TWI604892B - Magnetic separator - Google Patents

Description

磁選機

本發明係關於一種於再利用產業領域、進行粉體選別之食品、材料等領域中較佳之使用磁性來選別粒子之磁選機，尤其係關於對以帶式輸送機搬送之粒子，藉由自帶式輸送機上懸掛之懸掛磁鐵單元以弱磁力進行磁化之僅對強磁性粒子進行磁化回收的弱磁力磁選機。

磁選機係一般所廣泛利用之最普及之粒子分離裝置之一。其係藉由自上部懸掛之磁鐵、或輸送機之皮帶輪內所儲存之磁鐵、或配置於粒子流路左右等之磁鐵，對鐵屑等進行磁吸引而將其捕捉，從而與非磁性粒子區分之方法。磁鐵除永久磁鐵以外，亦會利用電磁鐵或超導磁鐵等。又，亦有於磁鐵間配置細鐵線等之矩陣而增大磁化梯度之方法等。均為用以對具有更弱之磁性之粒子或微粒進行磁捕捉之方法。如此，先前之磁選機之技術性課題在於如何以較強之磁吸引力(磁通密度、磁化梯度)對多數粒子進行磁捕捉。又，特徵在於弱磁力性者較少，例如，於專利文獻1中，明確記載有藉由降低磁選機之感度(磁力)而實施磁捕捉，但未記載具體裝置、方法，於專利文獻2中，記載有與本發明同樣地使用懸掛型磁選機，藉由拉開與輸送機上之粒子之間隔而僅使強磁性體磁著，但未記載其詳細條件或性能。

另一方面，形狀分離裝置有根據以相機等進行監控而得之影像進行判斷之感測-分選裝置、及利用傾斜面等之滾動之機械式者，進而，若為氣流選別式者，則其選別因子包含形狀。機械式形狀選別裝 置有離心式、振動式、傾斜式等方式，關於使用輸送帶之傾斜輸送帶型粒子選別裝置，有專利文獻3~5所示者。

進而，關於將傾斜輸送帶選別機及磁選功能組合而成者，有於輸送帶下表面儲存有磁鐵者(參照專利文獻6)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2006-75793號公報

[專利文獻2]日本專利特開平5-146708號公報

[專利文獻3]日本專利特開2001-9380號公報

[專利文獻4]日本專利第3508279號公報

[專利文獻5]日本專利第4001830號公報

[專利文獻6]日本專利特開2005-118685號公報

[專利文獻7]日本專利特開2010-214352號公報

先前，本發明者等對專利文獻7之鉭電容器之再利用方法提出申請。專利文獻7係一種鉭電容器之再利用方法之發明，其特徵在於包括：一次濃縮步驟，其自使用過之印刷基板將基板上所安裝之元件類剝離回收，並以篩對所剝離回收之元件類進行篩分選別，藉此回收與鉭電容器相同之尺寸範圍之粒子；二次濃縮步驟，其自一次濃縮產物中藉由比重選別而回收與鉭電容器相同之比重範圍者；及三次濃縮步驟，其自二次濃縮產物中藉由弱磁選而回收非磁著物，從而製成鉭電容器之高濃縮產物；該三次濃縮步驟中必需進行弱磁選之弱磁磁選機。

例如，考慮將自印刷基板剝離之電子元件使用磁選機按照種類進行選別。若藉由以稀土天然磁鐵或電磁鐵、超導磁鐵等高級磁選機 所發揮之較高之磁吸引力進行選別，則鎳塗層、或少量之鐵成分亦產生反應，從而元件之大部分產生磁著，未達成按元件之種類進行選別。若使用普及型磁選機(磁通密度0.1T以上)，則由於鐵成分多之元件、連接於元件之導線產生磁著從而元件被回收。然而，若為例如鉭電容器等，則於自印刷基板剝離時，會產生附導線地剝離之情形、及無導線地剝離之情形等，故而若以此方法進行磁選，則相同元件被分成磁著產物及非磁著產物。

另一方面，例如，自印刷基板剝離之電子元件之中，鋁電解電容器等圓筒形元件可能會藉由於傾斜面滾落而自混合元件群中選出。然而，若為先前之傾斜輸送帶型形狀分離裝置，則若於供給至輸送帶上時，未以圓筒形之側面部朝向傾斜方向之方式供給，則與矩形粒子同樣地殘留於輸送帶上。又，若施加振動等，則小矩形元件會於傾斜滾落，故而無法進行精度良好之形狀分離。

本發明所欲解決之課題在於提供一種僅對強磁性粒子進行磁著回收之裝置。進而，在於在使磁選用之搬送輸送機傾斜而成之小型化裝置中，提供一種亦達成圓筒形粒子之精度良好之形狀分離之裝置。

為了解決上述課題，本發明之特徵在於：其係一種弱磁力磁選機，且包含：帶式輸送機，其搬送被選別粒子；及懸掛型磁鐵單元，其與上述帶式輸送機之上方離開而進行設置；該磁鐵單元以無不均之低磁力磁著上述帶式輸送機之輸送帶上所搬送之上述被選別粒子，藉此對強磁性體進行磁著回收，並且不對弱磁性體進行磁著回收；上述磁鐵單元係以如下方式進行設置：其長度方向之長度大於上述輸送帶之輸送帶寬度，使上述磁鐵單元之長度方向與輸送帶寬度方向一致，且使上述磁鐵單元之兩端較上述輸送帶寬度更突出，距上述輸送帶之表面之離開距離遍及長度方向成為固定距離，藉此，於超過0且700高 斯以下之弱磁力範圍內，於與上述磁鐵單元相對向之上述輸送帶表面位置，上述輸送帶寬度方向上之磁通密度之不均為10%以下。

又，本發明係上述弱磁力磁選機，其特徵在於：使上述帶式輸送機之上述輸送帶自上述輸送帶之行進方向向直角方向傾斜地進行設置，於上述被選別粒子之中，形狀選別成由於重力而於傾斜面滾落之形狀者、及不會由於重力而於傾斜面滾落之形狀者。

又，本發明係上述弱磁力磁選機，其特徵在於：於上述帶式輸送機之上述輸送帶上方設置至少1個擺動型針閘，上述輸送帶上之搬送中之上述被選別粒子與上述針閘之針進行接觸，藉此促使上述被選別粒子於上述輸送帶上之姿勢変化。

又，本發明係上述弱磁力磁選機，其特徵在於：使用二次濃縮產物作為上述被選別粒子，該二次濃縮產物係自剝離回收自使用過之印刷基板中之元件類中對與鉭電容器相同尺寸範圍之粒子進行回收而進行一次濃縮，進而藉由比重選別而回收與上述鉭電容器相同之比重範圍者而進行二次濃縮而得，並將未磁著回收而自上述帶式輸送機被搬出者製成上述鉭電容器之高濃縮產物。

於本發明之弱磁力磁選機中，不採用容易產生輸送帶上之磁力不均之磁性皮帶輪等輥型，而採用懸掛型磁鐵單元，且於懸掛型磁鐵單元中，不利用容易產生磁力不均之兩端，故而藉由使磁鐵單元之尺寸大於輸送帶寬度，於磁鐵單元之除兩端以外之靠中央之部分以無不均之低磁力磁著輸送帶上所搬送之粒子，可使所有強磁性體磁著回收，而完全不回收弱磁性體。於本發明中，可大致覆蓋超過0且700高斯以下(超過0且0.07特士拉：[T]以下)之極低之磁通密度範圍。進而，懸掛型磁鐵單元若視需要設置上下微動裝置，並賦予使之於與輸送帶面相距大致2cm~50cm之範圍內以mm為單位上下移動之功能， 則可於極低之磁通密度範圍內調整磁通密度。

又，於本發明之一形態中，使輸送機輸送帶不僅為搬送器件，而且藉由導入形狀分離之新機構，而使其兼作為形狀分離裝置，雖為小型化之裝置，但可高精度地選別成「球形、圓筒形粒子」「強磁性粒子」「其他粒子」之3成分。

進而，於本發明之另一形態中，由於設置輸送機之搬送中途之輸送帶上所設置之細針障礙物，故圓筒形粒子藉由與障礙物之接觸而改變姿勢，若於改變姿勢之過程中側面朝向傾斜方向，則立即於傾斜面滾落，促進了形狀分離從而形狀分離之精度提高。又，由於針係製成擺動型針閘，故不產生針引起之粒子積存導致之阻塞，亦不會對針及被選別粒子兩者施加過度之負載。

1‧‧‧懸掛磁鐵單元

2‧‧‧輸送帶

3‧‧‧試樣供給位置

4、A、B‧‧‧圓筒形粒子

5‧‧‧非磁性/弱磁性矩形粒子

6‧‧‧強磁性矩形粒子

10‧‧‧針閘

11‧‧‧針

12‧‧‧旋轉軸

X‧‧‧輸送帶搬送方向

θ‧‧‧傾斜

圖1係表示於本發明之一實施例中，對應於懸掛磁鐵單元與輸送帶間距離之輸送帶寬度方向之磁通密度分佈的圖。

圖2係用以說明使用傾斜輸送帶之情形時，傾斜輸送帶上之各粒子之運動的圖。

圖3係表示設置於輸送帶上方之擺動型針閘之一例之圖。

[實施例]

本發明係一種弱磁力磁選機，其特徵在於包含：帶式輸送機，其搬送被選別粒子；及懸掛型磁鐵單元，其與帶式輸送機之上方離開而進行設置；該磁鐵單元以無不均之低磁力磁著輸送帶上所搬送之被選別粒子，藉此對所有強磁性體進行磁著回收，並且完全不回收弱磁性體；懸掛型磁鐵單元係以如下方式進行設置：長度方向之長度大於輸送帶寬度，使磁鐵單元之長度方向與輸送帶寬度方向一致，且使磁鐵單元之兩端較輸送帶寬度更突出，距輸送帶表面之離開距離遍及長 度方向成為固定距離，藉此，於超過0且700高斯以下之弱磁力範圍內，於與磁鐵單元相對向之輸送帶表面位置，輸送帶寬度方向上之磁通密度之不均為10%以下。於本發明中，不採用容易產生輸送帶上之磁力不均之磁性皮帶輪等輥型，而採用懸掛型磁鐵單元，且不利用容易產生磁力不均之磁鐵單元之兩端，故而可實現如下之磁選機：其以無不均之低磁力磁著輸送帶上所搬送之被選別粒子，從而使所有強磁性體磁著回收，並且完全不回收弱磁性體。

例如，於試製機中，使用相對於輸送帶寬度30cm，長度方向之長度為45cm之平板磁鐵作為懸掛磁選機。又，懸掛磁鐵視需要設置上下微動裝置，具有使之於與輸送帶面相距2cm~50cm之範圍以mm為單位上下移動之功能。其特徵在於：藉此，大致覆蓋超過0且700高斯以下(超過0且0.07特士拉：[T]以下)之極低之磁通密度範圍，並且如圖1所示將輸送帶面之磁通密度之不均大致抑制於10%以內。於圖1中，縱軸表示磁通密度[特士拉]([T])，橫軸表示輸送帶寬度(與中心相距距離之)[mm]，並對懸掛磁鐵單元與輸送帶間之距離為0mm(即位於輸送帶表面時)、25mm、50mm、75mm、100mm之情形時之輸送帶寬度方向之磁通密度分佈作圖而成者，可知幾乎無磁通密度分佈之不均。

又，本發明係上述弱磁力磁選機，其係如圖2所示，使帶式輸送機之輸送帶自行進方向向直角方向傾斜，藉此導入促進形狀分離之新機構，兼用作形狀分離裝置，雖為小型化裝置，但可高精度地選別成「球形、圓筒形粒子」「強磁性粒子」「其他粒子」之3成分。

例如考慮將自廢棄印刷基板剝離之電子元件按種類進行選別。電子元件包括如IC(integrated circuit，積體電路)或記憶體之扁平狀者、如鉭電容器般為長方體者、如鋁電解電容器般為圓筒形者等。由於幾乎無球形粒子，故而可期待由傾斜輸送帶引起之滾動的為鋁電解 電容器。

再者，圖2中之符號1表示懸掛磁鐵單元，符號2表示輸送帶，符號3表示試樣供給位置，符號4表示圓筒形粒子，符號5表示非磁性/弱磁性矩形粒子，符號6表示強磁性矩形粒子，符號X表示輸送帶搬送方向，符號θ表示輸送帶2之輸送帶面之傾斜。如圖2所示，傾斜係表示於輸送帶搬送方向觀察，輸送帶2之輸送帶面相對於水平面成為左傾(或右傾)之傾斜。

此處，若將圓筒形之鋁電解電容器僅供給至傾斜輸送帶2上，則有立即向下方向滾動之情形、及不滾動而被輸送機搬送之情形。前者為使圓筒刑側面朝向傾斜方向而供給之情形(圖2之A所示之圓筒形粒子4)，後者為使圓筒形之端面朝向傾斜方向之情形(圖2之B所示之圓筒形粒子4)。於後者之實例中，若於輸送機到達終點前不使之於傾斜面上滾動，則會導致形狀分離之精度降低。

因此，本發明係於上述弱磁力磁選機中，對使端面朝向傾斜方向之(即，使側面朝向輸送機之搬送方向之)粒子B，藉由設置輸送機之搬送中途之輸送帶上所設置之細針障礙物，圓筒形粒子由於與障礙物之接觸而改變姿勢，於改變姿勢之過程中，使側面朝向傾斜方向，從而立即於傾斜面滾落。此處，針必須以自輸送帶上懸掛之方式固定於裝置上。又，為了確實地與粒子進行接觸，期望針並非1根，而是朝向傾斜方向設置多數根。然而，若過多而針之間隔變窄，則粒子本身無法通過針，會使粒子積存而引起阻塞。若粒子之間隔較寬，則未接觸而通過之粒子增加。因此，為了防止粒子積存導致之阻塞，並且維持針與粒子之確實接觸，採用擺動型針閘。該擺動型針閘如圖3般包含使板(針閘10)自輸送帶2上簾子狀地下垂之構成，該板具有可與輸送帶搬送方向X順向地旋轉之旋轉軸12上所安裝之多數之針11。針閘10於未與粒子接觸之情況下，由於重力而相對於輸送帶2垂直地下 垂，但若與粒子接觸，則一面提供改變粒子之姿勢之機會，一面由於伴隨輸送帶2之移動之粒子之移動，針閘10以旋轉軸12為中心，向輸送帶2之行進方向擺動而阻礙粒子之阻塞。於一次之接觸中，亦有側面不朝向傾斜方向之情況，故而為了謀求確實性，較理想為於3個以上之位置設置針閘10。

本發明之弱磁力磁選機可適用於0.1mm以上、主要為1mm以上、80mm以下(較佳為30mm以下)之各種複數種混合粒子群，作為1個典型對象，可列舉自廢棄印刷基板剝離之電子元件群。本發明者等人已於專利文獻7之「鉭電容器之再利用方法」中，對藉由篩選(篩分)、氣流選別、磁選之3個步驟而自混合電子元件群中僅對鉭電容器進行高濃縮之方法提出申請。於專利文獻7中，作為於氣流選別後，去除與鉭電容器共存之晶體振盪器之方法，明確記載有在僅磁著晶體振盪器，不論有無導線而不磁著鉭電容器之條件下，進行通常幾乎不實施之240高斯(0.024特士拉)之低磁力下之磁選。本發明之弱磁力磁選機不僅可滿足該條件，而且為亦可於傾斜輸送帶部個別地回收圓筒形之鋁電解電容器之裝置。

若基於專利文獻7之「鉭電容器之再利用方法」，使本發明之實現均勻低磁力之低磁力磁選機及其搬送輸送機具有附擺動針閘之傾斜輸送帶型形狀分離裝置之功能，藉此進行鉭電容器之回收試驗，則可進而實現精度高之元件選別。即，對粒徑及比重與鉭電容器接近(選別難度極高)之混合元件模擬試樣，進行與鉭電容器共存之(即雜質)晶體振盪器及鋁電解電容器之去除試驗，結果可以弱磁力磁選功能去除晶體振盪器，以傾斜輸送帶選別功能去除鋁電解電容器。又，本發明機雖小型化，但可進行連續供給、排出，並且可以長度1m之輸送機對元件進行約20kg/h之處理，以長度2m之輸送機進行約40kg/h之處理，極富實用性。

[產業上之可利用性]

本發明係關注再利用產業中之弱磁力磁選機而開發而成者，於再利用產業以外，亦可於例如製造業之原料管理等、藉由弱磁力進行選別之所有技術領域用作弱磁力磁選機。

1‧‧‧懸掛磁鐵單元

2‧‧‧輸送帶

3‧‧‧試樣供給位置

4、A、B‧‧‧圓筒形粒子

5‧‧‧非磁性/弱磁性矩形粒子

6‧‧‧強磁性矩形粒子

X‧‧‧輸送帶搬送方向

θ‧‧‧傾斜

Claims (2)

1. 一種弱磁力磁選機，其特徵在於包含：帶式輸送機，其搬送被選別粒子；及懸掛型磁鐵單元，其與上述帶式輸送機之上方離開而進行設置；該磁鐵單元以無不均之低磁力磁著上述帶式輸送機之輸送帶上所搬送之上述被選別粒子，藉此對強磁性體進行磁著回收，並且不對弱磁性體進行磁著回收；上述磁鐵單元係以如下方式進行設置：其長度方向之長度大於上述輸送帶之輸送帶寬度，使上述磁鐵單元之長度方向與輸送帶寬度方向一致，且使上述磁鐵單元之兩端較上述輸送帶寬度更突出，距上述輸送帶之表面之離開距離遍及長度方向成為固定距離，藉此，於超過0且700高斯以下之弱磁力範圍內，於與上述磁鐵單元相對向之上述輸送帶表面上，上述輸送帶寬度方向上之磁通密度之不均為10%以下；使上述帶式輸送機之上述輸送帶自上述輸送帶之行進方向向直角方向傾斜地進行設置，於上述被選別粒子中，形狀選別成因重力而滾落傾斜面之形狀者、及不會因重力而滾落傾斜面之形狀者；且於上述帶式輸送機之上述輸送帶上方沿著上述輸送帶之行進方向設置複數個擺動型針閘，藉由上述輸送帶上之搬送中之上述被選別粒子與上述針閘之針進行接觸，促進上述被選別粒子於上述輸送帶上之姿勢變化。
2. 如請求項1之弱磁力磁選機，其使用二次濃縮產物作為上述被選別粒子，該二次濃縮產物係自剝離回收自使用過之印刷基板之元件類中對與鉭電容器相同尺寸範圍之粒子進行回收而進行一次濃縮，進而藉由比重選別而回收與上述鉭電容器相同比重範 圍者而進行二次濃縮而得，並將未磁著回收而自上述帶式輸送機被搬出者製成上述鉭電容器之高濃縮產物。