CN104114290B

CN104114290B - 干式分离方法及干式分离装置

Info

Publication number: CN104114290B
Application number: CN201280069442.0A
Authority: CN
Inventors: 久保泰雄; 押谷润
Original assignee: Nagata Engineering Co Ltd
Current assignee: Nagata Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2032-12-18
Also published as: HK1202488A1; JP5868184B2; CN104114290A; WO2013102976A1; JP2013139005A

Abstract

本发明提供一种干式分离方法及干式分离装置，该干式分离方法能连续地对分离对象物进行分离，而且，低成本，对环境温和。本发明的干式分离方法，将分离对象物投入使粉体流态化了的固气流动层，将分散了的气体导入到上述固气流动层中，利用上述固气流动层的表观密度，对分离对象物进行分离；该干式分离方法的特征在于：与上述分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化。在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：在设上述固气流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±0.2的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.2的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

Description

干式分离方法及干式分离装置

技术领域

本发明涉及干式分离方法及干式分离装置。

背景技术

在由各种原材料构成的工业产品、矿物资源以及工业废弃物等中，包含各种不同的成分。在进行矿物资源的提纯、资源的回收利用等方面，需要按每种这样的成分进行分离。

到现在为止，作为分离方法，主要已知湿式分离法及干式分离法。

例如，作为干式分离法，已知干式煤分离方法(专利文献1)，在该干式煤分离方法中，向成为流态化介质的粉体吹入气体来形成流动层，向固气流动层内投入煤颗粒，使比流动层的表观密度小的密度的煤颗粒浮起，使大的密度的煤颗粒沉降，进行分离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-61398

发明内容

发明所要解决的课题

然而，上述干式分离法，存在装置成本高、且效率低等问题。此外，在湿式分离法中，存在由废液处理带来的环境污染的问题、在水资源少的地方不能利用的问题，以及需要废液处理、分离后的干燥工序等问题。

另外，几乎在分离对象物中除了目的成分以外都还包含有杂质。然而，一面将该杂质除去、一面连续地对目的成分进行回收的方法，到目前为止都还没有听说。

另外，在湿式分离法中，在运转中分离比重的调制是比较容易的，另一方面，在干式分离法中，就未必容易。

因此，本发明的目的在于提供一种可连续地对分离对象物进行分离而且低成本、对环境温和的干式分离方法及干式分离装置。另外，本发明的目的在于提供一种在运转中分离比重的调制也可进行的干式分离方法及干式分离装置。

用于解决课题的技术手段

发明者们着眼于使粉体流态化了的固气流动层拥有与具有密度、粘度等特性的液体类似的性质，特别是对流态化状态中的各种具有密度的物体的行为进行了探讨，结果找到了本发明的干式分离方法及干式分离装置。

即，本发明的干式分离方法，将分离对象物投入使粉体流态化了的固气流动层，将分散了的气体导入到上述固气流动层中，利用上述固气流动层的表观密度，对分离对象物进行分离；该干式分离方法的特征在于：与上述分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化。

在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：在设上述固气流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±0.2的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.2的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：在设上述流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±0.1的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.1的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：通过由多孔性材料构成的气体分散板进行上述气体的导入。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：多孔性材料是穿孔板。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：通过从上述固气流动层的下部的送风，进行上述粉体的流态化。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：在通气性是5.0(cm³/s)/cm²以下的条件下，进行送风。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：在将空塔速度设为u₀、将粉体的最小流态化空塔速度设为u_mf的情况下，在u₀/u_mf是1～4的范围内进行上述送风。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：将固气流动层的表观密度设置在要分离的分离对象物中的各成分的最大密度与最小密度之间。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：粉体是从由单分散微球(日文：ユニビーズ)、玻璃细珠、锆砂、聚苯乙烯颗粒、钢丸、硅砂、刚玉砂(日文：アルミナサンド)及具有与它们相同程度的密度的粉体组成的群中选择的至少1种。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：分离对象物是汽车粉碎残渣、家电粉碎残渣及这些以外的工业废弃物、一般废弃物、矿石类、煤、稀土类元素。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：矿石类是铁矿石、镍矿石、铜矿石、石灰石或含稀有金属矿石。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：粉体的平均粒径是30～500μm。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：将构成上述固气流动层的成分投入，接着将上述分离对象物投入，其后将构成上述固气流动层的成分投入，由此将上述分离对象物投入到构成上述固气流动层的成分之间。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：上述粉体是至少2种以上的混合介质。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：上述粉体的粒度分别不同。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：上述粉体由具有磁性的粉体和非磁性的粉体组成。

另外，本发明的干式分离装置，具备由粉体形成的固气流动层、将分离对象物投入的分离对象物投入单元、对上述分离对象物由上述固气流动层分离而浮起了的浮起物进行回收的第一回收单元，和对上述分离对象物由固气流动层分离而沉降了的沉降物进行回收的第二回收单元；上述第一及/或第二回收单元，具有与上述分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化的机构。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：上述第一及/或第二回收单元，在将上述固气流动层的分离比重设为Dp的情况下，以比具有Dp±0.2的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.2的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：上述第一及/或第二回收单元，在将上述流动层的分离比重设为Dp的情况下，以比具有Dp±0.1的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.1的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：上述第一及/或第二回收单元的对分离对象物进行回收的回收方向分别不同。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：还具有回收在对分离对象物进行分离回收时发生的粉尘的集尘回收单元。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：上述第一及/或第二回收单元将上述粉体与上述浮起物及/或沉降物一起进行回收。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：在上述固气流动层内还具有用于对上述浮起物和上述沉降物进行分离的分离单元。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：上述第一及/或第二回收单元，由设置在上述固气流动层内的回收容器对上述浮起物及/或沉降物进行回收。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：上述第一及第二回收单元是利用吸引机构的单元。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：还具有对上述粉体的比重进行测定的比重测定单元和对上述固气流动层内的至少2种以上的粉体进行分离的分离单元。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：还具有设定上述固气流动层的分离比重的设定单元、基于由上述设定单元设定了的分离比重计算粉体的混合比的混合比计算单元，和基于由上述混合比计算单元计算出的混合比向上述固气流动层内供给上述粉体的粉体供给单元。

发明的效果

根据本发明，装置成本廉价，效率高，不用废液处理、分离后的干燥工序，取得对环境也几乎没有影响这一有利的效果。

另外，根据本发明，因为是所谓的干式分离，所以，即使在水资源少的地方也可利用。

附图说明

图1是表示对分离对象物进行分离的装置的一实施方式的概略图。

图2是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图3是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图4是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图5是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图6是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图7是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图8是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图9是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图10是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图11是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图12是表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。

图13表示分选工序的一例。

图14是表示本发明的一实施方式的自动比重调制装置的概略图。

具体实施方式

如果对本发明的分离的原理进行说明，则如以下那样。即，使粉体流态化，利用与液体系的比重分选同样的粉体流态化介质，换言之固气流动层(以下简称为流动层。)，主要根据其密度对分离对象物进行分离。在本发明中，除此以外还有一个特征，即，与上述分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化，对分离对象物进行回收。通过这样基于分离对象物的比重差使分离对象物的回收速度变化，可迅速地对分离对象物进行回收。即，在分离对象物的比重与流动层的分离比重相差比较大的情况下，分离是比较容易的，即使流动层有一些不稳定化，回收也容易，所以，这样的分离对象物能够提高回收速度，迅速地分离回收，另一方面，在分离对象物的比重与流动层的分离比重接近的情况下，使回收速度变慢，谋求流动层的稳定化，仔细地对分离对象物进行回收。如果这样做，则可一面在很大程度上防止污染的危害，一面进行浮起物与沉降物的高精度分离。

即，本发明者们探讨了如何做才能达到大量地处理大容量(例如处理能力50t/hr～200t/hr)的分离对象物这一内容，其结果，探讨了由分别的排出***对沉降分离速度快的产物和沉降分离速度缓慢的产物进行回收这一内容。根据发明者们的到目前为止的见解，虽然在分批式装置中能够实现理想的流动层，但在实际的装置中，回收机构在流动层内移动，这导致流动层的不稳定化。如果移动达到一定速度以上，则可能发生分选精度极端地下降的事态。反过来说，已经得知，在分离速度快的区域中即使将流动层内的排出机速度提高某种程度，分离精度也不出现大的波动。

因此，已经判明，在给矿后立即进行分离的情况下，通过提高排出机构的速度，能够增大排出能力。另一方面，在缓慢地分离的情况下，最好设置在不扰乱分离精度的范围。根据以上内容得知，可谋求沉降物的排出能力的增大、处理能力的增大，基于这样的见解完成了本发明。

在这里，在本说明书中，作为相似的用语，使用了流动层的表观密度和分离比重，但分别具有不同的定义。表观密度，如文字那样是流动层自身的表观的密度，另一方面，分离比重表示作为被分离成了2产物的结果被以多大的比重进行了分离。

在比重分离技术的同业界，一般将与应浮上的产物向下沉物中错配的错配物比例50％相当的比重称为分离比重(Dp)。在本说明书中，也按照这样的意义使用。在此情况下，Dp也可表示成D50。因此，作为结果虽然有时流动层的表观密度与分离比重一致，但通常不一致。

实际上，以成为作为目的的分离比重的方式对流动层的表观密度进行调整。对实际的分离的结果进行分析，求出分离比重。作为求出分离比重的方法，可制作分配率曲线，将与分配率50％相当的比重作为分离比重。即，可将所谓的D50，即与分配率50％相当的比重，作为分离比重Partition Density或Separation Density。关于分配率曲线的制作，在以下的实施例也介绍。

在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，在将上述固气流动层的分离比重设为Dp的情况下，以比具有Dp±1、最好是Dp±0.5的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±1、最好是Dp±0.5的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，在将上述固气流动层的分离比重设为Dp的情况下，以比具有Dp±0.2的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.2的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。即，是在应沉降的产物的比重为Dp+0.2以上、应浮上的产物的比重为Dp-0.2以下的场合进行分离的场合。在此情况下，严格来说，在并非希望100％分离而是希望将相互错配的错配物抑制为5％以下的情况下，为有效的条件。即，该实施方式为，希望将应沉降的产物误入浮上物中的量抑制为5％以下，并希望将浮上物相反地误入沉降物中的量也抑制为5％以下的场合。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，在设上述流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±0.1的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.1的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。即，是在应沉降的产物的比重为Dp+0.1以上、应浮上的产物的比重为Dp-0.1以下的场合进行分离的场合。在此情况下，严格来说，在并非希望100％分离而是希望将相互错配的错配物抑制为25％以下的情况下，为有效的条件。即，该实施方式为，希望将应沉降的产物误入浮上物中的量抑制为25％以下，并希望将浮上物相反地误入沉降物中的量也抑制为25％以下的场合。

另外，已经判明，在本发明中，在应沉降的产物与应浮上的产物的比重差为0.2以上(分离比重比应浮上的产物的比重大0.1以上，或比应沉降的产物的比重小0.1以上的场合)，存在比较快地浮上或沉降的倾向。因此，此值也可作为一个分离基准。另外，在Dp±0.1的范围内，如果应沉降的产物与应浮上的产物的比重差成为0.1以下，则即使将Dp设定在其中间，与Dp的比重差也成为0.05以下，存在相互误入产物的误入量变成25％以上的可能性变高的倾向。因此，为了以更良好的精度进行分离，在使流动层稳定化了的状态下的分离是理想的。即，需要设法使回收速度变慢等。可与所期望的分离对象物、该分离对象物的分离精度对应地适当进行设定。

另外，虽然根据使用的粉体、分离的分离对象等条件不能一概而论，但一般关于沉降分离速度可如以下那样考虑。即，分离速度基本上被规定成对象物尺寸和与Dp的比重差。可以认为，如果分离对象物的浮上物和下沉物的比重为Dp±0.1以上，则分离速度快，如果为Dp±0.1～0.05，则缓慢。这也是说，在分离对象物的浮上物和下沉物的比重为Dp±0.1～0.05的情况下，特别需要考虑流动层的稳定化。

另外，所谓固气流动层，是指使粉体流态化而具有与液体类似的性质。

首先，在下面说明利用固气流动层进行的分离的概念。在向粉体送气体、使其漂浮流态化了的情况下，由粉体构成的流动层表现出与液体同样的行为。因此，流动层的表观密度ρfb由下述的式子表示。

ρfb＝Wp/Vf＝(1-εf)ρp

在这里，Wp是流态化介质的粉体重量，Vf是流态化时的体积，εf是流态化时的空隙率，ρp是流态化介质的粉体密度。

当使密度ρs的分离对象物混在具有这样的表观密度ρfb的流动层中时，ρs＜ρfb的分离对象物成分向流动层上部浮起，ρs＞ρfb的该分离对象物成分向流动层下部沉降。而且，ρs＝ρfb的该分离对象物成分在流动层中间部漂浮。利用这一点进行分离对象物的比重分选。

这样做，可对分离对象物中的各成分进行分离。由此，可容易地对被分离了的各成分进行回收利用。

在本发明中，可分离的分离对象物不特别被限定。特征在于：作为分离对象物，是汽车粉碎残渣、家电粉碎残渣，及此外的工业废弃物、一般废弃物、矿石类、煤、稀土类元素。另外，作为分离对象物，除了各种矿物资源、工业产品之外，还可列举出粉碎残渣、废弃物、矿物、农作物、塑料、金属等。

另外，在优选的实施方式中，作为分离对象物，矿石类是铁矿石、镍矿石、铜矿石、石灰石或含稀有金属矿石。

作为各种矿物资源，可列举出硅石、叶蜡石等矿石、在煤矿开采了的原煤等，在粉碎残渣中，可列举出来自家庭用垃圾、汽车、家电产品等的粉碎残渣等由来的粉碎残渣。另外，虽然也可以是这样任意一种由来的分离对象物，但在分离对象物被污染了的情况下，最好在清洗后进行分离。这是因为，根据本发明的分离方法，主要是根据分离对象物的成分的比重差对分离对象物的成分进行分离，所以，如果分离对象物被污染，则存在比重变动的危险。

另外，在优选的实施方式中，以通过由多孔性材料构成的气体分散板进行上述气体的导入为特征。另外，最好多孔性材料是穿孔板。

在本发明的干式分离方法的实施方式中，在对具有比上述固气流动层的表观密度大的密度的上述分离对象物进行提纯的情况下，最好将上述分离对象物的投入初期位置设定在从上述流动层的中间点往上侧去的位置。这是因为，在分离对象物中含有希望提纯的物料并且该希望提纯的物料具有比固气流动层的表观密度大的密度的情况下，如果将包含该希望提纯的物料的分离对象物的投入初期位置设定在与固气流动层的中间点相比处于上侧的位置，则能够使得所谓的希望提纯的物料以外的干扰物料(垃圾)等停留在上部，仅希望提纯的物料被以更高纯度向下侧分离。

同样，在希望提纯的物料具有比固气流动层的表观密度小的密度的情况下，如果将包含该希望提纯的物料的分离对象物的投入初期位置设定在与固气流动层的中间点相比处于下侧的位置，则能够使所谓的希望提纯的物料以外的干扰物料(垃圾)等停留在下部，仅希望提纯的物料被以更高纯度向上侧分离。

另外，在本发明中，为了对每一成分连续地进行分离，例如可通过使固气流动层的表观密度变化，或直列地排列由2个以上组成的固气流动层等来进行。

为了使固气流动层的表观密度变化，可通过使后述的u₀/u_mf的值变化，或使在固气流动层中使用的粉体变化，或使粉体的粒径变化，或使混合粉体的混合比例变化等来进行。

表观密度的变化，由于还依存于分离对象物的种类，所以，如果提高u₀/u_mf的值，则未必表观密度减少。另一方面，如果使用在固气流动层中使用的粉体的、密度高的粉体，则固气流动层的表观密度也一般存在上升的倾向。另外，如果增大粉体的粒径，则存在表观密度变大的倾向。因此，考虑这些情况，如果使表观密度变化，则连续的各成分的分离成为可能。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，能够通过从上述固气流动层的下部的送风实施粉体的流态化。这是因为可进行分离的成分变得更多。但是，并不是要限定于从下部的送风，例如，对于比重比较低的成分来说，送横风，也可分离。在比重显著低的成分存在的情况下，即使是横风，飞散距离也大，所以，可以高效率进行分离。因此，也可在固气流动层分选中作为前处理通过使用了横风的风力分级将比重低的成分除去后，将残存的分离对象物的各成分除去。

在分离对象物中除了目的成分以外还作为杂质存在比重低的成分的情况下，能够通过同样的程序将杂质除去。

而且，在本发明中，可在通气性为12.0(cm³/s)/cm²以下(最好是5.0(cm³/s)/cm²以下)的条件下进行送风。这是因为，通过控制通气性，能够谋求浮沉的稳定化。虽然还要看分离对象物，不特别限定，但最好设定通气性，使得通气性为12.0(cm³/s)/cm²以下，优选为5.0(cm³/s)/cm²以下，如果为3.0(cm³/s)/cm²以下则更好，如果为1.0(cm³/s)/cm²以下则更加理想。

在本发明，在将空塔速度设为u₀，将粉体的最小流态化空塔速度设为u_mf的情况下，u₀/u_mf成为对分离进行控制的1个重要因素。其原因在于，通过对空塔速度进行调节，能够容易地将例如2个具有非常接近的密度差的成分除去，相反，在密度差大的成分的分离中，通过控制空塔速度，能够在短时间内进行分离。

一般如果将空塔速度在最小流态化空塔速度以上设定在该最小流态化空塔速度近旁，则在固气流动层内漂浮的分离对象物的成分的密度分布变窄，如果进一步将空塔速度提高上去，则在固气流动层内漂浮的分离对象物的成分的密度分布变宽。

因此，在本发明中，具有能够对在现有技术中分离困难的密度差小的2成分(2物体)进行分离的优点。可列举出在固气流动层下部的使空气分散的部分使用空气的通气性低之物，来如此微妙地控制空塔速度的情形等。

在粗略地对成分进行分离的情况下，基本上成分可分成浮起、位于中层、沉降这3个种类进行分离。然而，由于最终成为分离困难的密度差小的成分彼此的分离的场合多，所以，如果以尽可能地减小位于中层的成分的密度分布，使得成为成分浮起或沉降的某一方的方式设定成上述u₀/u_mf，则能够进行分离精度及回收率更高的分离。

作为该u₀/u_mf的值，例如可设为1～4的范围。这是因为，如果是这样的范围，则能够形成稳定的固气流动层。但是，不限于这样的范围，在迅速地分离密度差大的成分彼此的情况下，u₀/u_mf的值也可以为4以上。

在使单一的粉体流态化了的情况下，当对密度差小的成分彼此进行分离时，虽然还要看使用的粉体，但u₀/u_mf的值最好设为尽可能接近1的值。可将u₀/u_mf的值设为1～1.5，优选设为1～1.2，如果设为1～1.1，则更好。

在使多种粉体流态化了的情况下，最好在该多种粉体实际上均匀地混合的那样的u₀/u_mf值下进行。这是因为，如果没有实际上均匀地混合，则越是在固气流动层的上方，表观密度变得越小，越是下方，表观密度变得越大，所以，存在位于固气流动层内的中层的成分的密度分布变大的倾向。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：将固气流动层的表观密度设定在要分离的分离对象物中的各成分的最大密度与最小密度之间。

另外，关于粉体的种类，虽然要看分离的分离对象物的种类，不特别限定，但例如可将粉体设为从由单分散微球、玻璃细珠、锆砂、聚苯乙烯颗粒、砂、钢丸、硅砂、刚玉砂及具有与它们相同程度的密度的粉体组成的群中选择的至少1种。

关于使用的粉体的平均粒径，虽然也没有特别限定，但从以比较小的空塔速度进行粉体的流态化和对由附着性引起的粉体的凝集进行抑制的观点出发，设为50～700μm，优选设为30～500μm。

另外，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：通过将构成上述固气流动层的成分投入，接着将上述分离对象物投入，其后将构成上述固气流动层的成分投入，由此将上述分离对象物投入到构成上述固气流动层的成分之间。

通过使如以上那样被分离了的分离对象物的各成分最终浮起或沉降，可按照适当的方法进行回收。

接下来，说明在运转中对分离比重进行调整的情况下的干式分离方法。为了任意地变更分离比重，例如可以将粉体设为至少2种以上的混合介质。混合介质(混合粉体)，最好基于各介质的特性的差可容易地“分离”而且可容易地“混合”。

虽然通常需要各介质不偏析、适度地混合，但如果考虑粒度、比重，则可比较容易地制作混合介质。然而，一旦混合了的介质要分离成混合前的介质(粉体)通常是困难的。另一方面，在本申请的发明中，利用粉体的性质，例如粒度、磁性等的性质，可始终良好地进行分离、混合。

即，在本发明的干式分离方法的优选的实施方式中，特征在于：上述粉体的粒度分别不同。例如，如果作为粉体使用2种，使用各粉体的粒度分别不同的粉体，则可与粒度的差对应地通过例如筛分等对2种进行分离、混合。

例如，以2种介质粒度不同、至少没有相同的粒度为条件。如果那样做，则可通过筛分对两介质进行分离。具体地说，如果使用例如硅砂+铁粉的混合介质，则直到混合介质表观比重：1.3～4.4可进行应对。

同时，在作为混合介质使用的情况下，作为其粒度，硅砂为300-100μm，另一方面，如果设铁粉为50-70μm，则粒度分布不会重合。因此，在硅砂和铁粉的例中，如果在100μm与70μm之间，例如以80μm进行分级(筛选)，则混合介质可分离成2种介质单体。

即，需要使构成粉体的两介质中的一方是磁性体，另一方是非磁性体。如果那样做，则两介质可利用磁力进行分离。虽然硅砂不是磁性物，但铁粉是磁性体。

因此，如果着眼于这样的粉体的性质的差，则混合介质可容易地分离成2种介质单体。以上，如果基于介质的粒度或磁性等粉体性质的差，则即使是一旦混合了的介质(粉体)，也可分离成原来的单体。

接下来，说明本发明的干式分离装置。本发明的干式分离装置的特征在于：具备由粉体形成的固气流动层、将分离对象物投入的分离对象物投入单元、对上述分离对象物由上述固气流动层分离而浮起了的浮起物进行回收的第一回收单元，和对上述分离对象物由固气流动层分离而沉降了的沉降物进行回收的第二回收单元；上述第一及/或第二回收单元，具有与上述分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化的机构。

关于固气流动层，可参照上述的本发明的干式分离方法的说明。分离对象物投入单元，只要能够投入分离对象物，则不特别限定。根据场合，为了对分离对象物进行搅拌，也可经搅拌机等搅拌单元投入。另外，作为对浮起物进行回收的第一回收单元，也只要能够对浮起物进行回收，则不特别限定。另外，关于对沉降物进行回收的第二回收单元，也只要能够对沉降物进行回收，则不特别限定。另外，关于使回收速度变化的机构，也只要能够与分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化，则不特别限定。

另外，粉体，也可由1个或多个投入粉体的粉体投入单元投入，也可由利用上述1个或多个粉体投入单元投入了的粉体形成固气流动层。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式，特征在于：上述第一及/或第二回收单元，在将上述固气流动层的分离比重设为Dp的情况下，以比具有Dp±0.2的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.2的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。关于固气流动层的分离比重Dp，可参照上述的本发明的干式分离方法中的分离比重的说明。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，上述第一及/或第二回收单元的对分离对象物进行回收的回收方向分别不同。通过使回收方向不同，可减小由排出机产生的粒度介质的不均衡。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，还具有回收在对分离对象物进行分离回收时发生的粉尘的集尘回收单元。由此，可进行没有杂质的、精度更高的分离。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，因为浮起物及沉降物与粉体的粒度显著不同，所以，即使一起回收，浮起物及沉降物与粉体也容易分离，粉体可在流动层内进行循环，从这一观点出发，上述第一及/或第二回收单元可将上述粉体与上述浮起物及/或沉降物一起进行回收。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：在上述固气流动层内，还具有用于对上述浮起物与上述沉降物进行分离的分离单元。由分离单元，可效率良好地分成浮起物和沉降物，进行分离回收。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：上述第一及/或第二回收单元，由设置在上述固气流动层内的回收容器对上述浮起物及/或沉降物进行回收。由回收容器，也可效率良好地分成浮起物和沉降物进行分离回收。回收容器，如果成为筛状，则对于粉体、沉降物、浮起物等，能够相应地例如仅以粉体、沉降物、浮起物作为目标，或以粉体和沉降物、粉体和浮起物等作为目标，对其或它们进行分离回收。

另外，在本发明的干式分离装置的优选的实施方式中，特征在于：上述第一及第二回收单元是利用吸引机构的单元。吸引机构如果能够对浮起物等进行回收，则不特别限定。

另外，关于分离对象物的尺寸与处理能力的关系，如以下那样。即，使用了流动层的比重分离技术中的处理对象颗粒直径根据实际装置业绩最好如以下那样。

即，分离对象物，例如塑料类等那样平坦的分离对象物(从球形偏离得远的分离对象物，换言之，在分离时存在阻力的分离对象物。)等，虽然在形状方面受影响，但最好是10mm＜处理对象颗粒直径，更理想的情形是10～35mm＜处理对象颗粒直径。另外，例如煤、铁矿石等那样球形度比较大的分离对象物(即，分离时阻力少的分离对象物)，最好是8mm＜处理对象颗粒直径，更理想的情形是8～50mm＜处理对象颗粒直径。另外，例如在金属(铝、铜、等)的情况下，最好是2mm＜处理对象颗粒直径，更理想的情形是2～50mm＜处理对象颗粒直径。这是因为以下的理由。即，在处理对象物颗粒直径的范围窄的情况下，分离精度提高。另外，因为能够以与颗粒直径匹配的方式使流动层的风速、层厚的调整最佳化，所以，可以说窄的情形比较好。另一方面，如果使其变窄，则必须分别对几个尺寸数值范围进行处理(按粒度进行处理)，由此，装置成本变大。因此，从这样的观点出发，在满足分离精度的范围，尽可能地扩大尺寸数值范围成为经济设计。

接下来，根据附图对本发明的干式分离装置的一实施方式进行说明。图1是表示在固气流动层内的物体的浮沉的图。附图标记1，是比流动层的表观密度轻的物体。附图标记2，是固气流动层。附图标记3，是比流动层的表观密度重的物体。附图标记4，是分离槽。附图标记5，是气体分散板。从此图可以明确地得知，在粉体的流态化状态下，根据固气流动层的表观密度，能够对物体进行分离。

如果表示分离程序的一例，则在上述分离槽内装入作为流态化介质的玻璃细珠、单分散微球、锆砂、聚苯乙烯颗粒等，从分离槽4的下面通过气体分散板5均匀地向分离槽4内送入气体，使粉体流态化，形成流动层。因此，如果从分离槽4的上面开口投入分离对象物，则密度比使用的粉体的密度大的分离对象物成分沉降。图2表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。在图2中，附图标记6表示排出机A，附图标记7表示排出机C，附图标记8表示排出机E，附图标记9表示排出机B，附图标记10表示排出机D，附图标记11表示浮起物(或沉降物)流动的方向，附图标记12表示沉降物(或浮起物)A流动的方向，附图标记13表示沉降物(或浮起物)B流动的方向，附图标记14表示沉降物(或浮起物)C流动的方向，附图标记15表示沉降物(或浮起物)E流动的方向，附图标记16表示沉降物(或浮起物)D流动的方向。附图标记11，作为浮起物流动的方向进行说明。浮起物按照箭头11的方向在流动层的上层移动。此时可适当地以手动或自动的方式对浮起物进行回收。能够分别由排出机A～E排出沉降物(沉降物A～E)。在此实施方式中，从减小由排出机产生的流动介质的不均衡的观点出发，以交替不同的方向实施由排出机进行的沉降物或浮起物的回收。对于由排出机A～E获得的沉降物的回收速度，可根据分离对象物的比重使速度变化，可与分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化进行回收。例如包含有各种分离对象物，其中，流动层的分离比重Dp±0.2的范围外的比重的分离对象物能够以快的速度进行回收。在分离差大的情况下，即使流动层不稳定化，也可进行分离，通过以快的速度先对这样的分离对象物进行回收，能够谋求分离时间的缩短化。在各下沉物排出机A～E中，如果使得沉降物A～沉降物E的回收速度可变速，则可与比重差对应地进行回收。另外，排出机的分割，可基于处理产物的性质和状态(比重分布)和分离比重决定。另外，排出机速度可基于处理产物的性质和状态(比重分布)进行最佳化。

基于处理产物的分离困难度，能够对流动层厚进行最佳化。如果流动层厚变厚，则存在稳定性(均匀性)减少的倾向，所以，在分离容易的条件的情况下，可增厚。即使这样做，也能够增大排出机速度，进而提升处理能力。相反在分离困难度高的情况下，最好在排出机起作用的范围内尽可能减小流动层的层厚。

另外，虽然未图示，但关于空气室，为了通过分散板送风，形成均匀的流动层，基于使用的介质、流动层厚，存在最佳尺寸。

另外，在图2中，以附图标记11说明浮起物的流动，以附图标记12、13、14、15、16说明沉降物的流动，但也可相反，即，设沉降物的流动为附图标记11，浮起物的流动为附图标记12、13、14、15、16。

另外，图3表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图(在从水平方向观看装置的场合)。在图3中，附图标记17表示浮起物(或沉降物)流动的方向，附图标记18表示沉降物(或浮起物)流动的方向。这表示所谓刮板式连续装置中的普通类型(Normal Type)的情形。希望通过向浮上物、下沉物排出方向相反的方向移动来提高分离精度。在此类型中，也可与分离对象的比重差对应地改变回收速度进行回收。

图4表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图(在从上观看装置的场合)。在图4中，附图标记19表示浮起物(或沉降物)流动的方向，附图标记20表示沉降物(或浮起物)流动的方向。这表示所谓刮板式连续装置内的动力类型(Power upType)的情形。这是根据分离产物的性质和状态及分离比重谋求下沉物排出机速度的最佳化的情形。下沉物排出方向相对于浮上物排出方向处于直角方向，而且为了减小由排出机产生的粒度介质的不均衡，可使相邻的下沉物排出机排出方向相互存在差异。即使在此类型中，也可与分离对象的比重差对应地改变回收速度进行回收。

图5表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图(从上观看装置的场合)。在图5中，附图标记19表示浮起物(或沉降物)流动的方向，附图标记21表示动力装置(马达)，附图标记22表示变速装置，附图标记23表示流动层，附图标记24表示沉降物(或浮起物)流动的方向。表示所谓刮板式连续装置内的动力和经济类型(Power up&EcoType)的情形。此类型，如果在被分割了的下沉物排出机各自施加动力装置马达/变速装置VVVF变频控制，则导致成本上升，所以，在流动层分选机两侧设置1套马达，各自的排出机的速度由机械式变速器(无级变速或齿轮变速方式)进行变速。在此类型中，也可与分离对象的比重差对应地改变回收速度进行回收。

图6表示本发明的分离装置一实施方式的概略图。是涉及所谓的连续分离方式的装置。例如可从汽车粉碎残渣(混合塑料)将氯乙烯除去，回收低氯塑料。作为粉体，可使用硅砂(分离比重1.3)。

在图6中，附图标记1表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)轻的物体，附图标记2表示固气流动层，附图标记3表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)重的物体，附图标记31表示原料搅拌机，附图标记32表示浮起物搬运机，附图标记33表示浮起物回收机，附图标记34表示浮起物排出机，附图标记35表示沉降物搬运机，附图标记36表示沉降物排出机，附图标记37表示空气室，附图标记38表示排气，附图标记39表示原料供给。

在图6中，为了简便地进行说明，首先关于作为固气流动层的粉体使用了砂、作为分离对象使用了塑料的场合对一连串的流程进行说明。通过附图标记39的原料供给，供给分离对象物。在此形态下，分离对象物投入单元是附图标记39的那样的筒状的单元，例如由原料供给滑槽投入。分离对象物，虽然是任意的，但由原料搅拌机31进行搅拌和供给。供给了的分离对象物(例如塑料)中的浮起物，由皮带输送机等浮起物搬运机32按照箭头移动。移动了的浮起物由对浮起物进行回收的第一回收单元，例如浮起物回收机33回收，向浮起物排出机34排出。浮起物排出机可由皮带输送机等搬运单元向装置外排出。

另一方面，供给了的分离对象物中的沉降物，由皮带输送机等沉降物搬运机35按照箭头的方向移动，通过对沉降物进行回收的第二回收单元例如沉降物排出机36进行回收和排出。沉降物排出机，也可由皮带输送机等搬运单元向装置外排出。与分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化的机构，在此例中，通过使皮带输送机的旋转速度变化，能够改变沉降物及/或浮起物的回收速度。

另外，通过从图中的空气室37向上喷出空气，可形成固气流动层。空气室37由多个室构成，形成稳定的流动层。

另外，虽然在这里为排气38，但这也可以是例如集尘器。由于流态化时流动介质中的微粉从流动层飞起，产生粉尘，所以，这用于对产生了的微粉进行回收。

另外，在图6的形态中，虽然使用了上述的所谓的双方向类型的回收单元，但也可通过安装上述的图2、图4、及图5的形态的单元，做成采用以下机构的装置，该机构与分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化，对分离对象物进行回收。在图中，例如也可制作使沉降物的流动方向与浮起物的流动方向正交的那样的皮带输送机的流动。也可设置1个或那以上的多个回收单元。

图7表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。是所谓分批式的装置。例如，适合对家电粉碎残渣(混合塑料)进行分离。可高精度地分离除去氯乙烯。作为粉体，可使用玻璃细珠、聚苯乙烯细珠或它们的混合物。此场合的分离比重是0.6～1.1。

这成为实现干式分离的具体的装置的一例，该干式分离具有以下特征：通过将构成固气流动层的成分投入，接着投入上述分离对象物，其后投入构成上述固气流动层的成分，来向构成上述固气流动层的成分之间投入上述分离对象物。

图7中，附图标记41表示介质斗(1)，附图标记42表示原料斗，附图标记43表示介质斗(2)，附图标记44表示切分装置，附图标记45表示流动槽，附图标记46表示集尘器，附图标记47表示旋转式分配阀，附图标记48表示流量计，附图标记49表示送风机，附图标记50表示浮起物回收机，附图标记51表示沉降物回收机，附图标记52表示下层介质投入，附图标记53表示原料投入，附图标记54表示上层介质投入，附图标记55表示流态化分离，附图标记56表示浮起物吸引，附图标记57表示沉降物吸引。

在此图7的装置的例中，对一连串的流程进行说明。作为分离对象物投入单元，在此例中例示了原料斗42。首先，由作为粉体投入单元的例的介质斗(1)41，投入下层的粉体介质。也可经切分装置44投入。接着，分离对象物由原料斗42投入。接着，由介质斗43投入上层的粉体(介质)。从鼓风机49经流量计48通过旋转式分配阀47，与分离对象物对应地进行最佳的送风，形成流动层45。此时，由于流态化时流动介质中的微粉从流动层飞起而产生粉尘，所以，也可由集尘器46对产生了的微粉进行回收。接着，通过分配阀47的旋转使送风停止，与此相随，流动层停止流态化，形成固定层。在这里，由具有浮起物的吸引机构56的浮起物回收装置50，对浮起物进行回收。同样，由具有沉降物的吸引机构57的沉降物回收装置51，对沉降物进行回收。与分离对象物的比重差对应地使浮起物回收装置或沉降物回收装置的回收速度变化，可进行回收。

图8表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。是所谓的分批分离方式的一例。例如，适合于汽车粉碎残渣(混合金属)的分离。可对混在有色金属中的铝和铜/黄铜等进行分选。作为粉体，例如能够使用钢丸(分离比重Dp为4.0)。图8中，附图标记39表示原料供给，附图标记61表示分选笼，附图标记62表示流动层，附图标记63表示分离百叶窗，附图标记64表示切换闸板，附图标记65表示沉降物，附图标记66表示浮起物，附图标记67表示下降。

在此图8的装置的例中，对一连串的流程进行说明。首先，作为分离对象物的原料被投入(原料供给39)。接着，在分离对象物被供给后，分选笼61下降。进行流态化，在流动层62内对分离对象物进行分离。其后，作为分离单元，例如将分离百叶窗63关闭，在对沉降物和浮起物进行了分离后，使分选笼61向排出位置移动，将沉降物排出。沉降物3，可由对沉降物进行回收的回收单元进行回收。另外，由切换闸板64在沉降物以外的区域对浮起物进行回收。在此情况下，打开分离百叶窗，能够将浮起物排出。被排出了的浮起物1，可由对浮起物进行回收的回收单元进行回收。分选笼，向原料供给位置移动，1周期完成。在此情况下，分选笼成为筛状，虽然成为粉体从筛落下、仅分离对象物残留在分选笼内的结构，但通过筛的选择，例如也能够选择性地对粉体及沉降物等进行回收。

图9表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。是所谓的连续分离方式的装置的一例。能够以例如矿石，特别是铁矿石的分离作为目的。作为粉体，可利用锆砂、铁粉及它们的混合物等。在此情况下，分离比重Dp是2.6～4.0。

在图9中，附图标记1表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)轻的物体，附图标记2表示固气流动层，附图标记3表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)重的物体，附图标记71表示浮起物搬运机，附图标记72表示浮起物回收机，附图标记73表示浮起物排出机，附图标记74表示沉降物搬运机，附图标记75表示沉降物排出机，附图标记76表示空气室。

关于此形态，虽然与在图6中说明了的形态存在原料供给的做法、搅拌机及集尘器未被图示等一些差异，但由于是大致与图6的形态同样的流程，所以，可参照图6的说明。原料供给39在浮起物搬运机的上方被供给，可利用搬运机的输送机对分离对象物进行搅拌。空气室76虽然在图中被标记在一个部位，但这也可如上述那样在由多个部位(多个)组成的空气室中从装置的下部的一部分或全部送风。

图10表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。是所谓的连续分离方式的装置的一例。例如，可以矿石及混合塑料的分离为目的。作为粉体，可利用硅砂、锆砂及它们的混合物等。在此情况下，可将分离比重Dp设定为1.3～2.0。

在图10中，附图标记1表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)轻的物体，附图标记2表示固气流动层，附图标记3表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)重的物体，附图标记39表示原料供给，附图标记81表示原料搅拌机，附图标记82表示浮起物搬运机，附图标记83表示浮起物回收机，附图标记84表示浮起物排出机，附图标记85表示沉降物搬运机，附图标记86表示沉降物排出机，附图标记87表示空气室。

关于此形态，虽然与在图6中说明了的形态存在原料供给的做法、集尘器未被图示等一些差异，但由于是大致与图6的形态同样的流程，所以，可参照图6的说明。原料供给39，能够一面在搅拌机81上搅拌一面供给。空气室87在图中虽然被标记在了一个部位，但这也可如上述那样在由多个部位(多个)组成的空气室从装置的下部的一部分或全部送风。

图11表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。例如可用于汽车粉碎残渣(混合金属)的分离，特别是对混在有色金属中的铝和铜/黄铜等进行分选。是所谓的分批分离方式。作为粉体，例如可使用铁粉(分离比重4.0)。在图11中，附图标记39表示原料供给，附图标记1表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)轻的物体，附图标记3表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)重的物体，附图标记91表示沉降物接受箱，附图标记92表示分选笼，附图标记93表示流动层，附图标记94表示分选笼上升。

在此图11的装置的例中，对一连串的流程进行说明。首先，作为分离对象物的原料被投入(原料供给39)。在分离对象物被供给了的流动层，设置分选笼92。进行流态化，对分离对象物进行分离。由回收单元(未图示)对浮起物进行回收。也可通过手工作业进行回收。浮起物被回收后，分选笼上升。其后，沉降物接受箱91向分选笼的下方移动，分选笼的下方打开，沉降物落下，沉降物被回收到沉降物接受箱。分选笼，向原来的位置移动，1周期完成。在此情况下，分选笼成为筛状，虽然成为粉体从筛落下、仅分离对象物残留在分选笼内的结构，但通过筛的选择，例如也能够选择性地对粉体及沉降物等进行回收。

图12表示对分离对象物的成分进行回收的本发明的一实施方式的概略图。是所谓的连续分离方式的装置的一例。例如，可以汽车及家电粉碎残渣(混合塑料)的分离为目的。例如，能够将氯乙烯除去，对低氯塑料回收。作为粉体，可利用硅砂等。在此情况下，分离比重Dp可设定为1.2～1.3。

在图12中，附图标记1表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)轻的物体，附图标记2表示固气流动层，附图标记3表示比流动层的表观密度(或分离比重Dp)重的物体，附图标记39表示原料供给，附图标记101表示原料搅拌机，附图标记102表示浮起物搬运机，附图标记103表示浮起物回收机，附图标记104表示浮起物排出机，附图标记105表示沉降物搬运机，附图标记106表示沉降物排出机，附图标记107表示空气室。

关于此形态，虽然与在图6中说明了的形态存在原料供给的做法、集尘器未被图示等一些差异，但由于是大致与图6的形态同样的流程，所以，可参照图6的说明。原料供给39，可一面在搅拌机101上进行搅拌一面供给。空气室107虽然在图中被标记在一个部位，但这也可如上述那样在由多个部位(多个)组成的空气室中从装置的下部的一部分或全部送风。

另外，本发明的干式分离装置的特征在于：具有由粉体形成的固气流动层、将分离对象物投入的分离对象物投入单元、对上述分离对象物由上述固气流动层分离而浮起了的浮起物进行回收的第一回收单元、对上述分离对象物由固气流动层分离而沉降了的沉降物进行回收的第二回收单元、对上述粉体的比重进行测定的比重测定单元，和对上述固气流动层内的至少2种以上的粉体进行分离的分离单元。

根据此干式分离装置，具有在运转中可进行分离比重的调制的优点。由此，与湿式分离装置同样，在干式分离装置中也可容易而且确实地进行分离比重的调制。

关于固气流动层、分离对象物投入单元、第一回收单元、第二回收单元，可直接适用上述的本发明的干式分离装置的说明。

在这里，参照附图说明本发明的别的干式分离装置。图14虽然以作为粉体的性质的差异利用了磁性、非磁性的例进行了说明，但也可利用粒度等的差异。对上述粉体的比重进行测定的比重测定单元，例如可利用比重计111等进行测定。如果可对比重进行测定，则比重测定单元不特别限定。

作为对上述固气流动层2内的至少2种以上的粉体进行分离的分离单元，可使用筛分、磁选机等。在图14中，使用磁选机113分离成磁性粉体和非磁性粉体。

所谓设定上述固气流动层的分离比重的设定单元，是在希望在运转中调整成所期望的分离比重的场合设定所期望的分离比重的单元。虽然通常可由个人计算机等进行自动控制，但如果可设定所期望的分离比重，则设定单元不被特别限定。如果流动层2的分离比重一度被设定，则基于设定了的分离比重，计算粉体的混合比。混合比的计算可由混合比计算单元进行计算。

基于由上述混合比计算单元计算出的混合比，向上述固气流动层内供给上述粉体。流动层2内的粉体的供给，可由粉体供给单元进行。作为粉体供给单元，如果可供给粉体，则不特别限定。例如，在图14中，使用了介质斗118、给料机119。供给量的微妙的调整，可由给料机进行，这可基于由混合比计算单元计算出的混合比供给所期望的量。

另外，在图14的例中，虽然利用了磁性的性质，但在利用粒度的情况下，磁选机等未必需要，作为分离单元，也可使用所期望的筛分对固气流动层2内的至少2种以上的粉体进行分离。

实施例

下面，更具体地说明本发明，但本发明不意图限定为下述实施例进行解释。

实施例1

分选的原理

选煤技术，是筛分、破碎、比重分选、脱水、浓缩/净化等许多的单位操作的集合体。在这些技术中特别是比重分选是关键技术。除去浮选和加油造粒，煤分选技术基本上依据比重分离的技术。

通常，被开采了的原煤具有连续的比重分布和粒度分布。为了对比重分选和其结果的预测值进行评价，比重分布和粒度分布的探讨是必要的。

根据这样的情况，首先进行了浮沉分析。然后，进行了用于过程计算的浮沉分析数据事前探讨。

[表1]

表1中，纵轴表示比重(SP.GR.:Specific Gravity)的数值范围。此比重值是在浮沉分析中使用了的比重液的比重。横轴的W％表示包含在各比重数值范围中的煤的重量％，A％表示由重量％表示的该数值范围的煤的平均灰分值(Ash)，T/S％表示由重量％表示的该数值范围的煤的平均全硫分含有量(无机性硫分+有机性硫分)，ΣW％表示从比重的低的一方(或从高的一方)向高的一方(或向低的一方)累积了的情况下的重量％，FA表示从比重的低的一方向高的一方累积了的情况下的平均灰分值，SA表示从比重的高的一方向低的一方累积了的情况下的平均灰分值，FS表示从比重的低的一方向高的一方累积了的情况下的平均全硫分值，SS表示从比重的高的一方向低的一方累积了的情况下的平均全硫分值。

接下来，进行了比重分选困难度的评价。例如，评价指标使用NGM:近似比重物质量(Near Gravity Material)；wt％进行了比重分选困难度的评价。NGM由包含在Do(分离比重：Partition Density)±0.1的比重范围中的固体物量：Wt％表示。

如果根据著者：Michell的“选煤：COAL PREPARATION”，则困难度如以下那样表达。困难度高是指，因为包含在Do±0.1中的量多，所以，在比重分离中，在浮起物及沉降物相互误入的可能性大的数值范围中包含的量多。如果误入多，当然浮上物或下沉物的品位没有达到作为目标的品位的可能性变高。因此，困难度的增加牵连到分离条件被严格地限制。表2是定性地表达伴随着困难度的增加的分离条件的严格度。

[表2]

百分比	分离问题
		0-7	简单
7-10	轻度困难
		10-15	困难
15-20	非常困难
		20-25	极其困难
25以上	艰巨

接下来，考察了困难度对分选结果施加的影响。在困难度的程度和成品率效率存在紧密的关系。在下面表示筛选机(ジグ)中的关系的一例。表2定性地表达了伴随着困难度的增加的分离条件的严格度，而表3定量地表达了分选机是气动筛选机的情况下的严格度。即，在相互误入产物的可能性大的数值范围内存在很多的量的情况下，为了维持作为目标的品位，不得不变更分离比重。分离比重的变更与成品率的变更直接相关。表3表示实际的成品率相对于理论成品率(即，由错配物为零的分选机进行了分离的情况下的成品率)的关系。

[表3]

D0±0.10	回收效率
		0-7	99-94％
7-10	94-92
		10-15	92-90
15-20	90-87
		20-25	87-85
25以上	85以下

备注:成品率效率(回收效率)＝(实际成品率)/(理论成品率)x100(％)

接下来，考察了比重分选机的性能。

(1)部分回收率

所谓部分回收率，是表示包含在各比重分区中的固体物(分离对象物)被以怎样的程度向下沉物(沉降物)侧排出的分配率。即，在各比重分区可以(下沉物)/(下沉物+浮上物)x100(％)进行计算。在图13中表示详细情况。图13中的表的放大图是以下的表4。

[表4]

(2)分选性能的表示

接下来，制作了分配率曲线。通过绘制相对于比重的部分回收率，能够获得分配率曲线。分配率曲线的倾斜越陡，则被向下沉物侧分配了的错配物量越少。即，可以说分配率曲线的倾斜表示了分选性能。此倾斜被计算，如以下那样表达。在表5中表示分配率曲线。

[表5]

在这里，在此情况下，是Ep＝(D75-D25)/2。Ep是或然误差，如果分离比重变高则Ep值变大(精度变差)，颗粒直径变大，则Ep变小(精度变好)。Ep，可由

Ep＝f(Dp)/f(d)

表示，在此情况下，Dp：是分离比重，d：是平均颗粒直径。例如，可将D50定义为实际的分离比重(Actual separation density)。在表4的情况下，D50是1.616，D75＝1.675，D25＝1.530。因此，可获得Ep＝(1.675-1.530)/2＝0.073这一个值。

(3)分选结果

各种的分选机分别具有固有的分选精度。它们的分选精度由或然差Ep或不完全分离度I表达。因此，可使用它们的分选精度计算和预测分选结果。

基于这样的结果，实际上试制图1至图12所述的干式分离装置，除了汽车粉碎残渣、家电粉碎残渣及这些以外的工业废弃物、一般废弃物、矿石类、煤、稀土类元素、各种矿物资源、工业产品以外，还试着进行了粉碎残渣、废弃物、矿物、农作物、塑料、金属等的分离，根据比重分离的原理能够理解而且判明了可进行分离精度等的估算。即，已经证明了，本发明的干式分离方法按照与现有技术的湿式分离法相同的原理进行分离。

实施例2

接下来，试着试制了在运转中也可进行分离比重的调制的干式分离装置。

虽然着眼于粒度的差进行分离的方法是可能的，但由于成为100μm以下的分级/筛分，所以，从成本面、装置考虑，在本实施例中，在作为粉体使用了具有磁性的粉体和具有非磁性的粉体的场合试着进行了分离。

着眼于磁性的差进行分离的方法，高性能的磁选机可作为通用品得到，而且，由于可回收直到约10μm的微粒，所以，在应用磁选机的情况下容易***化。因此，在本实施例中，使用了磁选机113。磁选机113，是用于对磁性物和非磁性物进行分选的装置。另外，通过与脱磁机115组合，可维持具有磁性的介质的循环线路，所以，也使用了脱磁机115。

关于所要的介质容积，各自的介质(粉体)至少需要考虑与流动层2的容积相等容积+循环线路的保有容积。各介质可储存在各自的专用斗118中。

如果由设定固气流动层2(也简称为流动层)的分离比重的设定单元，设定流动层2的分离比重，则基于由上述设定单元设定了的分离比重，由混合比计算单元能够估算介质(粉体)的混合比。基于此估算了的混合比例，能够从各介质专用斗118以定量进行切分，充填在流动层2中。

此装置，在必须变更流动层比重的情况下，可计算变更后的介质混率。另外，根据计算的比例，切分两介质，向流动层供给。

另一方面，可从流动层2抽出与新混合介质大体相等的量的已有的混合介质，向磁选机113供给。

由磁选机113分离成作为磁性物的介质和作为非磁性物的介质。回收了的磁性介质114被经由脱磁机115向专用斗118b返送。非磁性介质116也被向专用斗118a返送。

返送了的介质，被根据变更后的混合比例切分，向流动层2供给。

此介质的循环，继续进行直到流动层比重成为变更比重为止。其时间，可大概按15-20分左右设计，在此期间向流动层的原料供给停止。

流动层2的比重，由比重计111(虽然在图14中是1个部位，但也可在多个部位设置比重计。)随时在数个部位进行测定，确认变更。

从流动层2抽出了的介质，在被送往磁选机113之前，使其通过筛分粒度：0.5mm的振动筛(将粉体与此外的物体等分开的分开单元)112。通过由此振动筛112对+0.5mm的夹杂物117进行回收，能够使介质的清洗也一并实施。

已经判明，如前述那样，在作为介质使用了硅砂和铁粉的情况下，流动层的比重可自动地调整至1.3～4.4，在运转中，可进行分离比重的调制。

另外，在本实施例中，虽然使用了仅是可进行运转中的分离比重调制的干式分离装置，但也可在图2～13等中所述的、与比重差对应地使分离对象物的回收速度变化的干式分离方法中应用。

另外，也可在以下干式分离装置中应用，该干式分离装置的特征在于：具备由粉体形成的固气流动层、将分离对象物投入的分离对象物投入单元、对上述分离对象物由上述固气流动层分离而浮起了的浮起物进行回收的第一回收单元，和对上述分离对象物由固气流动层分离而沉降了的沉降物进行回收的第二回收单元；上述第一及/或第二回收单元具有与上述分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化的机构。

附图标记说明：

1 比流动层的表观密度轻的物体

2 固气流动层

3 比流动层的表观密度重的物体

4 分离槽

5 气体分散板

6 排出机A

7 排出机C

8 排出机E

9 排出机B

10 排出机D

11 浮起物(或沉降物)流动的方向

12 沉降物(或浮起物)A流动的方向

13 沉降物(或浮起物)B流动的方向

14 沉降物(或浮起物)C流动的方向

15 沉降物(或浮起物)E流动的方向

16 沉降物(或浮起物)D流动的方向

17 浮起物(或沉降物)流动的方向

18 沉降物(或浮起物)流动的方向

19 浮起物(或沉降物)流动的方向

20 沉降物(或浮起物)流动的方向

21 动力装置(马达)

22 变速装置

23 流动层

24 沉降物(或浮起物)流动的方向

31 原料搅拌机

32 浮起物搬运机

33 浮起物回收机

34 浮起物排出机

35 沉降物搬运机

36 沉降物排出机

37 空气室

38 排气

39 原料供给

41 介质斗(1)

42 原料斗

43 介质斗(2)

44 切分装置

45 流动槽

46 集尘器

47 旋转式分配阀

48 流量计

49 送风机

50 浮起物回收

51 沉降物回收

52 下层介质投入

53 原料投入

54 上层介质投入

55 流态化分离

56 浮起物吸引

57 沉降物吸引

61 分选笼

62 流动层

63 分离百叶窗

64 切换闸板

65 沉降物

66 浮起物

67 下降

71 浮起物搬运机

72 浮起物回收机

73 浮起物排出机

74 沉降物搬运机

75 沉降物排出机

76 空气室

81 原料搅拌机

82 浮起物搬运机

83 浮起物回收机

84 浮起物排出机

85 沉降物搬运机

86 沉降物排出机

87 空气室

91 沉降物接受箱

92 分选笼

93 流动层

94 分选笼上升

101 原料搅拌机

102 浮起物搬运机

103 浮起物回收机

104 浮起物排出机

105 沉降物搬运机

106 沉降物排出机

107 空气室

110 流动层式比重分选装置

111 比重计

112 振动筛

113 磁选机

114 磁性物

115 脱磁机

116 非磁性物

117 夹杂物

118a 介质斗(非磁性物用)

118b 介质斗(磁性物用)

119 给料机(可变速)

Claims

1.一种干式分离方法，将分离对象物投入使粉体流态化了的固气流动层，将分散了的气体导入到上述固气流动层中，利用上述固气流动层的表观密度，对分离对象物进行分离；

该干式分离方法与上述分离对象物的比重差对应地使上述分离对象物的回收速度变化，对上述分离对象物进行回收，

该干式分离方法的特征在于：在设上述固气流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±1的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±1的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

2.根据权利要求1所述的干式分离方法，其特征在于：在设上述固气流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±0.2的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.2的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

3.根据权利要求1所述的干式分离方法，其特征在于：在设上述流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±0.1的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.1的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的干式分离方法，其特征在于：通过由多孔性材料构成的气体分散板进行上述气体的导入。

5.根据权利要求4所述的干式分离方法，其特征在于：多孔性材料是穿孔板。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的干式分离方法，其特征在于：通过从上述固气流动层的下部的送风，进行上述粉体的流态化。

7.根据权利要求6所述的干式分离方法，其特征在于：在通气性是5.0(cm³/s)/cm²以下的条件下，进行送风。

8.根据权利要求6所述的干式分离方法，其特征在于：在将空塔速度设为u₀、将粉体的最小流态化空塔速度设为u_mf的情况下，在u₀/u_mf为1～4的范围内进行上述送风。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的干式分离方法，其特征在于：将固气流动层的表观密度设定在要分离的分离对象物中的各成分的最大密度与最小密度之间。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的干式分离方法，其特征在于：粉体是从由玻璃细珠、锆砂、聚苯乙烯颗粒、钢丸、硅砂及刚玉砂组成的群中选择的至少1种。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的干式分离方法，其特征在于：分离对象物是汽车粉碎残渣、家电粉碎残渣及这些以外的废弃物或矿石类。

12.根据权利要求11所述的干式分离方法，其特征在于：上述矿石类是铁矿石、镍矿石、铜矿石、石灰石或含稀有金属的矿石。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的干式分离方法，其特征在于：上述粉体的平均粒径是30～500μm。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的干式分离方法，其特征在于：将构成上述固气流动层的成分投入，接着将上述分离对象物投入，其后将构成上述固气流动层的成分投入，由此，将上述分离对象物投入到构成上述固气流动层的成分之间。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的干式分离方法，其特征在于：上述粉体是至少2种以上的混合介质。

16.根据权利要求15所述的干式分离方法，其特征在于：上述粉体的粒度分别不同。

17.根据权利要求15所述的干式分离方法，其特征在于：上述粉体由具有磁性的粉体和非磁性的粉体组成。

18.一种干式分离装置，其特征在于：具备由粉体形成的固气流动层、将分离对象物投入的分离对象物投入单元、对上述分离对象物由上述固气流动层分离而浮起了的浮起物进行回收的第一回收单元，和对上述分离对象物由固气流动层分离而沉降了的沉降物进行回收的第二回收单元；上述第一及/或第二回收单元，具有与上述分离对象物的比重差对应地使分离对象物的回收速度变化的机构，而且，在设上述固气流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±1的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±1的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

19.根据权利要求18所述的干式分离装置，其特征在于：上述第一及/或第二回收单元，在设上述固气流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±0.2的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.2的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

20.根据权利要求18所述的干式分离装置，其特征在于：上述第一及/或第二回收单元，在设上述流动层的分离比重为Dp的情况下，以比具有Dp±0.1的范围内的比重的上述分离对象物快的速度，对具有Dp±0.1的范围外的比重的上述分离对象物进行回收。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的干式分离装置，其特征在于：上述第一及/或第二回收单元的对分离对象物进行回收的回收方向分别不同。

22.根据权利要求18至20中任一项所述的干式分离装置，其特征在于：还具有回收在对分离对象物进行分离回收时发生的粉尘的集尘回收单元。

23.根据权利要求18至20中任一项所述的干式分离装置，其特征在于：上述第一及/或第二回收单元将上述粉体与上述浮起物及/或沉降物一起进行回收。

24.根据权利要求18至20中任一项所述的干式分离装置，其特征在于：在上述固气流动层内还具有用于对上述浮起物和上述沉降物进行分离的分离单元。

25.根据权利要求18至20中任一项所述的干式分离装置，其特征在于：上述第一及/或第二回收单元，由设置在上述固气流动层内的回收容器对上述浮起物及/或沉降物进行回收。

26.根据权利要求18至20中任一项所述的干式分离装置，其特征在于：上述第一及第二回收单元是利用吸引机构的单元。

27.根据权利要求18至20中任一项所述的干式分离装置，其特征在于：还具有对上述粉体的比重进行测定的比重测定单元和对上述固气流动层内的至少2种以上的粉体进行分离的分离单元。

28.根据权利要求18至20中任一项所述的干式分离装置，其特征在于：还具有设定上述固气流动层的分离比重的设定单元、基于由上述设定单元设定了的分离比重计算粉体的混合比的混合比计算单元，和基于由上述混合比计算单元计算出的混合比向上述固气流动层内供给上述粉体的粉体供给单元。