン
8 チェーン取付部
9 ドラム内原料破砕部
10 原料排出部
11 投入用開口部
12 排出用開口部
13 入口部
14 保持部
15 軸
16 貯溜部
17 泥水貯溜槽
18 第1分別装置
19 第2分別装置
20 集積箇所
21 洗浄装置
22 分別装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原料投入用開口部と排出用開口部とを有する回転ドラムの内側にドラムの周方向に沿って原料掻き上げバケットを適数個形成して1列を構成し、それら列を何列かにわたって設け、該掻き上げバケットには原料破砕チェーンをその一端側を固定し、他端側は自由端となるように適数本取着してなることを特徴とする泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置。
【請求項2】
原料投入用開口部の下方位置から金属等が含まれる泥水が排出され、排出用開口部からは破砕・分離された岩石が排出されることを特徴とする請求項1に記載の泥、粘土等を含む土石塊の破砕・分離装置。
【請求項3】
請求項1又は2の破砕・分離装置により排出された泥水は、泥水貯溜槽に貯溜され、次の分別工程により、水、土・破砕粉等の材料及び鉄やニッケル等の金属とに分別されてなることを特徴とする土石塊の破砕・分離装置により分離された原料の処理方法。
【請求項4】
請求項1又は2の破砕・分離装置により排出された岩石は、次の工程で洗浄され、更に次の工程で選別されてなることを特徴とする土石塊の破砕・分離装置により分離された原料の処理方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−149203(P2008−149203A)
【公開日】平成20年7月3日(2008.7.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−336549(P2006−336549)
【出願日】平成18年12月14日(2006.12.14)
【出願人】(591219326)
【Fターム(参考)】