JP7757873B2 - Circular vibrating sieve and powder sieving method - Google Patents
Circular vibrating sieve and powder sieving methodInfo
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Description
本発明は、円形振動篩機、および粉体の篩別方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、円形振動篩機、およびその円形振動篩機を用いた粉体の篩別方法に関する。 The present invention relates to a circular vibrating sieve and a method for sieving powder. More specifically, the present invention relates to a circular vibrating sieve and a method for sieving powder using the circular vibrating sieve.
ニッケルなどの電解採取では、目的金属とは別種の金属であって繰り返し使用できる材質の金属板をカソードとして使用し、所定時間の電解を行った後、電着物を金属板から引き剥がして回収する方法が一般的に行われている。このとき、金属板の表面を電着部を残して絶縁樹脂でマスキングしておくことにより、任意の特殊形状の電着物を得ることができる。 In electrowinning of nickel and other metals, a commonly used method is to use a metal plate made of a reusable material that is a different type of metal from the target metal as the cathode, perform electrolysis for a specified period of time, and then peel and recover the electrodeposit from the metal plate. By masking the surface of the metal plate with insulating resin, leaving the electrodeposited area, electrodeposits of any desired shape can be obtained.
金属板を絶縁樹脂でマスキングしたカソード（母板）は、電解採取に繰り返し使用される。母板の使用を繰り返すと、絶縁樹脂で形成された絶縁層が徐々に剥がれるため、電着物の不良率が高くなる。不良率が基準値を超えると、絶縁層の寿命が到来したと判断され、母板の再整備が行われる。母板の再整備は、母板表面の絶縁層をブラスト処理により全て除去した後、新たに絶縁樹脂でマスキングすることにより行われる（特許文献１）。 Cathodes (mother plates), which are metal plates masked with insulating resin, are repeatedly used for electrowinning. Repeated use of the mother plate gradually peels off the insulating layer formed by the insulating resin, resulting in an increased defect rate for the electrodeposits. When the defect rate exceeds a standard value, the insulating layer is deemed to have reached the end of its life, and the mother plate is reconditioned. Reconditioning of the mother plate is carried out by blasting to remove all of the insulating layer from the surface of the mother plate, and then masking it with new insulating resin (Patent Document 1).
ブラスト処理に用いられた後の研削材は、回収され、セパレーターにより異物が除去される。異物が除去された研削材は篩機に送られ、微粉と粗粉とに分離される。微粉は廃棄される。一方、粗粉は再度ブラスト処理に用いられる。これにより、研削材の再利用を図り、新規研削材のコストを抑えることができる。 After being used in the blasting process, the abrasive is collected and foreign matter is removed using a separator. The abrasive from which foreign matter has been removed is sent to a sieve and separated into fine and coarse powder. The fine powder is discarded, while the coarse powder is used again in the blasting process. This allows the abrasive to be reused, reducing the cost of new abrasive.
ブラスト処理により金属板の表面を所定の粗さに調整することで、絶縁層の剥離を抑えることができる。金属板の表面粗さはブラスト処理に用いられる研削材の粒径により調整できる。そこで、篩機に設けられる篩網の目開きは、適切な粒径の研削材が得られるように設定される。 By adjusting the surface of the metal plate to a specified roughness through blasting, peeling of the insulating layer can be prevented. The surface roughness of the metal plate can be adjusted by the particle size of the abrasive used in blasting. Therefore, the mesh size of the sieve mesh installed in the sieve machine is set so that abrasives of the appropriate particle size can be obtained.
しかし、篩網上に目開きよりも小さい粒子が残ることがあり、粗粉として回収された研削材の平均粒径が目標値よりも小さくなることがある。そうすると、金属板の表面を目標とする粗さに調整できなくなる。 However, particles smaller than the mesh size may remain on the sieve, resulting in the average particle size of the abrasive recovered as coarse powder being smaller than the target value. This makes it impossible to adjust the surface of the metal plate to the desired roughness.
本発明は上記事情に鑑み、篩網の目開きよりも小さい粒子が粗粉として排出されることを抑制できる円形振動篩機、および粉体の篩別方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a circular vibrating sieve that can prevent particles smaller than the mesh size of the sieve screen from being discharged as coarse powder, and a method for sieving powder.
第１発明の円形振動篩機は、円形の篩網と、前記篩網の上面に粉体を供給する粉体供給口と、前記篩網の上面に設けられた排出ガイドと、前記篩網の外周を囲う篩枠と、前記篩枠の前記篩網より上部に形成された粗粉排出口と、前記篩枠の前記篩網より下部に形成された微粉排出口と、前記篩網を振動させる振動体と、を備え、前記篩網の半径をｒとし、前記篩網の中心を基準とした第１方向周りの角度であって前記篩網の中心から前記粗粉排出口の前記第１方向側の縁部に向かう角度を０°とした角度をθとしたときに、前記粉体供給口は、前記粉体の落下点の最頻位置が前記篩網の中心から外方に０．４ｒ～０．６ｒの範囲内であり、かつ、θが０～４５°の範囲内となるよう構成されており、前記排出ガイドは、長さが０．１７ｒ～０．３８ｒの棒材であり、基端が前記粗粉排出口の前記第１方向側の縁部に設けられ、全体が前記篩網の半径方向を基準として前記第１方向とは逆の第２方向に２０～５０°傾いていることを特徴とする。
第２発明の粉体の篩別方法は、第１発明の円形振動篩機を用いて前記粉体を篩別する工程を備え、前記工程における前記円形振動篩機への前記粉体の供給量は、前記篩網の単位面積当たり１，０００～５，０００ｋｇ／ｈ・ｍ２であることを特徴とする。
第３発明の粉体の篩別方法は、第２発明において、前記粉体は、前記篩網の目開き未満の粒径を有する粒子の割合が１０～８０重量％であることを特徴とする。
第４発明の粉体の篩別方法は、第３発明において、前記粉体は、ブラスト処理に用いられる研削材であることを特徴とする。
第５発明の粉体の篩別方法は、第２発明において、前記粉体は、フェロニッケルスラグであることを特徴とする。
第６発明の粉体の篩別方法は、第５発明において、前記フェロニッケルスラグは、母板にマスキングされた絶縁層を除去するブラスト処理に用いられる研削材であることを特徴とする。
第７発明の粉体の篩別方法は、第２～第６発明のいずかにおいて、前記振動体は、上部ウエイトと、下部ウエイトとを有し、前記上部ウエイトと前記下部ウエイトとの位相角度は０～３０°であることを特徴とする。
A circular vibrating sieve machine according to a first aspect of the present invention comprises a circular sieve screen, a powder supply port for supplying powder to an upper surface of the sieve screen, a discharge guide provided on the upper surface of the sieve screen, a sieve frame surrounding the outer periphery of the sieve screen, a coarse powder discharge port formed in the sieve frame above the sieve screen, a fine powder discharge port formed in the sieve frame below the sieve screen, and a vibrator for vibrating the sieve screen, wherein the radius of the sieve screen is defined as r, and the distance from the center of the sieve screen to the edge of the coarse powder discharge port on the first direction side is defined as r. When the angle toward the center of the sieve screen is 0° and the angle θ is 0°, the powder supply port is configured so that the most frequent position of the powder falling point is within a range of 0.4r to 0.6r outward from the center of the sieve screen, and θ is within a range of 0 to 45°, and the discharge guide is a rod having a length of 0.17r to 0.38r, the base end of which is provided on the edge of the coarse powder discharge port on the first direction side, and the entire guide is inclined by 20 to 50° in a second direction opposite to the first direction with respect to the radial direction of the sieve screen.
A powder sieving method according to a second aspect of the present invention includes a step of sieving the powder using the circular vibrating sieve of the first aspect of the present invention, wherein the amount of the powder supplied to the circular vibrating sieve in the step is 1,000 to 5,000 kg/h m2 per unit area of the sieve screen.
The powder sieving method of the third invention is the second invention, characterized in that the powder has a ratio of particles having a particle size smaller than the mesh opening of the sieve screen of 10 to 80% by weight.
A fourth aspect of the present invention is a powder sieving method according to the third aspect of the present invention, characterized in that the powder is an abrasive material used in blasting.
A fifth aspect of the present invention is a powder sieving method according to the second aspect of the present invention, characterized in that the powder is ferronickel slag.
A sixth aspect of the present invention is a powder sieving method according to the fifth aspect of the present invention, characterized in that the ferronickel slag is an abrasive used in a blasting process for removing an insulating layer masked on a mother board.
The powder sieving method of the seventh invention is any of the second to sixth inventions, characterized in that the vibrator has an upper weight and a lower weight, and the phase angle between the upper weight and the lower weight is 0 to 30 degrees.
本発明によれば、篩網の偏心位置であって排出ガイドにより粗粉排出口と隔てられた位置に粉体が供給されるため、粉体が篩網に供給されてすぐに粗粉排出口から排出されることを抑制できる。また、粉体は篩網上を少なくとも一周してから粗粉排出口に導かれるので、篩網上で処理される時間を十分に確保できる。そのため、篩網の目開きよりも小さい粒子が粗粉として排出されることを抑制できる。 According to the present invention, powder is supplied to an eccentric position on the sieve screen that is separated from the coarse powder discharge outlet by a discharge guide, preventing the powder from being discharged from the coarse powder discharge outlet immediately after being supplied to the sieve screen. Furthermore, the powder travels at least one full revolution on the sieve screen before being guided to the coarse powder discharge outlet, ensuring sufficient time for processing on the sieve screen. This prevents particles smaller than the mesh size of the sieve screen from being discharged as coarse powder.
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
（円形振動篩機）
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る円形振動篩機１は有底円筒形の架台１０を有する。架台１０の上部には複数の枠受スプリング１１を介してベース２１が支持されている。ベース２１の中心部の下面にはハウジング２２が固定されている。ハウジング２２には回転軸２３が回転可能に支持されている。回転軸２３のうちハウジング２２の上方に突出した上端部には上部ウエイト２４が取り付けられている。回転軸２３のうちハウジング２２の下方に突出した下端部には下部ウエイト２５が取り付けられている。上部ウエイト２４および下部ウエイト２５は回転軸２３とともに回転する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Circular vibrating sieve machine)
As shown in Figure 1, a circular vibrating sieve 1 according to one embodiment of the present invention has a cylindrical base 10 with a bottom. A base 21 is supported on the upper part of the base 10 via a plurality of frame support springs 11. A housing 22 is fixed to the underside of the center of the base 21. A rotating shaft 23 is rotatably supported on the housing 22. An upper weight 24 is attached to the upper end of the rotating shaft 23 that protrudes above the housing 22. A lower weight 25 is attached to the lower end of the rotating shaft 23 that protrudes below the housing 22. The upper weight 24 and the lower weight 25 rotate together with the rotating shaft 23.
回転軸２３の下端には駆動スプリング１２を介して第１プーリ１３が設けられている。第１プーリ１３は架台１０の底面に回転可能に支持されている。架台１０の内部にはモータ１４が設けられている。モータ１４の回転軸には第２プーリ１５が設けられている。第１プーリ１３と第２プーリ１５との間には無端ベルト１６が掛け渡されている。モータ１４を駆動させると、回転軸２３が回転する。 A first pulley 13 is attached to the lower end of the rotating shaft 23 via a drive spring 12. The first pulley 13 is rotatably supported on the bottom surface of the base 10. A motor 14 is provided inside the base 10. A second pulley 15 is attached to the rotating shaft of the motor 14. An endless belt 16 is stretched between the first pulley 13 and the second pulley 15. When the motor 14 is driven, the rotating shaft 23 rotates.
ベース２１、ハウジング２２、回転軸２３、上部ウエイト２４、および下部ウエイト２５により振動体２０が構成されている。モータ１４を駆動させると、振動体２０が振動する。 The vibrating body 20 is made up of the base 21, housing 22, rotating shaft 23, upper weight 24, and lower weight 25. When the motor 14 is driven, the vibrating body 20 vibrates.
ベース２１の上部には篩枠３０が固定されている。篩枠３０は、下円筒枠３１、中円筒枠３２、および上円筒枠３３を積み上げた構成である。上円筒枠３３の上部はテーパ状の蓋３４で閉塞されている。蓋３４の中央には粉体の投入口３５が設けられている。 A sieve frame 30 is fixed to the top of the base 21. The sieve frame 30 is composed of a lower cylindrical frame 31, a middle cylindrical frame 32, and an upper cylindrical frame 33 stacked one on top of the other. The top of the upper cylindrical frame 33 is closed by a tapered lid 34. A powder inlet 35 is provided in the center of the lid 34.
篩枠３０の内部には篩網４０が張り渡されている。篩網４０は多数の線材を編み込んで形成された網状の部材である。篩網４０は多数の孔を有する板材でもよい。篩網４０は円形であり、周縁部が中円筒枠３２と上円筒枠３３との間に挟み込まれて固定されている。篩枠３０は篩網４０に適度な張力を付与している。また、篩枠３０は円形の篩網４０の外周を囲っている。篩網４０は篩枠３０の内部空間を上下に区画している。 A sieve mesh 40 is stretched across the inside of the sieve frame 30. The sieve mesh 40 is a mesh-like member formed by weaving together numerous wires. The sieve mesh 40 may also be a plate material with numerous holes. The sieve mesh 40 is circular, and its peripheral edge is sandwiched and fixed between the middle cylindrical frame 32 and the upper cylindrical frame 33. The sieve frame 30 applies an appropriate amount of tension to the sieve mesh 40. The sieve frame 30 also surrounds the outer periphery of the circular sieve mesh 40. The sieve mesh 40 divides the interior space of the sieve frame 30 into upper and lower sections.
蓋３４の内部にはクランク状の粉体供給管５１が設けられている。粉体供給管５１の一端は投入口３５に接続されている。粉体供給管５１の他端（粉体供給口５２）は篩網４０の上面に向かって開口している。投入口３５に投入された粉体は、粉体供給口５２から落下し、篩網４０の上面に供給される。ここで、粉体は篩網４０の中心からずれた位置に供給される。 A crank-shaped powder supply pipe 51 is provided inside the lid 34. One end of the powder supply pipe 51 is connected to the inlet 35. The other end of the powder supply pipe 51 (powder supply port 52) opens toward the top surface of the sieve 40. Powder introduced into the inlet 35 falls from the powder supply port 52 and is supplied to the top surface of the sieve 40. Here, the powder is supplied to a position offset from the center of the sieve 40.
粉体供給管５１は、粉体を篩網４０の中心からずれた位置に供給できればよく、その構造は特に限定されない。例えば、粉体供給管５１は、クランク状の管ではなく、真っ直ぐな有底円筒管でもよい。有底円筒管の側面のうち底面近傍の一部分に開口（粉体供給口５２）を設ければ、粉体を篩網４０の中心からずれた位置に供給できる。また、粉体が粉体供給口５２から鉛直下向きに真っ直ぐ落下する構成でもよいし、放物線を描きながら落下する構成でもよい。したがって、平面視において、粉体供給口５２の位置と篩網４０における粉体の落下点とが一致しなくてもよい。 The powder supply pipe 51 need only be able to supply powder to a position offset from the center of the sieve screen 40, and its structure is not particularly limited. For example, the powder supply pipe 51 need not be a crank-shaped pipe, but may be a straight, bottomed cylindrical pipe. By providing an opening (powder supply port 52) in a portion of the side of the bottomed cylindrical pipe near the bottom, powder can be supplied to a position offset from the center of the sieve screen 40. Furthermore, the powder may be configured to fall straight down vertically from the powder supply port 52, or it may fall in a parabolic curve. Therefore, in a plan view, the position of the powder supply port 52 and the point at which the powder falls on the sieve screen 40 do not need to coincide.
振動体２０が振動することにより篩網４０が振動する。これにより、粉体の篩別が行われる。篩網４０の目開きより大きい粉体は篩網４０の上面に残留する。篩枠３０の篩網４０より上部、すなわち、上円筒枠３３には粗粉排出口５３が形成されている。粗粉排出口５３には粗粉排出路５４が接続されている。篩網４０の上面に残留した粗粉は粗粉排出口５３および粗粉排出路５４を介して円形振動篩機１の外部に排出される。 When the vibrating body 20 vibrates, the sieve mesh 40 vibrates, thereby sieving the powder. Powder larger than the mesh size of the sieve mesh 40 remains on the upper surface of the sieve mesh 40. A coarse powder discharge outlet 53 is formed above the sieve mesh 40 on the sieve frame 30, i.e., in the upper cylindrical frame 33. A coarse powder discharge path 54 is connected to the coarse powder discharge outlet 53. The coarse powder remaining on the upper surface of the sieve mesh 40 is discharged outside the circular vibrating sieve 1 via the coarse powder discharge outlet 53 and the coarse powder discharge path 54.
篩網４０の目開きより小さい粉体は篩網４０を通って下方に落下する。篩枠３０の篩網４０より下部、具体的には下円筒枠３１には、微粉排出口５５が形成されている。微粉排出口５５には微粉排出路５６が接続されている。また、下円筒枠３１の内部には円錐状の受け部５７が設けられている。篩網４０から落下した微粉は微粉排出口５５および微粉排出路５６を介して円形振動篩機１の外部に排出される。 Powder particles smaller than the mesh size of the sieve screen 40 pass through the screen 40 and fall downward. A fine powder discharge outlet 55 is formed below the screen 40 on the sieve frame 30, specifically in the lower cylindrical frame 31. A fine powder discharge path 56 is connected to the fine powder discharge outlet 55. A conical receiving portion 57 is also provided inside the lower cylindrical frame 31. The fine powder that falls through the sieve screen 40 is discharged outside the circular vibrating sieve 1 via the fine powder discharge outlet 55 and the fine powder discharge path 56.
図２に示すように、円形の篩網４０の中心をＯ、半径をｒ、中心Ｏ周りの角度をθとする。角度θは第１方向Ｄ１を正とする。また、角度θは中心Ｏから粗粉排出口５３の第１方向Ｄ１側の縁部に向かう角度を０°とする。なお、図２に示す例では、時計回りを第１方向Ｄ１としているが、反時計回りを第１方向Ｄ１としてもよい。また、第１方向Ｄ１とは逆の方向を第２方向Ｄ２とする。 As shown in Figure 2, the center of the circular sieve screen 40 is O, the radius is r, and the angle around the center O is θ. The angle θ is positive in the first direction D1. The angle θ from the center O toward the edge of the coarse powder discharge port 53 on the first direction D1 side is 0°. In the example shown in Figure 2, the first direction D1 is clockwise, but the first direction D1 may also be counterclockwise. The direction opposite to the first direction D1 is the second direction D2.
前述のごとく、粉体供給口５２は、篩網４０の中心Ｏからずれた位置に粉体が落下する構成である。ここで、粉体供給口５２は、粉体の落下点の最頻位置が篩網４０の中心Ｏから外方に０．４ｒ～０．６ｒの範囲内であり、かつ、θが０～４５°の範囲内となるよう構成されることが好ましい。以下、この範囲の領域をＡとする。なお、粉体の落下点とは、粉体が落ちた篩網４０上の地点を意味する。粉体はある程度の広がりをもって落下するため、落下点はある分布に従って広がる。落下点の最頻位置とは、落下点の分布において最も頻度の高い地点を意味する。 As mentioned above, the powder supply port 52 is configured so that the powder falls at a position offset from the center O of the sieve screen 40. Preferably, the powder supply port 52 is configured so that the most frequent position of the powder fall point is within a range of 0.4r to 0.6r outward from the center O of the sieve screen 40, and so that θ is within a range of 0 to 45°. Hereinafter, this range will be referred to as A. The powder fall point refers to the point on the sieve screen 40 where the powder falls. Because the powder falls with a certain degree of spread, the fall points spread according to a certain distribution. The most frequent position of the fall point refers to the point with the highest frequency in the distribution of fall points.
篩網４０の上面には排出ガイド４１が設けられている。排出ガイド４１は、長さが０．１７ｒ～０．３８ｒの棒材である。排出ガイド４１の基端は粗粉排出口５３の第１方向Ｄ１側の縁部に設けられている。また、排出ガイド４１は、その全体が、篩網４０の半径方向を基準として第２方向Ｄ２に傾斜している。篩網４０の半径方向と排出ガイド４１とのなす角をαとする。αは２０～５０°であることが好ましい。 A discharge guide 41 is provided on the upper surface of the sieve screen 40. The discharge guide 41 is a rod with a length of 0.17r to 0.38r. The base end of the discharge guide 41 is provided on the edge of the coarse powder discharge port 53 on the first direction D1 side. The entire discharge guide 41 is inclined in the second direction D2 with respect to the radial direction of the sieve screen 40. The angle between the radial direction of the sieve screen 40 and the discharge guide 41 is defined as α. It is preferable that α be between 20 and 50°.
以上のとおり、粉体は篩網４０の偏心位置に供給される。また、粉体の落下点は排出ガイド４１により粗粉排出口５３と隔てられている。そのため、粉体が篩網４０に供給されてすぐに粗粉排出口５３から排出されることを抑制できる。 As described above, the powder is supplied to an eccentric position on the sieve screen 40. In addition, the point where the powder falls is separated from the coarse powder discharge outlet 53 by the discharge guide 41. This prevents the powder from being discharged from the coarse powder discharge outlet 53 immediately after being supplied to the sieve screen 40.
篩網４０の振動は、上下に取り付けられた上部ウエイト２４および下部ウエイト２５の回転により発生する。原理的には、上部ウエイト２４の回転は、篩網４０に水平方向の振動を発生させて、篩網４０上の粉体を周方向に移動させる。下部ウエイト２５の回転は垂直方向の振動を発生させて、篩網４０上の粉体を半径方向に移動させる。これらの振動が合成された振動モードは上部ウエイト２４と下部ウエイト２５との間の角度（以下、「位相角度」と称する。）により変化する。 Vibration of the sieve screen 40 is generated by the rotation of the upper weight 24 and lower weight 25 attached above and below. In principle, the rotation of the upper weight 24 generates horizontal vibrations in the sieve screen 40, causing the powder on the sieve screen 40 to move circumferentially. The rotation of the lower weight 25 generates vertical vibrations, causing the powder on the sieve screen 40 to move radially. The vibration mode created by these combined vibrations changes depending on the angle between the upper weight 24 and lower weight 25 (hereinafter referred to as the "phase angle").
図３（Ａ）に示すように、下部ウエイト２５が上部ウエイト２４の第２方向Ｄ２側に約６０°の角度を有して位置する状態では、篩網４０上の粉体は、中心に向かって第１方向Ｄ１に渦巻くように移動する。位相角度が小さくなるにつれ、篩網４０上の粉体が中心に向かって移動する傾向は薄れ、逆に外周に向かって移動する傾向をみせる。 As shown in Figure 3(A), when the lower weight 25 is positioned at an angle of approximately 60° toward the second direction D2 of the upper weight 24, the powder on the sieve mesh 40 moves in a spiral pattern in the first direction D1 toward the center. As the phase angle becomes smaller, the powder on the sieve mesh 40 becomes less likely to move toward the center and instead tends to move toward the periphery.
図３（Ｂ）に示すように、下部ウエイト２５と上部ウエイト２４との位置が一致する状態（位相角度が０°）では、篩網４０上の粉体は、中心から外周に向かって第１方向Ｄ１に渦巻くように移動する。 As shown in Figure 3 (B), when the positions of the lower weight 25 and the upper weight 24 are aligned (phase angle is 0°), the powder on the sieve screen 40 moves in a spiral pattern in the first direction D1 from the center toward the periphery.
上部ウエイト２４と下部ウエイト２５との位相角度は０～３０°が好ましい。そうすれば、篩網４０上の粉体が中心から外周に向かって広がるため、篩網４０の全体を使って効率よく篩別できる。また、篩網４０上の粉体が第１方向Ｄ１に移動する。したがって、領域Ａに供給された粉体は、篩網４０上を少なくとも一周した後に、粗粉排出口５３に導かれる。そのため、粉体が篩網４０上で処理される時間を十分に確保でき、篩網４０の目開きよりも小さい粒子が粗粉として排出されることを抑制できる。 The phase angle between the upper weight 24 and the lower weight 25 is preferably 0 to 30 degrees. This allows the powder on the sieve mesh 40 to spread from the center toward the periphery, allowing for efficient sieving using the entire sieve mesh 40. Furthermore, the powder on the sieve mesh 40 moves in the first direction D1. Therefore, the powder supplied to area A travels around the sieve mesh 40 at least once before being directed to the coarse powder discharge outlet 53. This ensures sufficient time for the powder to be processed on the sieve mesh 40, preventing particles smaller than the mesh size of the sieve mesh 40 from being discharged as coarse powder.
（粉体の篩別方法）
本発明の一実施形態に係る粉体の篩別方法は、以上の構成を有する円形振動篩機１を用いて粉体を篩別する工程を有する。この工程では、粉体を円形振動篩機１に供給し、篩別された粗粉と微粉とを得る。
(Method of sieving powder)
A powder sieving method according to one embodiment of the present invention includes a step of sieving powder using the circular vibrating sieve 1 having the above-described configuration. In this step, powder is supplied to the circular vibrating sieve 1, and sieved coarse powder and fine powder are obtained.
円形振動篩機１において、篩網４０の目開きよりも小さい粒子が粗粉として排出されることを抑制するという効果を得るには、円形振動篩機１への粉体の供給量は、篩網４０の単位面積当たり１，０００～５，０００ｋｇ／ｈ・ｍ２であることが好ましい。 In order to obtain the effect of suppressing particles smaller than the mesh size of the sieve mesh 40 from being discharged as coarse powder in the circular vibrating sieve 1, it is preferable that the amount of powder supplied to the circular vibrating sieve 1 be 1,000 to 5,000 kg/h· m2 per unit area of the sieve mesh 40.
また、篩別前の粉体は、篩網４０の目開き未満の粒径を有する粒子の割合が１０～８０重量％であることが好ましい。例えば、篩網４０の目開きは３００μｍに設定される。この場合、篩別前の粉体は、粒径が３００μｍ未満の粒子の割合が１０～８０重量％であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the powder before sieving contain 10 to 80% by weight of particles with a particle size smaller than the mesh size of the sieve mesh 40. For example, the mesh size of the sieve mesh 40 is set to 300 μm. In this case, it is preferable that the powder before sieving contain 10 to 80% by weight of particles with a particle size smaller than 300 μm.
粉体はブラスト処理に用いられる研削材でもよい。粉体はフェロニッケルスラグでもよい。フェロニッケルスラグは、母板にマスキングされた絶縁層を除去するブラスト処理に研削材として用いられる。 The powder may be an abrasive used in blasting. The powder may be ferronickel slag. Ferronickel slag is used as an abrasive in blasting to remove an insulating layer masked on a base plate.
ところで、半球状または円盤状のニッケル電着物（一般に、「ボタン型電気ニッケル」と称される。）は以下の手順で製造される。 By the way, hemispherical or disc-shaped nickel electrodeposits (commonly referred to as "electronic nickel buttons") are manufactured by the following procedure.
まず、母板を製造する。図４に示すように、母板２は、ステンレス製またはチタン製の金属板６１の表面を、複数の電着部６２を残して絶縁層６３で覆ったものである。金属板６１の上縁には吊り手６４を介して銅製またはニッケルと銅のクラッド材製のビーム６５が設けられている。 First, the mother plate is manufactured. As shown in Figure 4, the mother plate 2 is made by covering the surface of a stainless steel or titanium metal plate 61 with an insulating layer 63, leaving multiple electrodeposited areas 62. A beam 65 made of copper or nickel-copper clad material is attached to the upper edge of the metal plate 61 via a hanger 64.
つぎに、母板２をカソードとして用いて電解採取を行う。具体的には、電解液で満たされた電解槽に、複数のカソードと複数のアノードとを交互に挿入し、通電することで電解を行う。ニッケルの電解採取の場合、アノードとしてアノードボックスを備えた不溶性電極を用いる。また、電解液として塩化ニッケル水溶液を用い、これを電解槽に連続供給する。所定時間（例えば、４～１０日）の通電により、母板２の電着部６２に電気ニッケルが電着する。 Next, electrolytic winning is performed using the mother plate 2 as a cathode. Specifically, multiple cathodes and multiple anodes are alternately inserted into an electrolytic cell filled with electrolyte, and electricity is passed through to perform electrolysis. In the case of nickel electrowinning, an insoluble electrode equipped with an anode box is used as the anode. Furthermore, an aqueous solution of nickel chloride is used as the electrolyte, and this is continuously supplied to the electrolytic cell. After passing electricity for a predetermined period of time (e.g., 4 to 10 days), electrolytic nickel is electrodeposited on the electrodeposition portion 62 of the mother plate 2.
所定時間の通電の後、電解槽から母板２を抜き取る。ハンマリングなどの方法により母板２に振動を与えて、母板２に電着した電着物を剥ぎ取る。母板２から剥ぎ取られた電着物は研磨、洗浄、乾燥を経て製品となる。 After the specified time of application of electricity, the mother plate 2 is removed from the electrolytic cell. The mother plate 2 is vibrated by a method such as hammering, and the electrodeposited material on the mother plate 2 is peeled off. The electrodeposited material peeled off from the mother plate 2 is polished, washed, and dried to become a product.
電着物が剥ぎ取られた母板２はカソードとして再び電解槽に挿入され、電解採取に供される。すなわち、母板２は電解採取に繰り返し使用される。母板２を繰り返し使用すると、絶縁層６３が劣化し、剥離するため、電着物の不良率が高くなる。不良率が基準値を超えると、絶縁層６３の寿命が到来したと判断され、母板２の再整備が行われる。 The mother plate 2 from which the electrodeposit has been stripped is inserted back into the electrolytic cell as a cathode and subjected to electrowinning. In other words, the mother plate 2 is used repeatedly for electrowinning. When the mother plate 2 is used repeatedly, the insulating layer 63 deteriorates and peels off, resulting in a high defect rate for the electrodeposit. When the defect rate exceeds a standard value, it is determined that the insulating layer 63 has reached the end of its life, and the mother plate 2 is reconditioned.
母板２の再整備は、まず、金属板６１から絶縁層６３を除去することにより行われる。絶縁層６３の除去はブラスト処理により行われる。ブラスト処理に用いられる研削材としてはフェロニッケルスラグが好適である。絶縁層６３が除去された金属板６１は再び絶縁樹脂でマスキングされ、絶縁層６３が形成される。 The reconditioning of the mother plate 2 is carried out by first removing the insulating layer 63 from the metal plate 61. The insulating layer 63 is removed by blasting. Ferronickel slag is a suitable abrasive material for the blasting process. After the insulating layer 63 has been removed, the metal plate 61 is again masked with insulating resin, and the insulating layer 63 is formed.
ブラスト処理に用いられた後の研削材は、回収され、セパレーターにより異物が除去される。異物が除去された研削材は円形振動篩機１に送られ、微粉と粗粉とに分離される。微粉は廃棄される。一方、粗粉は再度ブラスト処理に用いられる。これにより、研削材の再利用を図り、新規研削材のコストを抑えることができる。 After being used in the blasting process, the abrasive is collected and foreign matter is removed using a separator. The abrasive from which foreign matter has been removed is sent to a circular vibrating sieve 1, where it is separated into fine powder and coarse powder. The fine powder is discarded, while the coarse powder is used again in the blasting process. This allows the abrasive to be reused, reducing the cost of new abrasive.
ブラスト処理により金属板６１の表面を所定の粗さに調整することで、絶縁層６３の剥離を抑えることができる。金属板６１の表面粗さはブラスト処理に用いられる研削材の粒径により調整できる。そこで、篩網４０の目開きは、適切な粒径の研削材が得られるように設定される。 By adjusting the surface of the metal plate 61 to a predetermined roughness through blasting, peeling of the insulating layer 63 can be prevented. The surface roughness of the metal plate 61 can be adjusted by the particle size of the abrasive used in the blasting process. Therefore, the mesh size of the sieve mesh 40 is set to obtain abrasives of an appropriate particle size.
本実施形態の篩別方法によれば、篩網４０の目開きよりも小さい粒子が粗粉として排出されることを抑制できる。したがって、粗粉として回収された研削材の平均粒径を大きくできる。そのため、金属板６１の表面を目標とする粗さに調整できる。 The sieving method of this embodiment can prevent particles smaller than the mesh size of the sieve screen 40 from being discharged as coarse powder. This allows the average particle size of the abrasive recovered as coarse powder to be increased. This allows the surface of the metal plate 61 to be adjusted to the desired roughness.
（実施例１）
母板のブラスト処理に研削材として用いたフェロニッケルスラグを回収し、セパレーターにより異物を除去した後、円形振動篩機で篩別した。下部ウエイトと上部ウエイトとの位相角度を０°とした。円形振動篩機に設けられた篩網は半径４０ｃｍの円形である。また、篩網の目開きは３００μｍである。粉体の落下点の最頻位置は、篩網の中心から外方に２０ｃｍ（０．５ｒ）、θが３０°の位置とした。排出ガイドの長さは１４ｃｍ（０．３５ｒ）であり、αは３５°である。フェロニッケルスラグの供給量を、篩網の単位面積当たり２，６００ｋｇ／ｈ・ｍ２とした。
Example 1
The ferronickel slag used as an abrasive in the blasting of the base plate was recovered, foreign matter was removed using a separator, and the slag was sieved using a circular vibrating sieve. The phase angle between the lower weight and the upper weight was set to 0°. The sieve mesh installed in the circular vibrating sieve was circular with a radius of 40 cm. The mesh size of the sieve mesh was 300 μm. The most frequent position of the powder drop point was 20 cm (0.5r) outward from the center of the sieve mesh, with θ at 30°. The length of the discharge guide was 14 cm (0.35r), and α was 35°. The ferronickel slag supply rate was 2,600 kg/h· m2 per unit area of the sieve mesh.
粗粉として回収された粒子の粒径割合を、篩別法で測定した。また、粗粉として回収されたフェロニッケルスラグを研削材として用いて母板をブラスト処理した。ブラスト処理した後の金属板の表面粗さＲａ（算術平均粗さ）を、株式会社ミツトヨ製小型表面粗さ測定器で測定した。ここで、ブラスト処理後の金属板４０～５０枚ごとに１枚をサンプリングし、１枚のサンプルについて片面につき（上中下）×（左中右）の９箇所（両面で合計１８箇所）の表面粗さＲａを測定した。実施例１ではサンプル数を約７０枚とした。したがって、表面粗さＲａのデータ数は約１，３００である。 The particle size ratio of the particles recovered as coarse powder was measured using a sieving method. Furthermore, the ferronickel slag recovered as coarse powder was used as an abrasive to blast a base plate. The surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of the blasted metal plate was measured using a small surface roughness measuring device manufactured by Mitutoyo Corporation. One out of every 40 to 50 blasted metal plates was sampled, and the surface roughness Ra of each sample was measured at nine locations on each side: (top, middle, bottom) x (left, middle, right) (18 locations in total on both sides). In Example 1, approximately 70 samples were used. Therefore, the total number of surface roughness Ra data points was approximately 1,300.
（比較例１）
実施例１と同様の手順でフェロニッケルスラグを篩別した。ただし、下部ウエイトと上部ウエイトとの位相角度を６０°とした。粉体の落下点の最頻位置は篩網の中心とした。また、排出ガイドの長さを２０ｃｍ（０．５ｒ）とし、αを３５°とした。その他の条件は実施例１と同様である。
(Comparative Example 1)
The ferronickel slag was sieved using the same procedure as in Example 1. However, the phase angle between the lower weight and the upper weight was set to 60°. The most frequent position of the powder falling point was set to the center of the sieve. The length of the discharge guide was set to 20 cm (0.5r), and α was set to 35°. The other conditions were the same as in Example 1.
粗粉として回収された粒子の粒径割合を測定した。また、粗粉として回収されたフェロニッケルスラグを研削材として用いて母板をブラスト処理した。ブラスト処理した後の金属板の表面粗さＲａを測定した。比較例１では、表面粗さＲａの測定のサンプル数を約１４０枚とした。したがって、表面粗さＲａのデータ数は約２，５００である。 The particle size ratio of the particles recovered as coarse powder was measured. Furthermore, the ferronickel slag recovered as coarse powder was used as an abrasive to blast the base plate. The surface roughness Ra of the metal plate after blasting was measured. In Comparative Example 1, the number of samples used to measure surface roughness Ra was approximately 140. Therefore, the number of surface roughness Ra data points was approximately 2,500.
実施例１および比較例１で得られた粗粉の粒径割合を図５に示す。比較例１では粒径が３００μｍ未満の粒子が約４５％残留していた。これに対し、実施例１では粒径が３００μｍ未満の粒子が約２０％に低減している。これより、実施例１では、篩網の目開きよりも小さい粒子が粗粉として排出されることを抑制できることが確認された。 Figure 5 shows the particle size ratios of the coarse powder obtained in Example 1 and Comparative Example 1. In Comparative Example 1, approximately 45% of particles with a particle size of less than 300 μm remained. In contrast, in Example 1, particles with a particle size of less than 300 μm were reduced to approximately 20%. This confirms that Example 1 can prevent particles smaller than the mesh size of the sieve from being discharged as coarse powder.
ブラスト処理した後の金属板の表面粗さＲａの分布を図６に示す。比較例１に比べて、実施例１は表面粗さＲａが粗い方向にシフトしていることが分かる。金属板の表面粗さＲａの目標値は５．９μｍ以上とされている。実施例１では表面粗さＲａが５．９μｍ以上であるものが８０％以上を占めており、目標値を満たすことが確認された。 The distribution of surface roughness Ra of the metal plate after blasting is shown in Figure 6. It can be seen that the surface roughness Ra of Example 1 has shifted to a rougher surface compared to Comparative Example 1. The target value for the surface roughness Ra of metal plates is 5.9 μm or more. In Example 1, more than 80% of the plates had a surface roughness Ra of 5.9 μm or more, confirming that the target value was met.
１ 円形振動篩機
１０ 架台
２０ 振動体
２１ ベース
２２ ハウジング
２３ 回転軸
２４ 上部ウエイト
２５ 下部ウエイト
３０ 篩枠
４０ 篩網
４１ 排出ガイド
５２ 粉体供給口
５３ 粗粉排出口
５５ 微粉排出口
REFERENCE SIGNS LIST 1 Circular vibrating sieve machine 10 Stand 20 Vibrator 21 Base 22 Housing 23 Rotating shaft 24 Upper weight 25 Lower weight 30 Sieve frame 40 Sieve mesh 41 Discharge guide 52 Powder supply port 53 Coarse powder discharge port 55 Fine powder discharge port
Claims (7)
前記篩網の上面に粉体を供給する粉体供給口と、
前記篩網の上面に設けられた排出ガイドと、
前記篩網の外周を囲う篩枠と、
前記篩枠の前記篩網より上部に形成された粗粉排出口と、
前記篩枠の前記篩網より下部に形成された微粉排出口と、
前記篩網を振動させる振動体と、を備え、
前記篩網の半径をｒとし、前記篩網の中心を基準とした第１方向周りの角度であって前記篩網の中心から前記粗粉排出口の前記第１方向側の縁部に向かう角度を０°とした角度をθとしたときに、
前記粉体供給口は、前記粉体の落下点の最頻位置が前記篩網の中心から外方に０．４ｒ～０．６ｒの範囲内であり、かつ、θが０～４５°の範囲内となるよう構成されており、
前記排出ガイドは、長さが０．１７ｒ～０．３８ｒの棒材であり、基端が前記粗粉排出口の前記第１方向側の縁部に設けられ、全体が前記篩網の半径方向を基準として前記第１方向とは逆の第２方向に２０～５０°傾いている
ことを特徴とする円形振動篩機。 A circular sieve mesh,
a powder supply port for supplying powder to an upper surface of the sieve;
a discharge guide provided on the upper surface of the sieve;
a sieve frame surrounding the outer periphery of the sieve mesh;
a coarse powder discharge port formed above the sieve mesh of the sieve frame;
a fine powder discharge port formed below the sieve mesh of the sieve frame;
and a vibrator that vibrates the sieve mesh,
When the radius of the sieve screen is r, and the angle around the first direction based on the center of the sieve screen, which is an angle from the center of the sieve screen toward the edge of the coarse powder discharge port on the first direction side, is θ,
The powder supply port is configured so that the most frequent position of the powder falling point is within a range of 0.4r to 0.6r outward from the center of the sieve screen, and θ is within a range of 0 to 45°,
The discharge guide is a rod having a length of 0.17r to 0.38r, the base end of which is provided on the edge of the coarse powder discharge port on the first direction side, and the entire discharge guide is inclined at 20 to 50 degrees in a second direction opposite to the first direction with respect to the radial direction of the sieve screen.
前記工程における前記円形振動篩機への前記粉体の供給量は、前記篩網の単位面積当たり１，０００～５，０００ｋｇ／ｈ・ｍ２である
ことを特徴とする粉体の篩別方法。 The method comprises a step of sieving the powder using the circular vibrating sieve according to claim 1,
A powder sieving method characterized in that the amount of powder supplied to the circular vibrating sieve in the step is 1,000 to 5,000 kg/h·m 2 per unit area of the sieve mesh.
ことを特徴とする請求項２記載の粉体の篩別方法。 3. The method for sieving powder according to claim 2, wherein the powder contains 10 to 80% by weight of particles having a particle size smaller than the mesh opening of the sieve.
ことを特徴とする請求項３記載の粉体の篩別方法。 4. The method for sieving powder according to claim 3, wherein the powder is an abrasive material used in blasting.
ことを特徴とする請求項２記載の粉体の篩別方法。 3. The method for sieving powder according to claim 2, wherein the powder is ferronickel slag.
ことを特徴とする請求項５記載の粉体の篩別方法。 6. The method for sieving powder according to claim 5, wherein the ferronickel slag is an abrasive used in a blasting process for removing an insulating layer masked on a base plate.
前記上部ウエイトと前記下部ウエイトとの位相角度は０～３０°である
ことを特徴とする請求項２～６のいずかに記載の粉体の篩別方法。 The vibrating body has an upper weight and a lower weight,
7. The method for sieving powder according to claim 2, wherein a phase angle between the upper weight and the lower weight is 0 to 30 degrees.
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