KR101773271B1 - 함수 벌크재의 언로딩 방법 - Google Patents

Abstract

함수 벌크재의 언로딩시에 불가피하게 발생하는 용수 및 현탁 용수의 효과적인 처리 방법을 제안한다.　광석이나 석탄과 같은 함수 벌크재를 화물선으로부터 다리형 크레인이나 언로더의 그랩 버킷(5)을 사용해서 언로딩함에 있어서, 언로딩 작업시에, 용수 중에 분체 입자가 현탁한 상태의 현탁 용수(Wm)가 발생된 경우에, 해당 현탁 용수(Wm)에 고분자 응집제를 첨가하는 것에 의해, 현탁 용수(Wm)의 용수와 분체 입자의 응결·응집을 일으키게 하고 나서 벌크재와 함께 언로딩한다.

Description

함수 벌크재의 언로딩 방법{METHOD FOR UNLOADING WATER-CONTAINING BULK MATERIAL}

본 발명은 수분을 포함하는 광석이나 석탄 등의 벌크재를 운반선이나 거룻배 등으로부터 다리형 크레인이나 언로더 또는 연속식 언로더의 버킷에 의해서 간헐적 혹은 연속적으로 언로딩할 때, 용수가 발생하는 것에 의해서 일어나는 언로딩 장해를 해소하기 위해 개발된 함수 벌크재의 언로딩 방법에 관한 것이다.

광석이나 석탄 등의 벌크재는 대부분이 외국에서 수입되고 있으며, 그 대부분이 선박에 의해서 수송되고 있다. 이들 벌크재, 특히 광석이나 석탄은 근래, 고(高)수분의 것이 많고, 그 수분은 수송 과정에 있어서 벌크재와 분리되어 선창 바닥부에 고인 상태가 된다. 그 결과, 언로더 등에 의한 언로딩 과정의 중반 혹은 후반에 있어서, 언로딩을 위한 그랩 버킷에 의한 그랩 등의 후에 벌크재에 함몰부가 생기고, 그곳에 분체 입자와 용수가 혼탁한 상태의 현탁 용수가 생성되어 고일 뿐만 아니라, 결국 슬러리 상태로 되어 언로딩 장해로 된다고 하는 문제가 있었다. 이 문제는 버킷 컨베이어 등으로 이루어지는 연속식 언로더의 버킷에 의한 언로딩 과정에서도 마찬가지로 발생한다.

또, 선박으로부터의 언로딩 중에 호우 등이 발생했을 때에는 언로딩을 계속할지의 여부에 관계없이, 벌크재가 고수분으로 되어, 빗물이 선창 바닥부에 고인 상태로 되는 점에서도 마찬가지의 언로딩 장해 현상을 발생시키게 된다.

이것은 우기를 갖는 나라에 있어서도 마찬가지이며, 선박을 포함시켜 다리형 크레인이나 언로더를 덮는 지붕을 구비하지 않으면, 언로딩 중의 벌크재가 고수분으로 되어, 언로딩의 계속에 수반해서 결국 슬러리 상태로 되고, 언로딩 장해에 이른다고 하는 문제가 있었다.

이러한 문제에 대해, 종래, 특허문헌 1, 2에 개시되어 있는 바와 같은 방법, 즉 용수가 발생했을 때에는 일단 그 용수를 배수 설비(흡인기)를 통해 퍼올리고, 그 후, 언로딩을 재개한다고 하는 방법 등이 제안되어 왔다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 소화60－204526호 특허문헌 2: 일본국 실용신안공고공보 소화50－13339호

그러나, 특허문헌 1, 2에서 제안하고 있는 퍼올림 배수 방법은 용수를 퍼올리기 위해, 선박을 배수(퍼올림) 설비를 갖는 장소까지 그때마다 이동시키거나, 혹은 배수(퍼올림) 설비 자체를 선창 사이에 배치하여, 각 선창으로부터 용수를 퍼올리는 것 등이기 때문에, 설비 코스트의 증가에 부가하여, 배수에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.

특히, 용수는 언로딩 도중의 그랩 버킷에 의한 벌크재의 그랩 후, 또는 연속식 언로더의 버킷에 의한 벌크재의 굴착 후에 생기는 함몰부에 발현하기 때문에, 상기와 같은 용수의 퍼올림 작업을 종종 반복하는 경우에는 언로딩 작업의 중단, 재개의 반복을 초래하여, 작업 효율이 대폭 저하한다고 하는 문제가 있었다. 특히, 근래에는 광석이나 석탄은 열악한 것, 예를 들면, 고수분의 것이 대부분을 차지하게 되어, 이러한 문제가 더욱 현재화되고 있다.

또한, 특허문헌 1, 2에서 제안하고 있는 종래 기술은 용수만을 퍼올리는 것을 상정하고 있지만, 그랩 버킷에 의한 벌크재의 그랩 후, 또는 버킷에 의한 벌크재의 굴착 후에 생기는 함몰부 부분에는 입경이 큰 벌크재로부터 분리된 입경이 작은 분체 입자가 유입되어 진흙형상(슬러리)화되어 있는 경우가 많고, 이 경우, 종래의 양수기에서는 퍼올림이 곤란하여 언로딩 작업의 결정적인 장해가 되고 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은 함수 벌크재의 언로딩시에 불가피하게 발생하는 용수 및 현탁 용수의 효과적인 처리 방법을 제안하는 것에 있다.

종래기술이 안고 있는 상술한 문제를 극복할 수 있고, 또한 상기 목적을 달성함에 있어서 유효한 해결 수단으로서, 본 발명은 광석이나 석탄과 같은 함수 벌크재를 화물선으로부터 다리형 크레인이나 언로더의 그랩 버킷 또는 연속식 언로더의 버킷을 사용해서 간헐적 혹은 연속적으로 언로딩함에 있어서, 언로딩 작업시에, 용수 중에 분체 입자가 현탁한 상태의 현탁 용수가 발생된 경우에, 그 현탁 용수에 대해, 고분자 응집제 및 수분 흡착제의 적어도 한쪽을 첨가하는 것에 의해, 현탁 용수의 용수와 분체 입자의 응결, 응집 및/또는 현탁 용수의 적어도 용수의 흡착을 발생시키고 나서, 벌크재와 함께 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법을 제안한다.

상기 본 발명에 관한 언로딩 방법에 있어서는

[1] 상기 현탁 용수에 대해 고분자 응집제만을 첨가하여 용수와 분체 입자의 응결/응집을 일으키게 하는 것, 또는 상기 현탁 용수에 대해 수분 흡착제만을 첨가하는 것에 의해, 수분 흡착제에 적어도 용수를 흡착시킬 수도 있다.

또, 본 발명 방법에서는

[2] 상기 수분 흡착제로서, 고분자 흡수제를 이용하는 것,

[3] 상기 수분 흡착제는 현탁 용수량의 0.5초과∼3.3mass% 상당량을 첨가하는 것,

[4] 상기 수분 흡착제는 현탁 용수량의 1.0∼2.0mass% 상당량을 첨가하는 것이 바람직하다.　

또한,

[5] 상기 고분자 응집제는 현탁 용수량의 0.4∼1.0mass% 상당량을 첨가하는 것,

[6] 상기 현탁 용수의 발생 위치에 고분자 응집제를 첨가하는 동시에, 다른 부위의 벌크재를 섞어 교반하는 것에 의해, 응결 입자, 응집 입자를 생성시켜 언로딩하는 것,

[7] 상기 현탁 용수의 발생 위치에 수분 흡착제를 첨가하는 동시에, 다른 부위의 벌크재를 섞어 교반하고 나서 언로딩하는 것,

[8] 상기 현탁 용수의 발생 위치에 고분자 응집제 및 수분 흡착제를 첨가하여, 고분자 응집제에 의해, 응결 입자, 응집 입자를 생성시키는 한편, 응결 입자, 응집 입자의 생성이 없는 상기 현탁 용수의 잔존 부분의 적어도 용수를 수분 흡착제에 흡착시키고 나서 언로딩하는 것,

[9] 상기 현탁 용수의 발생 위치에 수분 흡착제를 첨가하여, 상기 현탁 용수 중의 적어도 용수를 줄인 후, 고분자 응집제의 첨가에 의해, 응결 입자, 응집 입자를 생성시켜 언로딩하는 것,

[10] 고분자 응집제 및/또는 수분 흡착제를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7이상으로 하는 것이 더욱 바람직한 해결 수단을 제공할 수 있는 것이라고 생각된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 방법을 채용하면, 화물선의 선창내에서 언로딩의 도중에 현탁 용수가 발생한 경우에도, 고분자 응집제 및 수분 흡착제의 적어도 한쪽을 첨가하는 것에 의해, 용수와 분체 입자의 응결·응집을 초래하고, 및/또는 적어도 용수를 해당 수분 흡착제에 흡착(흡수·보수)시키고 나서, 고형물(용수, 고분자 응집제, 수분 흡착제, 분체 입자)을 다른 벌크재와 함께 더불어 언로딩하도록 했기 때문에, 현탁 용수만의 퍼올림 작업을 실행할 필요가 없어진다.

그 때문에, 종래와 같이 언로딩 작업의 중단을 초래하는 일 없이, 연속적인 언로딩 작업을 실행할 수 있으므로, 언로딩 작업 효율이 현저하게 향상하게 된다.

또한, 여기서, 고분자 응집제만을 이용하는 경우에는 고분자 응집제와, 광석의 분체 입자가 반응해서 보송보송한 입자로 되기 때문에, 부착성을 갖고 원료를 섞이기 어렵게 하는 등의 악영향을 배제할 수 있다. 또, 사용량이 적어도 좋기 때문에, 코스트가 낮은 등의 이점이 있다.

한편, 고분자 응집제에는 함수율에 한계가 있는 것에 부가해서, 분체 입자를 포박하고, 안에 물을 넣기 때문에, 벌크재 자체의 친수성의 영향을 받기 쉽고, 벌크재의 종류에 따라 약제 사용량을 증감시키는 것이 필요하게 되는 불리함이 있다.

이에 대해, 수분 흡착제만을 이용하는 경우에는 약제량을 늘리면 물을 얼마든지 흡착할 수 있으므로, 흡수량에 상한이 없는 이점이 있다.

그러나, 단가가 높고, 사용량이 많기 때문에 고비용으로 되는 것 이외에, 예를 들면 고분자 흡착제는 컨베이어 벨트상에서 튀거나, 분체 입자간에 간극이나 물의 편재 개소를 만들기 때문에, 다음 공정이나 반송 라인에 악영향이 나온다고 하는 불리함이 있다.

그런데, 고분자 응집제와 수분 흡착제를 병용했을 때에는 고분자 응집제로 넣을 수 없는 범위의 수분을 수분 흡착제에 흡착시킴으로써 벌크재의 함수량의 상한을 높일 수 있어, 수분 흡착제만을 사용하는 경우에 비해 코스트를 저하시킬 수 있고, 그리고, 수분 흡착제만의 사용에 비해, 다음 공정이나 반송 라인으로의 영향을 작게 할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 화물선내의 벌크재를 언로더의 그랩 버킷을 사용해서 언로딩하는 상태를 나타내는 설명도이다.
도 2는 화물선내의 벌크재를 연속식 언로더의 버킷을 사용해서 언로딩하는 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은 현탁 용수에 고분자 응집제 또는 수분 흡착제를 첨가했을 때의 작용을 설명하는 개념도이다.
도 4는 현탁 용수에 고분자 응집제 및 수분 흡착제의 쌍방을 첨가했을 때의 작용을 설명하는 개념도이다.
도 5는 실험 용기의 대략 선도이다.
도 6은 본 발명 방법에 따르는 언로더의 그랩 버킷을 사용하는 언로딩 방법의 설명도이다.
도 7은 연속식 언로더의 선창내에 삽입되는 부분의 명칭을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명 방법에 따르는 연속식 언로더의 버킷을 사용하는 언로딩 방법의 설명도이다.
도 9는 본 발명 방법에 따르는 연속식 언로더의 버킷을 사용하는 바람직한 언로딩 방법의 설명도이다.
도 10은 언로더의 그랩 버킷을 이용하는 본 발명의 다른 바람직한 방법의 설명도이다.

이하에, 본 발명의 실시형태를 도면에 나타내는 개소에 의거하여 설명한다.

도 1에 나타내는 개소에 있어서, 화물선의 선창(짐실)(1)에 수용되어 있는 벌크재(2)로 불리는 광석이나 석탄(이하, 「광석류」라고도 함)을 다리형 크레인이나 언로더의 그랩 버킷을 사용해서 언로딩하는 경우, 일반적으로, 광석류 퇴적층의 하층 부분에는 용수로 이루어지는 물고임(3)이 발생한다. 벌크재(2)의 언로딩 작업이 진행하고 중층∼하층 부분에 도달하면, 벌크재 퇴적층의 일부에는 그랩 버킷에 의한 움켜쥠 후에 함몰부(4)가 생기고, 그 함몰부(4)내에, 주로 조약돌형상의 광석류로부터 분리한 분체 입자가 분산되어 현탁한 상태의 현탁 용수 Wm이 고이는 것이 알려져 있다.

선창내의 벌크재 퇴적층에 상기 현탁 용수 Wm이 발생하면, 언로딩이 진행하는 동시에 점차 슬러리화되어, 언로더의 그랩 버킷(5) 등에서의 언로딩이 곤란하게 된다. 또한, 일단, 슬러리화된 것은 비록 그랩 버킷(5)으로 잡을 수 있었다고 해도, 언로더기 내의 도시를 생략한 호퍼나 벨트 컨베이어 부분에서 유출되어 버려, 언로더의 운전을 계속할 수 없게 된다. 특히, 선창(1)의 바닥부에서는 이러한 상태가 되는 경우가 많으며, 언로딩 작업을 종종 중단하여, 용수를 퍼올리는 것이 필요하게 된다. 이 문제는 그랩 버킷에 의한 언로딩 대신에, 근래 사용되고 있는 연속식 언로더의 버킷에 의한 언로딩을 실행하는 경우에도 마찬가지이다.

도 2 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 연속식 언로더에서는 선창(1)내에 수직 지지 빔부가 삽입되고, 다수의 버킷(5)에 의한 연속 굴착으로 언로딩이 실행된다. 버킷(5)은 체인을 통해 연결되어, 유압 실린더 기구에 의해 스프로킷간의 길이 조정에 의해서, 선창(1)으로의 삽입 길이, 긁어냄 길이 등의 조정을 할 수 있게 되어 있고, 구동 링크부에서는 굴착 깊이 조정을 실행할 수 있도록 되어 있다. 또, 별도의 구동장치에 의한 구동으로 구동 링크부에서 굴착량을 조정하면서 버킷(5)이 도면에서는 시계 반대 방향으로 회전되고, 해당 버킷(5)에 의해 원료 표면을 굴착해서 높은 작업 능률에서의 언로딩을 실행할 수 있다. 굴착한 벌크재는 버킷 엘리베이터에서 배 밖에 언로딩된다.

벌크재 퇴적층의 하층 부분에는 수송 과정에 있어서 벌크재로부터 분리되어 선창 바닥부에 고인 물고임(3), 혹은 빗물에 의해 고수분화되어 고인 물고임(3)이 발생한다. 연속식 언로더에 의한 언로딩 작업이 진행하고, 중층∼하층 부분에 도달하면, 벌크재 퇴적층의 일부에는 버킷에 의한 굴착 후에 함몰부(4)가 생기고, 그 함몰부(4)내에, 현탁된 상태의 현탁 용수 Wm이 발생한다. 언로딩이 진행하는 동시에 점차 슬러리화되어, 연속식 언로더의 버킷(5)에 의해서도 언로딩이 곤란하게 된다.

즉, 일단, 슬러리화된 것은 그랩 버킷과 마찬가지로 버킷(5)에 의해 굴착할 수 있었다고 해도, 연속식 언로더기 내의 호퍼나 벨트 컨베이어 부분에서 유출되어 버려, 연속식 언로더에서도 그 운전을 계속할 수 없게 된다.

그래서, 본 발명에서는 상기 현탁 용수 Wm이 발생했을 때, 상기 함몰부(4)내의 현탁 용수 Wm에 대해, 고분자 응집제 및 고분자 흡수제와 같은 수분 흡착제의 적어도 한쪽을 소정량 첨가하고, 예를 들면 고분자 응집제로 해당 현탁 용수(용수＋분체 입자) 중의 분체 입자를 포박하여 응결·응집시켜 입체(粒體)화시키고, 또 현탁 용수 Wm을 수분 흡착제에 흡착(흡수 및 보수)시킨 상태에서 벌크재과 함께 언로딩하는 것에 의해, 언로딩 작업 효율의 향상을 도모하도록 하였다.

즉, 본 발명 방법에 따르면, 광석류 등의 벌크재(2)와 함께, 응결·응집된 입상체 및/또는 현탁 용수 Wm을 흡착한 수분 흡착제를 동시에 언로딩할 수 있다.

도 3의 (a)∼(c)는 분체 입자 P를 포함하는 현탁 용수 Wm 중에 고분자 응집제 A를 첨가한 상태를 나타내는 것이다. 이 첨가에 의해, 현탁 용수 Wm은 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 분체 입자 P의 일부가 고분자 응집제 A의 분자쇄가 가지형상으로 확대된 폴리머에 포박되도록 해서 응결하고, 우선, 알맹이형상이 작은 응결 입자(6)의 몇 개를 형성한다. 다음에, 시간의 경과(언로딩의 진척)와 함께, 그 응결 입자(6)의 복수개가 결국 응집(집합)하여, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 입경이 큰 응집 입자(7)로 성장한다.

이 단계가 되면, 현탁 용수 Wm은 고형물 상태로 되고, 그랩 버킷(5) 등에 의해서 용이하게 그랩하고, 긁어냄 등 할 수 있도록 되어, 현탁 용수 Wm 자체도 벌크재과 함께 언로딩되게 된다.

도 3의 (d), (e)는 분체 입자 P를 포함하는 현탁 용수 Wm 중에 수분 흡착제 B를 첨가한 상태를 나타내는 것이다. 여기서는 현탁 용수 Wm의 물은 도 3의 (e)에 나타내는 바와 같이, 분체 입자 P와 함께 수분 흡착제 B의 가교 구조내에 감금되어 팽윤한 형태로 입상화된다.

즉, 현탁 용수 Wm은 수분 흡착제 B중에 흡수되어 고형물 상태(팽윤 상태)로 되므로, 그 후는 그랩 버킷(5)에 의해 용이하게 그랩할 수 있도록 되어, 이 현탁 용수 Wm 자체도 벌크재(2)와 함께 언로딩할 수 있게 된다. 마찬가지로 해서, 연속식 언로더의 버킷으로도, 현탁 용수 Wm을 벌크재(2)와 함께 굴착할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 현탁 용수 Wm에, 고분자 응집제 및 수분 흡착제의 적어도 한쪽을 첨가하는 동시에, 함몰부(4) 근방 혹은 그 밖의 부위에 있는 조약돌형상의 벌크재(2)를 그랩 버킷(5)을 사용해서 부가하여, 가능하면 또한 교반(그랩 버킷에 의한 움켜쥠과 개방 낙하를 반복하는 조작을)하는 것이 전술한 고형물화를 촉진하고, 언로딩 작업의 효율화를 도모함에 있어서 바람직하다.

또한, 연속식 언로더에서는 상기 현탁 용수 Wm에 고분자 응집제 및 수분 흡착제의 적어도 한쪽을 첨가하는 동시에, 버킷 굴착에 의해 발생한 함몰부(4) 근방 혹은 그 밖의 부위에 있는 조약돌형상의 벌크재(2)를 버킷을 사용해서 긁어 모으고, 가능하면 또한 교반(버킷에 의한 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 조작을)하는 것이 전술한 고형물화를 촉진하고, 언로딩 작업의 효율화를 도모함에 있어서 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 수용성의 고분자 응집제로서는 현탁 용수에 이 약제를 첨가하는 것에 의해서, 고분자가 갖는 정전기력 및 수소 결합에 의해서 분체에 흡착 활성을 일으키게 하고, 분체간 가교 작용을 일으키는 것에 의해, 고립화 구조를 형성하여, 응결 입자를 형성시키는 종류의 것이 사용 가능하다. 예를 들면, 분말, 과립형상 또는 액상의 유기계 응집제인 폴리아크릴아미드계(아크릴아미드와 아크릴산 나트륨을 공중합한 것), 폴리비닐 아미딘계, 양성(兩性) 고분자계의 응집제 등은 응결 작용뿐만 아니라, 응집 작용을 발휘하므로 바람직하다. 물론, 무기계 응집제와 섞어 사용해도 좋다.

또, 아크릴산 양이온 폴리머, 아크릴아미드계 양이온 폴리머, 메타크릴산계 폴리머, 메타크릴산 아미노 에스테르 양이온 폴리머, 아미딘 폴리머 등을 사용할 수도 있다.

또, 수분 흡착제로서는 예를 들면, 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP라 함)를 사용할 수 있고, 수분 흡수 속도가 빠르고, 또한 높은 흡수성과 높은 보수성을 구비하고, 또한 한 번 흡수한 수분은 외부로부터 다소의 힘이 들어도 수분을 거의 방출하지 않는 약제, 예를 들면, 폴리아크릴산염(나트륨, 칼륨) 수지 등의 고분자 흡수제가 바람직하다. 이 고분자 흡수제는 수분 흡수 후에, 분자 구조내에 수분을 흡착해도 점착성을 나타내지 않는 물성을 가지며, 이 의미에 있어서, 무기계의 실리카겔, 활성 알루미나, 제올라이트 등도 아울러 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 이 수분 흡착제로서는 가루형상, 과립형상의 것이 이용된다.

또한, 수분 흡착제로서 가루형상, 과립형상의 것을 이용하는 이유는 용수와의 접촉 면적을 높이고, 수분 흡수 속도를 빠르게 하기 위함이며, 사용시의 비산 방지를 위해 미분형상의 것은 피하고, 입경이 0.5㎜이상, 10㎜미만의 것으로 한다. 더욱 바람직하게는 1㎜이상, 5㎜이하의 것을 사용한다.

즉, 입경이 0.5㎜미만에서는 사용시의 비산을 유효하게 방지할 수 없고, 한편, 10㎜이상에서는 용수와의 접촉 표면적이 상대적으로 작아지고, 수분 흡수 속도가 저하하는 경향에 있으며, 수분의 흡수에 시간이 너무 걸려, 단시간 동안에 충분한 효과를 얻을 수 없다. 따라서, 더욱 바람직하게는 1㎜이상, 5㎜이하로 한다.

그런데, 현탁 용수 Wm내에의 고분자 응집제와, 수분 흡착제로서의 고분자 흡수제의 양자를 첨가하는 경우에는 도 4의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 그들을 동시에 첨가하면, 도 4의 (d)∼(f)에 나타내는 바와 같이, 고분자 응집제를 먼저 첨가하고, 고분자 흡수제를 늦게 첨가한다는 구별 없이, 최종적으로는 마찬가지의 효과가 얻어지게 된다.

즉, 도 4의 (a)∼(c)에 나타내는 것은 고분자 응집제와, 해당 응집제만으로는 대응할 수 없는 물에 대처하기 위한 고분자 흡수제를 동시에 첨가해서 교반함으로써, 분체 입자와 수분자의 고분자 폴리머에 의한 포박이 실행되는 동시에, 잉여의 수분자 등의 고분자 흡수제에 의한 흡착이 실행되고, 최종적으로는 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 응집 입자와, 팽윤한 고분자 흡수제가 괴상으로 된다.

또, 도 4의 (d)∼(f)에 나타내는 점에서는 현탁 용수 Wm내에, 처음에 고분자 응집제의 일예로서의 쿠리사트(KURISAT) C-333L(구리타공업(주)(KURITA KOGYO Inc.) 등록상표)을 첨가하고, 교반해서 분체 입자와 수분자의 응결을 초래하며, 그 후, 고분자 흡수제의 일예로서의 쿠리사트 C-500L(구리타공업(주) 등록상표)을 첨가해서 교반하였다.

그 결과, 도 4의 (f)에 나타내는 바와 같이, 응집 입자와, 팽윤한 고분자 흡수제가 괴상으로 일체화된 도 4의 (c)에 나타내는 것과 마찬가지의 괴상체가 얻어졌다.

다음에, 본 발명의 작용 효과를 확인하기 위해 실행한 실험에 대해 설명한다.

이 실험은 도 5에 나타내는 철제 용기 C를 이용해서 실행하였다.

함수 벌크재 광석으로서 수분이 많은 브라질산 카라쟈스 철광석을 사용하고, 상기 철제 용기 C중에 원추형상으로 장입하고 퇴적시켜 물을 부가하고, 다음에, 그 원추형상 퇴적층의 정확히 중앙 부분을 움켜쥐고, 그곳에 함몰부를 만들어 물고임(현탁 용수 상당)이 발생한 단계에서, 수용성의 폴리아크릴아미드계 고분자 응집제를 부가하였다.

이 실험에서는 카라쟈스 철광석에 단지 폴리아크릴아미드계 고분자 응집제를 첨가한 것만으로도, 분체 입자와 수분자를 고분자 폴리머로 포박하는 작용이 생겼지만, 그것은 아직 작고 어떠한 처리가 필요한 것이 판명되었다. 그래서, 삽에 의해서 중앙 함몰 부분에 생긴 상기 물고임 부분을 뒤섞는 교반을 실행하였다. 또한, 이 뒤섞음 조작은 실 기기에서의 그랩 버킷에 의한 움켜쥠, 개방 낙하의 반복 조작을 모의한 것이다.

이 실험의 결과를 표 1에 나타낸다. 이 실험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 교반을 수반하지 않는 고분자 응집제 등의 단순한 첨가는 효과가 적다. 한편, 교반(30∼80sec)을 수반할 때, 특히, 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비는 7이상으로 되도록 한다. 또한, 이때, 현탁 용수에는 0.4∼1.0mass%에 상당하는 양의 고분자 응집제를 첨가하면, 더욱 좋은 효과가 얻어졌다.

또한, 현탁 용수 중에 고분자 응집제를 첨가한 후에, 또한 그곳에 별도의 벌크재인 카라쟈스 철광석을 부가해서 혼합하면 첨가의 효과가 더욱 향상하는 것도 알 수 있었다.

표 1에 있어서, 중량비로서 나타나는 수치, 즉 현탁 용수 중에 포함되는 벌크재의 중량의 비율이 7이상이면, 분체 입자의 응결·응집이 충분히 진행하여 응집 입자를 확실히 얻을 수 있다. 또한, 응집 입자는 예를 들면 그랩 버킷 등으로 집을 수 있을 정도의 강도를 갖는 응집체로 된 것이다.

또한, 본 발명의 작용 효과를 확인하기 위해 실행한 다른 실험에 대해 설명한다.

이 실험은 도 5에 나타내는 철제 용기 C를 이용해서, 함수 벌크재 광석으로서 수분이 많은 브라질산 카라쟈스 철광석을 사용하고, 상기 철제 용기 C중에 원추형상으로 장입하고 퇴적시켜 물을 더하고, 다음에, 그 원추형상 퇴적층의 정확히 중앙 부분을 움켜쥐고, 그곳에 삽을 사용해서 함몰부를 만들어 물고임(현탁 용수 상당)을 발생시키고, 그리고, 물고임에 상기 고분자 흡수제로서 과립형상(비즈)의 폴리아크릴염 나트륨 수지를 부가하였다.

이 실험의 결과를 표 2에 나타낸다. 이것에 의하면, 단지, 고분자 흡수제를 첨가하는 것만으로는 첨가, 흡수 후의 고분자 흡수제가 덩어리형상(괴상)으로 되고, 취급에 지장을 초래하는 것이 판명되었다. 여기서, 고분자 흡수제는 자중의 수백배 이상의 수분을 넣어 팽윤하는 약제를 말한다.

예를 들면, 고분자 흡수제(흡수성 고분자 폴리머)는 순수(純水) 중에서는 약 400배로 팽윤하는 특성을 갖고 있다. 단, 본 발명과 같이, 분체 입자와 용수가 현탁상태에 있는 현탁 용수에서는 약 200배 정도가 실용상의 한계인 것을 확인하고 있다. 또한, 첨가한 고분자 흡수제의 팽윤율이 작을 때, 그 팽윤체는 튀기 쉽고, 벨트 컨베이어 등에 의한 수송시에 컨베이어 밖으로 비산하는 것이 예상되기 때문에, 팽윤율로 해서 30배이상으로 되도록 하는 것이 바람직하다.

현탁 용수 Wm에 대한 상기 수분 흡착제(흡수성 고분자 폴리머)의 첨가량은 상기 팽윤율로 환산해서 약 200배 이내로 하기 위해서는 현탁 용수에 대한 해당 수분 흡착제의 양을 0.5mass%초과의 첨가량으로 한다. 또, 팽윤율 30배 이상으로 하는 경우, 해당 수분 흡착제의 첨가량은 3.3mass%이내로 한다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 팽윤율이 100배 이내이면, 수분 흡착제의 첨가량은 1.0mass%이상이, 그리고 팽윤율 50배 이내에서는 수분 흡착제의 첨가량은 2.0mass%이하가 바람직하다고 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 이 실험에서는 카라쟈스 철광석에 폴리아크릴산 나트륨 수지 과립을 단지 첨가한 것만으로도, 덩어리형상(괴상)으로는 되지만, 분체 입자가 들어간 현탁 용수의 흡착 작용으로서는 약하며, 고로 또한 어떠한 처리를 부가할 필요가 있는 것이 판명되었다. 그래서, 이 실험에 있어서는 중앙 함몰부(4) 부분에 생긴 상기 물고임 부분을 삽에 의해서 뒤섞는 교반 조작을 실행하였다. 또한, 이 뒤섞음의 조작은 실 기기에서의 그랩 버킷에 의한 움켜쥠, 개방 낙하의 반복 조작, 혹은 연속식 언로더의 버킷에 의한 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 조작에 의한 교반 조작을 모의한 것이다.

<실시예 1>

수입 과정에 있어서 수분과 벌크재가 분리되어 국내 도착시에 선창 바닥부에 용수가 고인 상태가 되는 철광석인 카라쟈스 철광석을 예로 들어 설명한다.

도 6의 (a)에 나타내는 상태에 있는 철광석의 언로딩에 있어서, 수분값이 7.9mass%∼24.7mass%의 카라쟈스 철광석을 운반선으로부터 언로딩할 때, 아크릴아미드계 고분자 응집제를 현탁 용수량에 대해, 0.6mass%에 상당하는 약액 농도가 되는 바와 같은 양을 첨가하였다. 이 현탁 용수 Wm의 양에 대한 고분자 응집제의 양은 현탁 용수 Wm이 그랩 버킷으로 그랩한 후에 발생하기 때문에, 그랩 버킷 용량으로부터 추정하고, 첨가해야 할 고분자 응집제의 양을 결정한다고 하는 방법으로 실행하였다. 마찬가지로, 고분자 응집제 및/또는 수분 흡착제를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비：7이상의 판정도, 그랩 버킷 용량으로부터 추정해서 실행하였다.

다음에, 선창내의 광석 퇴적층에 생긴 함몰 부분에 발생한 현탁 용수 Wm에 고분자 응집제를 첨가한 후, 그 현탁 용수 Wm의 주위의 벌크재(카라쟈스 철광석)를 그 현탁 용수 Wm중에 현탁 용수 Wm의 약 10배 상당을 부가해서 그랩 버킷을 사용하여 30∼80초 뒤섞었다. 즉, 그랩 버킷(5)에 있어서 벌크재(고분자 응집제)의 움켜쥠과 개방 낙하의 각 조작을 반복한 후에, 언로딩의 작업을 실행하였다.

그 결과, 현탁 용수 Wm에 고분자 응집제를 부가해서 뒤섞는 것에 의해서, 현탁 용수 Wm의 분체 입자와 용수를 고분자 폴리머에 의해서 포박하는 작용이 촉진되고, 폴리머에 의해서 응결한 입자가 또한 큰 덩어리(응집 입자)를 만들어, 언로딩이 가능하게 되었다.

특히, 종래, 배 바닥에 다량의 용수가 남아 있었지만, 상기의 처리에 의해서 잔(殘) 용수도 적게 되었다. 이상의 결과로부터, 종래의 카라쟈스 철광석의 수송에서는 카라쟈스 철광석 자체에 수분이 많기 때문에, 육상으로의 언로딩시에는 용수가 많이 발생하기 때문에, 간헐적으로 현탁 용수 Wm의 제거(배수) 작업을 실행하면서 실시하고 있던 것이, 본 발명에 적합한 상기의 언로딩 방법을 채용하면, 용수의 발생이 없을 때의 효율을 100%로 했을 때, 배수 작업을 실행하는 언로딩에서는 65%의 효율밖에 낼 수 없었던 것이, 약 92%의 효율을 달성할 수 있었다.

<실시예 2>

도 6의 (a)에 나타내는 상태에 있는 벌크재(2)의 일예인 카라쟈스 철광석을 운반선의 선창(1)으로부터 언로딩할 때, 실시예 1의 고분자 응집제 대신에, 고분자 흡수제인 폴리아크릴산염 수지 과립을 현탁 용수량에 대해, 1.0∼2.0mass%에 상당하는 양을 첨가하였다.

이 현탁 용수의 양에 대한 고분자 흡수제의 양은 현탁 용수 Wm이 그랩 버킷으로 그랩한 후의 함몰부(4)에 발생하기 때문에, 그랩 버킷(5) 용량으로부터 추정하고, 첨가해야 할 고분자 흡수제의 양을 결정한다고 하는 방법으로 실행하였다. 마찬가지로, 중량비로서의, 현탁 용수량에 대한 벌크재의 중량의 비율을 나타내는 수치 7이상의 판정도 그랩 버킷 용량으로부터 추정하여 실행하였다.

다음에, 선창내의 광석 퇴적층에 생긴 함몰부(4) 부분에 발생한 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제를 첨가한 후, 그 현탁 용수 Wm의 주위의 벌크재(2)(카라쟈스 철광석)를 그 현탁 용수 Wm중에 투입하고, 그랩 버킷(5)을 사용해서 뒤섞었다. 즉, 그랩 버킷(5)에 있어서 벌크재의 움켜쥠과 개방 낙하의 각 조작을 반복한 후에, 언로딩의 작업을 반복하였다.

그 결과, 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제를 더해서 뒤섞는 것에 의해서, 현탁 용수 Wm 중의 분체와 용수 분자를 고분자 흡착제에 흡착하는 작용이 촉진되고, 언로딩이 용이하게 되었다.

또한, 움켜쥠과 개방 낙하의 반복만으로는 고분자 흡수제끼리가 집합하여 큰 덩어리를 만드는 경우가 있고, 호퍼로 막히기 쉽고, 또 고분자 흡수제를 분산할 수 있어도 팽윤체는 튀기 쉬우며, 수송 중의 벨트 컨베이어로부터의 낙하의 우려가 있기 때문에, 고분자 응집제 및/또는 수분 흡착제를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7이상으로 하는 것에 의해, 벌크재 중에, 현탁 용수 Wm을 흡수한 팽윤체(고분자 흡수제)를 또한 분산시켰다.

이것에 의해, 종래는 배 바닥에 다량의 물이 남아 있었지만, 상기의 처리에 의해서 잔 용수도 적게 되었다.

이상의 결과로부터, 카라쟈스 철광석의 수송에서는 카라쟈스 철광석 자체의 수분이 많기 때문에, 육상으로의 언로딩시에는 용수가 많고, 종래는 현탁 용수 Wm의 제거(배수)를 실행하면서 실시하고 있던 것을, 본 발명에 적합한 상기의 언로딩 방법을 채용하면, 용수의 발생이 없는 경우의 효율을 100%로 했을 때, 종래의 배수 방법에서의 언로딩에서는 65%의 효율밖에 낼 수 없었던 것이, 약 90%의 효율을 달성할 수 있었다.

<실시예 3>

호우시에, 연속식 언로더에 의한 언로딩을 계속하고, 수분 과다로 된 철광석을 예로 들어 이하에 설명한다.

호우 중에도 도 7에 나타내는 바와 같은 연속식 언로더의 버킷에 의한 언로딩을 계속하고, 언로딩 작업이 진행하고, 언로딩 후반의 하층 부분에 도달하는 단계에서 호우에 의한 고수분화에 의해 용수가 관찰되기 시작한 도 8의 (a)에 나타내는 상태에 있는 철광석을 운반선으로부터 언로딩할 때, 고분자 흡수제인 폴리아크릴산염 수지 과립을 현탁 용수량에 대해, 1.0∼2.0mass%에 상당하는 양을 첨가하였다.

이 현탁 용수 Wm의 양에 대한 고분자 흡수제의 양은 현탁 용수 Wm이 버킷으로 굴착한 후의 함몰부에 발생하기 때문에, 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 추정하고, 첨가해야 할 고분자 흡수제의 양을 결정한다고 하는 방법으로 실행하였다. 마찬가지로, 후술하는 중량비로서 나타내는 수치도 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 추정해서 실행하였다.

다음에, 선창(1)내의 벌크재 퇴적층에 생긴 함몰부 부분에 발생한 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제를 첨가한 후, 그 현탁 용수 주위의 벌크재를 버킷을 사용해서 긁어 모으고 그 현탁 용수 중에 투입하고, 버킷을 사용해서 뒤섞었다.

즉, 연속식 언로더의 버킷으로 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 조작에 의한 교반 조작에 의해 벌크재와 고분자 흡수제의 교반을 반복한 후에, 언로딩의 작업을 계속하였다. 그 결과, 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제를 더해서 뒤섞는 것에 의해서, 현탁 용수 중의 분체 입자와 용수 분자의, 고분자 흡수제에 의한 흡착 작용이 촉진되고, 언로딩이 용이하게 되었다.

또한, 버킷의 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 교반만으로는 고분자 흡수제끼리가 집합하여 큰 덩어리를 만드는 경우가 있고, 호퍼로 막히기 쉽고, 또, 고분자 흡수제를 분산할 수 있어도 팽윤체는 튀기 쉽고, 수송 중인 벨트 컨베이어로부터의 낙하의 우려가 있기 때문에, 고분자 응집제 및/또는 수분 흡착제를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7이상으로 하는 것에 의해, 벌크재 중에 현탁 용수 Wm을 흡수한 팽윤체(고분자 흡수제)를 또한 분산시킬 수 있었다.

언로딩 도중에, 용수가 관찰되었을 때에는 종래에는 배 바닥에 다량의 물이 남아 있었지만, 상기의 처리에 의해서 잔 용수도 적게 되었다. 이상의 결과로부터, 종래는 호우 중에서의 언로딩을 대비하고 있었다. 그러나, 육상으로의 언로딩시에는 본 발명에 적합한 상기의 언로딩 방법을 채용하면, 통상시의 효율을 100%로 했을 때, 장시간의 호우시의 언로딩에서도 약 85%의 효율을 달성할 수 있었다.

<실시예 4>

호우시에, 연속식 언로더에 의한 언로딩을 계속하고, 수분 과다로 된 석탄을 예로 들어 이하에 설명한다.

호우 중에도 도 7에 나타내는 바와 같은 연속식 언로더의 버킷에 의한 언로딩을 계속하고, 언로딩 작업이 진행하고, 언로딩 후반의 하층 부분에 도달하는 단계에서 호우에 의한 고수분화에 의해 용수가 관찰되기 시작한 도 9의 (a)에 나타내는 상태에 있는 석탄을, 실시예 1, 2, 3의 철광석의 언로딩과 마찬가지로 운반선으로부터 언로딩할 때, 고분자 흡수제인 폴리아크릴산염 수지 과립을 현탁 용수량에 대해, 1.0∼2.0mass%에 상당하는 양을 첨가하였다.

이 현탁 용수 Wm의 양에 대한 고분자 흡수제의 양은 현탁 용수가 버킷으로 굴착한 후의 함몰부에 발생하기 때문에, 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 추정하고, 첨가해야 할 고분자 흡수제의 양을 결정한다고 하는 방법으로 실행하였다. 마찬가지로, 중량비로서 나타내는 수치도, 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 추정해서 실행하였다.

다음에, 선창내의 벌크재 퇴적층에 생긴 함몰부 부분에 발생한 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제를 첨가한 후, 그 현탁 용수 주위의 석탄을 버킷을 사용해서 그 현탁 용수 중에 긁어 모으고, 버킷을 사용해서 뒤섞었다. 즉, 연속식 언로더의 버킷에 있어서 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 조작에 의한 교반 조작에 의해 석탄과 고분자 흡수제의 교반을 반복한 후에, 언로딩의 작업을 계속하였다.

그 결과, 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제를 더해서 뒤섞는 것에 의해서, 현탁 용수 중의 분체 입자와 용수 분자를 고분자 흡수제에 의해서 흡착하는 작용이 촉진되고, 언로딩이 용이하게 된 것을 확인할 수 있었다.

또한, 석탄에서도 철광석과 마찬가지로 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 교반만으로는 고분자 흡수제끼리가 집합해서 큰 덩어리를 만드는 경우가 있고, 호퍼로 막히기 쉽고, 또, 고분자 흡수제를 분산할 수 있어도 팽윤체는 튀기 쉽고, 수송 중인 벨트 컨베이어로부터의 낙하의 우려가 있기 때문에, 고분자 응집제 및/또는 수분 흡착제를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7이상으로 하는 것에 의해서, 벌크재 중에 현탁 용수를 흡수한 팽윤체(고분자 흡수제)를 또한 분산시켰다.

언로딩의 도중, 용수가 관찰되었을 때, 종래는 배 바닥에 다량의 물이 남아 있었지만, 상기의 처리에 의해서 잔 용수도 적게 되었다.

이상의 결과로부터, 종래는 호우 중에서는 언로딩을 대비하고 있던 육상으로의 언로딩시에는 본 발명에 적합한 상기의 언로딩 방법을 채용하면, 통상시의 효율을 100%로 했을 때, 장시간의 호우시에서의 언로딩에서도 약 95%의 효율을 달성할 수 있었다.

또한, 실시예 2∼4 모두 고분자 흡수제의 사용은 과소이므로, 그랩 버킷 혹은 버킷을 통해 벨트 컨베이어로 육상에 언로딩된 후에는 원료 야드에 쌓아 올려지고, 그대로, 철광석은 소결 원료로서, 석탄은 코크스 원료로서 사용 가능하였다.

<실시예 5>

수입 과정에 있어서 수분과 벌크재가 분리되어 국내 도착시에 선창 바닥부에 용수가 고인 상태가 되는 철광석인 카라쟈스 철광석의 연속식 언로더에 의한 언로딩을 예로 들어 설명한다.

도 6의 (a)에 나타내는 상태에 있는 철광석의 언로딩에 있어서, 수분값이 7.9mass%∼24.7mass%의 카라쟈스 철광석을 운반선으로부터 언로딩할 때, 아크릴아미드계 고분자 응집제를 현탁 용수량에 대해, 0.6mass%에 상당하는 약액 농도가 되는 바와 같은 양을 첨가하였다. 이 현탁 용수 Wm의 양에 대한 고분자 응집제의 양은 현탁 용수 Wm이 연속식 언로더의 버킷으로 긁어낸(굴착) 후의 함몰부에 발생하기 때문에, 그랩 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 함몰량을 구하고, 이 함몰부에 생기고 있는 현탁 용수 Wm을 추정하고, 첨가해야 할 고분자 응집제의 양을 결정한다고 하는 방법으로 실행하였다. 마찬가지로, 중량비로서 나타내는 벌크재 중량의, 고분자 응집제를 포함하는 현탁 용수 Wm의 중량에 대한 비인 수치 7도, 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 함몰량을 구하고, 이 함몰부에 생기고 있는 현탁 용수 Wm량을 추정해서 실행하였다.

다음에, 선창내의 광석 퇴적층에 생긴 함몰부 부분에 발생한 현탁 용수 Wm에 고분자 응집제를 첨가한 후, 그 현탁 용수 Wm의 주위의 벌크재(카라쟈스 철광석)를 그 현탁 용수 Wm 중에, 해당 현탁 용수 Wm의 약 10배 상당을 더하고 버킷을 사용해서 벌크재를 긁어 모으고, 30∼80초 뒤섞었다.

즉, 연속식 언로더의 버킷에 있어서 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 조작에 의한 교반 조작에 의해 벌크재와 고분자 응집제의 교반을 반복한 후에, 언로딩의 작업을 계속하였다.

그 결과, 현탁 용수 Wm에 고분자 응집제를 더해 뒤섞는 것에 의해서, 그랩 버킷을 사용할 때와 동일하도록, 현탁 용수 Wm 중의 분체 입자와 용수를 고분자 폴리머에 의해서 포박하는 작용이 촉진되고, 폴리머에 의해서 응결한 입자가 더욱 큰 덩어리(응집 입자)를 만들어, 언로딩이 가능하게 되었다.

특히, 종래, 배 바닥에 다량의 용수가 남아 있었지만, 상기의 처리에 의해서 잔 용수도 거의 보이지 않게 되었다. 이상의 결과로부터, 종래의 카라쟈스 철광석의 수송에서는 카라쟈스 철광석 자체에 수분이 많고, 육상으로의 언로딩시에는 용수가 많이 발생하기 때문에, 간헐적으로 현탁 용수 Wm의 제거(배수) 작업을 실행하면서 실시하고 있던 것이, 본 발명에 적합한 상기의 언로딩 방법을 채용하면, 용수의 발생이 없을 때의 효율을 100%로 했을 때, 배수 작업을 실행하는 언로딩에서는 65%의 효율밖에 낼 수 없었던 것이 약 93%의 효율을 달성할 수 있었다.

<실시예 6>

호우시에, 연속식 언로더에 의한 언로딩을 계속하고, 수분 과다로 된 철광석의 언로딩을 예로 들어 이하에 설명한다.

호우 중에도 도 7에 나타내는 바와 같은 연속식 언로더의 버킷에 의한 언로딩을 계속하고, 언로딩 작업이 진행하고, 언로딩 후반의 하층 부분에 도달하는 단계에서 호우에 의한 고수분화에 의해 용수가 관찰되기 시작한 도 8의 (a)에 나타내는 상태에 있는 철광석을 운반선으로부터 언로딩할 때, 아크릴아미드계 고분자 응집제를 현탁 용수량에 대해, 0.6mass%에 상당하는 약액 농도가 되는 바와 같은 양을 첨가하였다.

이 현탁 용수 Wm의 양에 대한 고분자 응집제의 양은 현탁 용수 Wm이 버킷으로 굴착한 후의 함몰부에 발생하기 때문에, 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 함몰량을 구하고, 이 함몰부에 생기고 있는 현탁 용수 Wm량을 추정하고, 첨가해야 할 고분자 응집제의 양을 결정한다고 하는 방법으로 실행하였다.

마찬가지로. 후술하는 중량비로서의, 고분자 응집제 및/또는 수분 흡착제를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비도, 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 추정해서 실행하였다.

다음에, 선창(1)내의 벌크재 퇴적층에 생긴 함몰부 부분에 발생한 현탁 용수 Wm에 고분자 응집제를 첨가한 후, 그 현탁 용수 주위의 벌크재를 버킷을 사용해서 긁어 모으고 그 현탁 용수 중에 투입하고, 버킷을 사용해서 뒤섞었다.

즉, 연속식 언로더의 버킷에 있어서 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 조작에 의한 교반 조작에 의해 벌크재와 고분자 응집제의 교반을 반복한 후에, 언로딩의 작업을 계속하였다.

그 결과, 현탁 용수 Wm에 고분자 응집제를 더해서 뒤섞는 것에 의해서, 현탁 용수 Wm 중의 분체 입자와 용수를 고분자 폴리머에 의해서 포박하는 작용이 촉진되고, 폴리머에 의해서 응결한 입자가 더욱 큰 덩어리(응집 입자)를 만들어, 언로딩이 가능하게 되었다.

언로딩 도중에, 용수가 관찰되었을 때는 종래에는 배 바닥에 다량의 물이 남아 있었지만, 상기의 처리에 의해서 잔 용수도 조금 관찰되는 정도였다.

이상의 결과로부터, 종래는 호우 중에서의 언로딩을 대비하고 있었다. 그러나, 육상으로의 언로딩시에는 본 발명에 적합한 상기의 언로딩 방법을 채용하면, 통상시의 효율을 100%로 했을 때, 장시간의 호우시의 언로딩에서도, 약 87%의 효율을 달성할 수 있었다.

<실시예 7>

호우시에, 연속식 언로더에 의한 언로딩을 계속하고, 고분자 응집제 단체(單體)에서는 개질할 수 없는 상태(중량비가 7미만)의 수분 과다로 된 철광석을 예로 들어 이하에 설명한다.

호우 중에도 도 9에 나타내는 바와 같은 연속식 언로더의 버킷에 의한 언로딩을 계속하고, 언로딩 작업이 진행하고, 언로딩 후반의 하층 부분에 도달하는 단계에서 호우에 의한 고수분화에 의해 용수가 관찰되기 시작한 도 9의 (a)에 나타내는 상태에 있는 철광석을 운반선으로부터 언로딩할 때, 아크릴아미드계 고분자 응집제를 현탁 용수량에 대해, 0.6mass%에 상당하는 약액 농도가 되는 바와 같은 양을 첨가하고, 그 후, 분광비로 해서 7미만으로 되는 현탁 용수량에 대해, 고분자 흡수제인 폴리아크릴산염 수지 과립을 1.0초과∼2.0mass% 첨가하였다.

이 현탁 용수 Wm의 양에 대한 고분자 흡수제 및 고분자 응집제의 첨가량은 현탁 용수 Wm이 버킷으로 굴착한 후의 함몰부에 발생하기 때문에, 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 추정하고, 첨가해야 할 약제의 양을 결정한다고 하는 방법으로 실행하였다.

다음에, 선창(1)내의 벌크재 퇴적층에 생긴 함몰부 부분에 발생한 현탁 용수 Wm에 고분자 응집제 및 고분자 흡수제를 첨가한 후, 그 현탁 용수 주위의 벌크재를 버킷을 사용해서 긁어 모아 그 현탁 용수 중에 투입하고, 버킷을 사용해서 뒤섞었다.

즉, 연속식 언로더의 버킷에 있어서 긁어 모음 방향의 전환을 반복하는 조작에 의한 교반 조작에 의해 벌크재와 고분자 응집제, 고분자 흡수제의 교반을 반복한 후에, 언로딩의 작업을 계속하였다.

그 결과, 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제를 더해서 뒤섞는 것에 의해서, 고분자 응집제 단체에서는 다 개질할 수 없었던 수분이 고분자 흡수제에 흡착되고, 남은 현탁 용수 중의 분체 입자와 용수 분자의 고분자 응집제에 의한 개질 작용이 촉진되고, 언로딩이 용이하게 되었다.

또한, 고분자 흡수제와 고분자 응집제의 첨가 순서는 반대, 혹은 동시에 첨가해도 마찬가지의 효과가 얻어졌다.

언로딩 도중에, 용수가 관찰되었을 때는 종래는 배 바닥에 다량의 물이 남아 있었지만, 상기의 처리에 의해서 잔 용수도 거의 보이지 않게 되었다.

이상의 결과로부터, 종래는 호우 중에서의 언로딩을 대비하고 있었다. 그러나, 육상으로의 언로딩시에는 본 발명에 적합한 상기의 언로딩 방법을 채용하면, 통상시의 효율을 100%로 했을 때, 장시간의 호우시의 언로딩에서도 약 90%의 효율을 달성할 수 있었다.

<실시예 8>

호우시에, 그랩식 언로더에 의한 언로딩을 계속하고, 고분자 응집제 단체에서는 개질할 수 없는 상태(분광비가 7미만)의 수분 과다로 된 철광석을 예로 들어 이하에 설명한다.

호우 중에도 도 10에 나타내는 바와 같은 그랩식 언로더에 의한 언로딩을 계속하고, 언로딩 작업이 진행하고, 언로딩 후반의 하층 부분에 도달하는 단계에서 호우에 의한 고수분화에 의해 용수가 관찰되기 시작한 도 10의 (a)에 나타내는 상태에 있는 철광석을 운반선으로부터 언로딩할 때, 아크릴아미드계 고분자 응집제를 현탁 용수량에 대해, 0.6mass%에 상당하는 약액 농도가 되는 바와 같은 양을 첨가하고, 그 후, 분광비에 있어서 7미만으로 되는 현탁 용수량에 대해, 고분자 흡수제인 폴리아크릴산염 수지 과립을 1.0초과∼2.0mass% 첨가하였다.

이 현탁 용수 Wm의 양에 대한 고분자 흡수제 및 고분자 응집제의 첨가량은 현탁 용수 Wm이 그랩 버킷으로 굴착한 후의 함몰부에 발생하기 때문에, 버킷 용량과 굴착 깊이에 의거하는 굴착량으로부터 추정하고, 첨가해야 할 약제의 양을 결정한다고 하는 방법으로 실행하였다.

다음에, 선창내의 광석 퇴적층에 생긴 함몰부 부분에 발생한 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제 및 고분자 응집제를 첨가한 후, 그 현탁 용수 Wm의 주위의 벌크재(카라쟈스 철광석)를 그 현탁 용수 Wm중에 부가하고 그랩 버킷을 사용해서 30∼80초 뒤섞었다. 즉, 그랩 버킷으로 벌크재(고분자 응집제)의 움켜쥠과 개방 낙하의 각 조작을 반복한 후에, 언로딩의 작업을 실행하였다.

그 결과, 현탁 용수 Wm에 고분자 흡수제를 더해서 뒤섞는 것에 의해서, 고분자 응집제 단체에서는 다 개질할 수 없었던 수분이 고분자 흡수제에 흡착되고, 남은 현탁 용수 중의 분체 입자와 용수 분자의 고분자 응집제에 의한 개질 작용이 촉진되고, 언로딩이 용이하게 되었다.

또한, 고분자 흡수제와 고분자 응집제의 첨가 순서는 반대, 혹은 동시에 첨가해도 마찬가지의 효과가 얻어졌다.

언로딩 도중에, 용수가 관찰되었을 때에는 종래는 배 바닥에 다량의 물이 남아 있었지만, 상기의 처리에 의해서 잔 용수도 거의 보이지 않게 되었다.

이상의 결과로부터, 종래는 호우 중에서의 언로딩을 대비하고 있었다. 그러나, 육상으로의 언로딩시에는 본 발명에 적합한 상기의 언로딩 방법을 채용하면, 통상시의 효율을 100%로 했을 때, 장시간의 호우시의 언로딩에서도 약 93%의 효율을 달성할 수 있었다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명의 상술한 벌크재의 언로딩 기술은 예시한 함수 광석이나 석탄 이외에, 자갈, 모래, 곡물 등의 벌크재의 언로딩 작업에도 적용이 가능하다.

1; 선창 2; 벌크재
3; 물고임 4; 함몰부
5; 버킷 A; 수분 흡착제
C; 철제 용기 P; 분체
Wm; 현탁 용수

Claims (25)

1. 광석이나 석탄과 같은 함수 벌크재를 화물선으로부터 다리형 크레인이나 언로더의 그랩 버킷 또는 연속식 언로더의 버킷을 사용해서 언로딩함에 있어서, 언로딩 작업시에, 용수 중에 분체 입자가 현탁한 상태의 현탁 용수가 발생된 경우에, 상기 현탁 용수에 대해, 고분자 응집제를 첨가하는 것에 의해 현탁 용수에 대해 용수와 분체 입자의 응결·응집, 및 수분 흡착제를 첨가하는 것에 의해 현탁 용수에 대해 용수의 흡착, 중 적어도 어느 하나를 일으키게 하고 나서, 벌크재와 함께 언로딩을 실행하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 현탁 용수에 대해 고분자 응집제만을 첨가하여 용수와 분체 입자의 응결·응집을 일으키게 하고 나서, 벌크재와 함께 언로딩을 실행하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 현탁 용수에 대해 수분 흡착제만을 첨가하는 것에 의해, 해당 수분 흡착제에 용수를 흡착시키고 나서, 벌크재와 함께 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 수분 흡착제로서, 고분자 흡수제를 이용하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 수분 흡착제는 현탁 용수량의 0.5초과∼3.3mass% 상당량을 첨가하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 수분 흡착제는 현탁 용수량의 0.5초과∼3.3mass% 상당량을 첨가하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 수분 흡착제는 현탁 용수량의 1.0∼2.0mass% 상당량을 첨가하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 수분 흡착제는 현탁 용수량의 1.0∼2.0mass% 상당량을 첨가하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 수분 흡착제는 현탁 용수량의 1.0∼2.0mass% 상당량을 첨가하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고분자 응집제는 현탁 용수량의 0.4∼1.0mass% 상당량을 첨가하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 현탁 용수의 발생 위치에 고분자 응집제를 첨가하는 동시에, 다른 부위의 벌크재를 섞어 교반하는 것에 의해, 응결 입자, 응집 입자를 생성시키고 나서 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 현탁 용수의 발생 위치에 고분자 응집제를 첨가하는 동시에, 다른 부위의 벌크재를 섞어 교반하는 것에 의해, 응결 입자, 응집 입자를 생성시키고 나서 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
13. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 현탁 용수의 발생 위치에 수분 흡착제를 첨가하는 동시에, 다른 부위의 벌크재를 섞어 교반하고 나서 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
14. 제 4 항에 있어서,
    상기 현탁 용수의 발생 위치에 수분 흡착제를 첨가하는 동시에, 다른 부위의 벌크재를 섞어 교반하고 나서 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
15. 제 5 항에 있어서,
    상기 현탁 용수의 발생 위치에 수분 흡착제를 첨가하는 동시에, 다른 부위의 벌크재를 섞어 교반하고 나서 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
16. 제 7 항에 있어서,
    상기 현탁 용수의 발생 위치에 수분 흡착제를 첨가하는 동시에, 다른 부위의 벌크재를 섞어 교반하고 나서 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 현탁 용수 발생 위치에 고분자 응집제 및 수분 흡착제를 첨가하여, 고분자 응집제의 첨가에 의해, 응결 입자, 응집 입자를 생성시키고, 응결 입자, 응집 입자의 생성이 없는 상기 현탁 용수 부분의 용수를 수분 흡착제에 흡착시키고 나서, 벌크재와 함께 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
18. 제 1 항에 있어서,
    상기 현탁 용수의 발생 위치에 수분 흡착제를 첨가하여, 상기 현탁 용수 중의 용수를 줄인 후, 고분자 응집제의 첨가에 의해, 응결 입자, 응집 입자를 생성시키고, 벌크재와 함께 언로딩하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
19. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 17 항 내지 제 18 항의 어느 한 항에 있어서,
    고분자 응집제 및 수분 흡착제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
20. 제 4 항에 있어서,
    고분자 응집제 및 수분 흡착제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
21. 제 5 항에 있어서,
    고분자 응집제 및 수분 흡착제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
22. 제 7 항에 있어서,
    고분자 응집제 및 수분 흡착제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
23. 제 10 항에 있어서,
    고분자 응집제 및 수분 흡착제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
24. 제 11 항에 있어서,
    고분자 응집제 및 수분 흡착제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.
25. 제 13 항에 있어서,
    고분자 응집제 및 수분 흡착제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현탁용수의 중량에 대한 벌크재의 중량비율을 나타내는 분광비를 7 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 함수 벌크재의 언로딩 방법.

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