JPS6140446B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉱産物の処理技術に関し、特に一般
および海底の鉱産物の流動状スラリーからの粒状
材料の分離および濃縮のための方法および装置に
関する。

先行技術の提示義務に基づき下記の米国特許を
記載する。即ち、米国特許第1456563号、同第
2442522号、同第2484203号、同第3537581号、同
第3595385号である。

これ迄流動状媒体に含まれる異なる比重の粒状
材料は、一般に古くはリツフルとい流し法、更に
最近の渦巻部、円錐部、ランフロー（Lamflo）
濃縮器、アンダーカツトせきトレーを含むアンダ
ーカツトせき形式の如き傾斜式粒状物質分離装置
の使用により分離され濃縮されて来た。

米国特許第1291137号、同第1986179号、同第
2989184号に開示される如きもので例示される装
置は大気圧に開放されるように構成されていた。
これ等装置を選鉱された鉱石の砂鉱採掘および処
理に使用する時、その運転効率は、特に微小な粒
度の粒状物質の分離および濃縮においては表層乱
流の存在により、又処理中の分離回路全体におい
て１つの流量の維持の必要により制約を受けた。
これ等の従来技術の装置においては、この１つの
流量は全処理回路において処理される全ての粒状
物質を搬送するのに十分な速度に維持され、従つ
て非常に微細な粒子を懸濁状態に保とうとする傾
向を有する流動速度に維持させねばならなかつ
た。又、これ等の装置においては、この流動状坦
体の搬送流量は粒状物質の流量とは切離せなかつ
た。

粒状物質の流量は処理回路を流過中選択分離点
における粒状物質の露出時間を決定し、これ等の
先行技術の装置は粒状物質の流量、即ち流動担体
の流量とは無関係に露出時間を調節する手段を持
たなかつた。

確かにこれ等の従来技術の諸装置は比例的分割
を容易に調整しかつ処理中の粒状物質の上層およ
び下層からの放出を行う手段を持たない。これ等
の装置は、装入鉱石から比較的濃度の高い鉱産物
の満足できる濃度を達成するため連続的な処理段
を通常必要とする実質的に固定された濃縮比率で
作用するものであつた。その操作の一部として、
中間品位の製品がこれ等装置により通常生成さ
れ、この製品は更に循環的かつ付加的な材料処理
を必要とする。又、これ等従来技術の装置を用い
て、装入密度即ち流動担体に対する粒状物質の比
率は、この分離法の効率における臨界要因であ
り、狭い公差範囲内に維持されねばならなかつ
た。例えば、これ等の装置のあるものにおいて
は、装入密度は５％の限度内に維持する事が望ま
しかつた。更に、これ等の従来技術の装置はフイ
ードバツク信号に容易に応答して処理性能を最適
化するための調整装置を持たず、流動媒体および
分離可能な粒状物質の全体的な流動経路もない。

このような望ましからざる短所を解消するた
め、密閉室形セパレータが米国特許第3537581号
により開示される如く最近開発された。流入通路
を経てこの密閉室内に流入すると同時に、材料の
流量は減少され実質的に大きな空間内に分散さ
れ、これにより流動媒体により搬送される固形粒
子物質の落下形態を指示する事のできる制御可能
な要因を形成する。この室内では、流量の部分的
分離および固形粒子の流路が実施される。流量が
減少した結果として流動状媒体における懸濁液か
ら沈下した固形材料は、実質的な表層乱流の影響
がない比較的平滑な成層流動状態の下に作用させ
られる処理区域内の重力方向の経路に従う。

前記の密閉室形セパレータは粒状物質の分離技
術における決定的な進歩をもたらしたが、これ等
はある点で欠陥を有するものであつた。

例えば、これ等の装置は、分離された材料を回
収するため一般に操作の間欠的な中断を必要とす
るものであつた。粒状物質の装入および排出は自
動的に制御されるものではなかつた。ガスの途絶
のため屡々運転が阻害された。流動媒体からの粒
状物質の完全な分離は殆んど望めなかつた。粒状
物質の流量は、流量から切離して制御されず、処
理される粒状物質の最上層および最下層からの比
例的な分離および排出作用は制御されなかつた。

従来技術の密閉室形セパレータはこの処理法が
固定的な濃縮率を前提とさせない方法でこの方法
の連続的な作用を行なうものでなく、又中等品位
の製品を除く処理法の連続運転を提供するもので
もなかつた。

従来技術の密閉室法の運転効率における臨界要
因としての装入密度を殆んど見るべき程度迄減少
させるものでなく、このような従来技術の装置は
処理法の性能を最適化するためフイードバツク信
号に容易に応答するような調整可能な装置を提供
するものでもなかつた。

粒状物質を密閉室内に遠心力により搬送するた
めの装置は設けられていなかつた。

従つて、本発明の目的は前述の諸短所を解決す
る粒状物質の分離および濃縮を行うための改良さ
れた装置および方法の提供にある。

更に、本発明の目的は通常用途および海底用の
改良された運転性能で粒状物質の分離および濃縮
のための密閉室形の装置の提供にある。

本発明の別の目的は、密閉室内でガスをパージ
する事ができる前記の形式の装置の提供にある。

本発明の別の目的は、密閉室内への材料の送入
および前記室内の状態により指向される如く室内
からの材料の排出を制御するための自動制御装置
を有する前記形式の装置の提供にある。

本発明の別の目的は、水面下での運転が可能で
ありこのため海床における使用に適する粒状物質
の分離のための装置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、粒状物質の流れの表層乱
流が解消しこれにより分離すべき粒状物質のそれ
以上の壊変を防止する粒状物質の分離のための装
置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、全処理工程中一定の流量
に維持する必要を除く粒状物質の分離のための装
置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、複数段で運転が可能な自
動的にある段から次の段に送られる粒状物質の分
離のための装置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、流動状態から分離される
時スラリーにより搬送される粒子が流体経路から
別の経路に指向させられる粒状物質の分離のため
の装置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、流体の流量および流体か
ら分離される粒子の流量が必要に応じて個々に調
整され制御できる粒状物質の分離のための装置お
よび方法の提供にある。

本発明の別の目的は、粒子が分離作用力を受け
る時間が必要に応じて変更可能な粒状物質の分離
のための装置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、装置および方法の操作が
自動的に制御される粒状物質の分離のための装置
および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、選択分離の作用域への粒
子の装入量がこの作用域からの材料の搬出量によ
り自動的に制御される粒状物質の分離のための装
置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、分離された粒子の排出を
必要に応じて間欠的又は連続的にする事ができる
粒状物質の分離のための装置および方法の提供に
ある。

本発明の別の目的は、粒状物質を含むスラリー
が複数の分離工程を受け、前記スラリーが各操作
を受ける時間が必要に応じて変更できる粒状物質
の分離のための装置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、材料が必要に応じて処理
工程中の中間段で分離する事ができる粒状物質の
分離のための装置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、処理の結果得られる粒状
物質の濃縮率が必要に応じて変更できる粒状物質
の分離のための装置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、比例配分を容易に調整し
処理される粒子の最上層および最下層から排出す
る手段を有する装置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、中等品位の製品が除かれ
る粒状物質の分離のための装置および方法の提供
にある。

本発明の別の目的は、スラリーの重質成分がス
ラリーの装入密度の如何に拘わらず有効に回収で
きる粒状物質の分離のための装置および方法の提
供にある。

本発明の別の目的は、装置および方法の最大容
量が容易に決定できる粒状物質の分離のための装
置および方法の提供にある。

本発明の別の目的は、例えば水の如き流体を用
いる時、実質的な水の追加を必要としない閉鎖系
内に含まれる粒状物質の分離のための装置および
方法の提供にある。

本発明の別の目的は、材料の更に厳密な分離が
望ましい場合、材料が容易に循環できる粒状物質
の分離のための装置および方法の提供にある。

本発明のこの他の目的、特徴および長所につい
ては、同一番号が対応部分を表示する添付図面に
関して以下の記述を照合すれば明らかになるであ
ろう。

更に詳細に添付図面について説明すれば、第１
図乃至第４図において水平面１２に沿つて下部ハ
ウジング部分即ちケーシング１１に着脱自在に接
触された上部ハウジング部分即ちケーシング１０
を有する流体密のハウジング９を有する固体即ち
粒状物質の分離および濃縮装置が示されている。
上部ハウジング部１０は、円錐状の上方向にテー
パ状の頂壁部１５により上端部で閉鎖された円筒
状側壁面１４を有する。周部のフランジ１６は側
壁面１４の下端部に沿つて半径方向に取付けら
れ、下部ハウジング部１１の円錐台状の側壁面１
８の上縁部に取付けられたフランジ１７と当接す
る。図示しない接続装置は、ハウジング９の上下
部分を着脱自在に接続するため２つのフランジ１
６，１７を一緒に着脱自在に保持する。ハウジン
グ９はその垂直方向軸αの周囲に略々対称状とな
つている。

更に詳細に記述すれば、第１図に最もよく示さ
れる如く下部ケーシング１１は上部側壁面１８に
対して共通縁部１９に沿つて一体に接続された円
錐状の底部即ち壁面１３を含む。側壁面１８の上
縁部はフランジ１７を支持する。壁面１８はフラ
ンジ１７から下方および内方に円錐状にテーパと
なり、円錐状の底壁面１３は壁面１８の勾配より
小さな勾配で下方および内方に収束する。底部の
下方頂部は粒状物質の排出ポート１８ａ内の軸心
αで終る。

このように、前述の各機素即ちハウジング９の
側壁面１４、頂壁面１５、側壁面１８、底壁面１
３、およびフランジ１６，１７は垂直軸心αの周
囲に同芯状を呈し、これ等縁部即ち縁部１２と１
９は相互に平行な半径方向の水平面上に配置され
る。

第１図に最も良く示される如く、中空の直立状
で管状の円錐台形デフレクタ２０はハウジング９
の内側に同芯状に配置される。デフレクタ２０の
上端部はその上端縁部即ちリツプ２１ａおよび縁
部２１ｂの下端部の双方で開口する中空の管状で
円筒状の頚部２１を有し、中心部に垂直の通路２
１ｄを有する。下端部２１ｂはデフレクタ２０の
円錐台状の体部の上部の円形状の縁部に一体に接
合されて共通の縁部を形成する。スカート２３は
頚部２１から下方および外方に拡開即ち発散し、
放射面に取付けられた円形の周縁部２３ａの最下
部で終る。縁部２３ａは内側で下方に収束する壁
面１８に対して離間された位置関係に終り環状の
通路を形成する。

次に、デフレクタ２０はハウジング９の室を上
部室２２ａに分離させ、粒状物質ホツパー２６ａ
と下部室２２ｂと粒状物質ホツパー２６ｂをデフ
レクタ２０の中空頚部２１とスカート２３により
画成される環状通路２５と中心通路２１ｄを介し
て相互に連通させる。下部ホツパー２６ｂは更
に、壁面１８の下部により周部上で環状通路２５
に当接する高さに達するように、又デフレクタ４
２により内側の境界線において排出リツプ４５の
高さに達するよう形成されている。上部の境界線
は環状通路２５と排出リツプ４５間で調節自在な
対角線となる。周部の下部境界線は壁面１８と底
壁面１３の接合点であり、内側の境界線では通路
４９との接合点で底壁面１３となる。

上室２２ａの機能は、粒状物質の流通路から液
状担体の流通路を分離する事であり、又環状通路
２５を経て下室２２ｂ内の２段目の粒状物質の下
部ホツパー２６ｂに直接結合される粒状物質の内
側の供給用ホツパー２６ａを提供する事である。
粒状物質従つてその流通路からの液体の分離作用
は、遠心作用、分散流量および流体の主流路から
粒状物質の集塊を分離する重力沈降作用の合成に
より行われ、粒状物質を懸濁状態から沈下させ、
周部の内側の境界壁面１４，１８上でセンサー５
４の高さに略々形成されかつ下部の境界通路２５
を有する上部ホツパー２６ａに沈降させる。ハウ
ジング９内に流入する粒状物質を除いた後、環状
通路２５は粒状物質の蓄積により流体の流れに対
して閉塞されるため、流体流路は中心通路２１ｄ
を通るよう指向される。この区域を流れる液体の
流量は顕微鏡的粒度の粒子即ち好ましからざる粘
液を懸濁状態にさせてこうしてこのような障害物
を直接処理室に送込んで排出させるよう調整する
事ができる。室２２ｂ内の第２段の下部ホツパー
２６ｂは、粒状物質の比較的軽質の成分からの重
質成分の分離が生じる第２の分離区間を形成す
る。

第２の分離区間を通過し液体の流路から隔離さ
れると、粒状物質は上部ホツパー２６ａ内の一時
的貯溜部から環状通路２５に流入する重力により
生じる流路にある。この第２の分離区間を流れる
粒状物質の流量は、最も重質の成分を軽質成分か
ら別個に抽出ができる成層曝気をも受けるため、
液体の流量とは独立的に調整される。第２の分離
区間と第２段のホツパー２６ｂの通過を完了した
後、比較的軽質の成分は、これ等成分が開口４６
内に流入してこれにより比較的軽質の成分とは別
個にハウジング９から排出されるため液体の流路
で再び合流される。これについては以下に更に詳
細に説明する。

デフレクタ２０は底壁面１３にねじ込まれる複
数の直立状のボルト２８により支持され、これ等
のボルト２８は軸心αの周囲に相互に平行な位置
関係に周部に離間されている。ボルト２８は、ハ
ウジング９の外側にでる下部ヘツド２８ａを有す
る。然し、ボルト２８の上端部はケーシング１１
内で共通の横断方向即ち放射面内で終り、前記上
端部は周方向に離間されたベアリング・ブロツク
２９により各々収受され支承される。ベアリン
グ・ブロツク２９は周縁部２３ａの内側および上
方でスカート２３の内表面に固定される。このよ
うに、ボルト２８を手動操作する事によりデフレ
クタ２０を少し宛昇降させて排出リツプ４５に対
するその相対位置即ち下降角度を変えてこれによ
り下部ホツパー２６ｂ内の粒状物質の流量に対す
る流路の調節を行う事ができる事が判る。ハウジ
ング９に与えられる振動即ち撹拌作用を変更する
事により粒状物質の重力により生じる流れの誘起
作用を増減する事により下部ホツパー２６におけ
る粒状物質の流量の微調整を行う。

上室２２ａにおいては、半径方向に配置される
上部バツフル即ちプレート３０は軸心αに沿い、
このプレート３０の機能は流動媒体および懸濁状
態の粒状物質からなる流入スラリーを第１段の分
離区間即ち室２２ａ内で半径方向外方に指向させ
る事である。上部バツフル３０はケーシング１０
内に同芯状に配置された平坦な円板状の部材であ
つて、このバツフル３０は周方向に均等に離間さ
れたボルト３４により頂壁面１５から懸架されて
いる。

更に詳細に述べれば、ボルト３４は頂壁面１５
の周方向に離間された穴およびバツフル３０の対
応する穴を通過し、ボルト３４の各シヤンク部は
バツフル３０を所定位置に固定するスペーサ・ス
リーブ３４ａを収受する。ボルト３４とスリーブ
３４ａの交換により、バツフル３０の垂直位置は
必要に応じて上下方向に変位可能である。

軸心αに沿つたバツフル３０の上部の中心部分
は直立状の湾曲した円錐突起部３１である。この
突起３１は同芯状に下方向に軸心αに沿つて突出
し頂壁面１５の中心部により支持される取入れ管
路即ち装入管路３３の下方に開口した排出口即ち
出口３２と軸方向に整合している。口部３２を形
成する管路３３の内側端部は、上室内即ち分離区
間２２ａ内で終り、バツフル３０の上面の上方で
これに平行に離間された半径方向に配置された周
部フランジ３３ａが設けられる。管路３３の外端
部は頂壁面１５の外側で終り、その上面で第３図
に示される可撓性のある装入ノーズ３８を収受す
る。可撓性ノーズ３８の機能は管路３３を経てハ
ウジング９内にスラリーを装入する事である。

スラリーは、上部ケーシング１０に向けて軸心
方向に下方に導入される時上部バツフル３０に当
たつて第１図で矢印により示す如く全ての放射方
向に上室即ち分離区間２２ａに向つて指向される
ように圧力下で十分な速度を有する事が望まし
い。

必要に応じて、ハウジング９が取入れ管即ち管
路３３の作用を損う事なく軸心αの周囲に揺動で
きるように管路３３を頂壁１５により弛く保持す
る事ができる。然し、管路３３が図示の如く壁面
１５に固定されても、ホース３８の可撓性が大き
いため軸心αの周囲の揺動運動は十分許容され
る。

第７図におけるポンプ３１０の如き種々の制御
装置を用いて装入スラリーの量および速度を制御
してその結果隔離流路を通る液体の量および速度
を制御する事ができる。又、第８図に示す如き重
力作用モードにおいては、この流量は以下に述べ
る如く排出量により制御できる。

バツフル３０はその同芯状の側壁１４の直径よ
りも実質的に小さいが口部３２よりも大きな直径
を有する。バツフル３０は、デフレクタ２０の調
整を可能にするためリツプ２１ａの上端部に対し
離間された位置関係に頚部２１に対し同芯状でか
つその上方に離間されている。従つて、液体の還
流はリツプ２１ａとバツフル３０の底面間を、従
つて頚部２１とスカート２３の軸方向に配置され
た中心通路内に容易に通過する事ができる。中心
通路２１ｂの内径は、自由な液体の流れが得られ
るように管路３３の直径よりも大きい事が望まし
い。

システムの流出液（スラリー排出分）はＬ字形
の抽出管即ち排出管路３５を経て引出されるが、
この管路の片側は軸心αに沿つて軸心方向即ち垂
直方向に延在し、他の側は頚部２１の上向きに開
口したＵ字形口２１ｃ内で水平方向即ち半径方向
でかつこれに触れないように延在しており、従つ
て側壁１４の外方その外端部が第３図に示される
可撓性を有する排出ホース３５ａを受止めるよう
に側壁１４を外方に貫通して延在する。

Ｌ字形の管路３５の軸心方向に配置された側は
通路２１ｄより小さな直径で、その関連側の内側
端部から下方に延在してスカート２３の周縁部２
３ａの最下縁部の下方で底壁面１３の底表面２４
の十分上方で下方に開口する口部即ち取入れ開口
３６で終る。スラリーの殆んど全量の液体および
軽質成分はこの抽出チユーブ即ち排出管路３５か
ら引出されて可撓性の排出ホース３５ａを経て排
出される。

当業者にとつては、管路３３により案内されて
粒状物質が含まれる液体より大きな比重を有す粒
状物質が懸濁状態にあるスラリーの上室即ち分離
区間２２ａ内に導入される事により液体と粒状物
質の分離が生じる事は理解されよう。これは、ス
ラリーが円環状経路内で半径方向外方に次いで大
きな上室２２ａ内で半径方向内方に移動させられ
るためである。このような運動作用は２重とな
る。第１に、遠心力により粒状物質は側壁１４に
向つて外方に放出され、第２の速度の低下のため
液体の流路から懸濁状態から粒状物質を沈降させ
る。

一般に、上室即ち分離区間２２ａの寸法および
スラリーの流速は、粒状物質の種々の比重と共に
この第１段の分離作用の効率を決定する。

通常、重力により粒状物質の集塊を振落し落下
させ乍ら微小な粒子即ち粘液のみを懸濁状態に維
持させるため室２２ａに対する流量を制御する事
が望ましい。

このように粒状物質は壁面１４，１８に沿つて
デフレクタ２０のスカート２３に接して上部ホツ
パー２６ａ内に集まり、次いで壁面１８とスカー
ト２３の下方に収束する表面により環状通路２５
に向けて指向される。然し、微小粒子即ちスライ
ムは懸濁状態を維持し、リツプ即ち上縁部２１ａ
上に送られて通路２１ｄ内に運ばれる。

下室即ち第２の分離区間２２ｂ内には全体的に
番号４２で示される第２即ち下部バツフル即ちデ
フレクタ・ブロツクがある。このバツフル４２は
軸心αに沿つて同芯状に配置され、下方に収束す
る円錐状の底面４２ａと上方に収束する円錐台状
の側壁４２ｂを有する。上方に収束する円錐状壁
面４２ｂの上縁部は、周縁部２３ａの半径方向面
下方で直角方向に離間された水平の半径方向面に
位置された上部の環状縁部即ちリツプで終る。リ
ツプ４５は縁部１９と共通面内に整合されてい
る。

下部バツフル４２の上部は、平坦な板状の半径
方向に配置された上部中心面４３と円錐状の上方
に発散するダム壁面４４により画成されたカツプ
状の凹部即ち中心口４６を有する。このように、
壁面４２ｂと４４は上方に収束して半径方向面内
で上部リツプ即ち縁部４５を有する円弧状の環状
リング・ダム即ち排出口を画成し、これに対して
軽質成分がハウジングおよび下部バツフル４２の
揺動運動と同時に下部ホツパー２６ｂから中心口
４６内に落下する。

排出管３５の半径方向の延長部と室２２ａの頂
部間には、前記管３５の半径方向部内に配置され
たベンチユリ管３９ａを含むアスピレータ３９が
ある。チユーブ３９ａは口部が流れの方向に発散
する漏斗状の口部を管３５の軸心に沿つて配置さ
せる。チユーブ３９ａの体部はＬ字形で、管３５
の側部から外方に、次いで頂壁１５を経てハウジ
ング９の外側で終る。

アスピレータ３９は又チユーブ３９ａの突端部
から短管３９ｃ迄延長する可撓性ホース３９ｂを
有し、短管３９ｃは管路３３に隣接する頂壁１５
を貫通している。

流体即ち液体が管路３５を流過すると同時に、
アスピレータ３９が吸引作用を生じて室２２ａの
最上部から空気を引出して流出液中に空気を同伴
する。

再び下部バツフル４２について、中心口４６の
上面４３は抽出管即ち排出管路３５の口部３６の
真下に配置されている。従つて、実質的に隔離さ
れた液体の流路は頚部２１とスカート２３の通路
２１ｄを通り、次いで略々軸方向下方に向いバツ
フル４２の中心口４６に入り、急激に180゜旋回
して上方向に口部３６に進入する。口部３６は排
出リツプ即ち縁部４５を通過して中心口４６内に
流入した粒状物質の全量を管路３５を経て取上げ
排出するように位置されている。

下部ホツパー２６ｂ内の粒状物質の揺動および
撹拌作用は共にその相対重量のため粒状物質を成
層化しかつこの区域内の粒状物質の重力が生じた
流れを付勢する。下部ホツパー２６ｂ内の粒状物
質の流路は、室２２ａ内の粒子の上部ホツパー２
６ａと下部ホツパー２６ｂ間の直接の結合部分と
なる通路２５によりその進入動作を開始する。重
力で生じた流動状態にある粒状物質は、２つの出
口のいずれかに移動する、即ち排出リツプ４５を
流過して上層部の粒状物質からの排出装置である
口部４６又は下層部の粒状物質からの排出装置で
ある通路のいずれかに至る。通路４９、部分１８
ａおよび弁４０ａにより下層部からの調節自在な
流出部は、処理中の粒状物質の上層と下層からの
均衡のとれた分割およびこれからの排出作用のた
めの容易に調節自在な位置を提供する。又、重合
位置関係の第１段のホツパー２６ａと第２段のホ
ツパー２６ｂ間の直結路２５により、粒状物質は
第２段のホツパーからの全粒子放出量に対応する
量および速度で第１段のホツパーから第２段のホ
ツパー迄移動させられる。

下部バツフル即ちデフレクタ・ブロツク４２の
直径は底壁面１８の直径の約半分であり、リツプ
即ちリム４５は縁部１９と略々同一面内で終る。

バツフル４２は、第１図および第２図において
最もよく示される周方向に離間されたリツフル６
０を形成する複数個のＬ字形のバーにより底面２
４に対して離間された位置関係に支持されてい
る。リツフルの断面形状は矩形状である。このよ
うに、対向位置の離間された円錐面２４，４２ａ
は重質の粒状物質のポート１８ａに対する供給の
ための円錐形状の下方に収束する排出通路４９を
形成する。

各リツフル６０の一方のアーム６０ａは通路４
９の外側で表面２４に沿つて半径方向に延在す
る。他方のアーム６０ｂはバツフル４２の側壁４
２ｂに沿つて突出する。このように、リツフル６
０は面２４と共に通路４９の周囲の環状列状の周
方向に離間された上方に開口しかつ下方に向け先
細に傾斜するチヤンネル５９を形成し、その各々
はハウジング９の揺動作用と同時に粒状物質を通
路４９に向けて供給する。

直立する撹拌ロツド・ペグ即ちフインガー６２
が各々の傾斜チヤンネル５９内に設けられてい
る。これ等ロツド６２はリツフル６０の中間で離
間された放射位置関係に整合されている。これ等
の垂直ロツド６２は、リツプ４５の面上かつスカ
ート２３内で共通の水平な半経方向面内で終つて
いる。

排出ポート１８ａは、ソレノイド式ゲート弁４
０ａの如き遠隔操作により逓増的に開口する電磁
機械弁が設けられた軸方向に配置された排出管即
ち管路４０と連通する。この弁４０ａの漸進的な
開閉動作は、適当な電気制御部４７と更に電線５
０を介してセンサー４８に接続されるケーブル５
０ａを介して遠隔制御される。センサー４８は壁
面４２ｂに隣接する底壁面１３から突出してい
る。

周知の通り金や鉛の如き重質金属は通常良導電
体である。従つて、重質成分が高密度に堆積する
と、センサー４８の電極間の電気抵抗は漸進的に
低下する。制御部４７は、この検出された抵抗に
応答して弁４０ａが開閉されるかあるいは弁４０
ａの開閉される量が変化される様に設定されてい
る。制御部４７は、センサーが非常に小さな抵抗
を検出する時弁４０ａを開口してその結果重質成
分が長い露出時間即ち長い成層化（揺動）期間を
与えられてこれにより最も重い成分のみが通過さ
せられるか、制御部４７が比較的高い抵抗値で弁
４０ａを開口させこれにより成層化作用が少くな
るようにするよう設定できる。この機能を実施す
るためには他の公知の密度検出装置を使用する事
もできる。

第１図に示される如く、壁面１４の下部には上
限センサー５４があり、壁面１８の中間部には下
限センサー５５がある。各センサー４８，５４お
よび５５は同じ構造で誘電ウエーフア５４ｃによ
り離間され誘電シヤンク５４ｄの端部に支持され
た電極５４ａ，５４ｂの如き２個のデイスク状の
整合された電極を有する。電線５６と５７はセン
サー５４，５５の電極から電気制御部４７ａ迄延
在している。ケーブル４７ｂは粒状物質装入用ソ
レノイド弁３０４（第７図参照）迄延長してい
る。センサー５４が蓄積された粒状物質中に埋没
すると、弁３０４は電気的に閉路される。

粒状物質中に埋設されない時の下部センサー５
５の主な機能は、適正な処理操作のため上部ホツ
パー２６ａにおける固体成分の不十分な蓄積状態
の警報を信号する事である。処理ハウジング９内
への粒状物質の装入率は処理回路の容量より若干
大きく、このためセンサー５４，５５により調節
される固体成分の装入作用は、予定された粒状物
質のレベルを第１段の上部ホツパー２６ａ内で液
体流の環状通路２５を閉塞するのに十分であつ
て、蓄積された粒状物質の中心部の液体通路２１
ｄに溢流しないように十分に低いレベルに維持さ
せる。以下に説明するように、この予定された粒
状物質のレベルは又、ハウジング４０９がその変
化する全重量および第９図に示す如くその内容物
に応答する垂直方向の合致性を有するように取付
けられる時入口弁４０４とハウジングと共に機械
的入口弁間の機械的な直結作用により維持する事
ができる。

次に第３図においては、ハウジングのためのジ
ンバル支持部が離間された平行な直立部即ち柱６
５ａ，６５ｂを有する倒立Ｕ字形主フレーム６５
を有する如くに示される。柱６５ａ，６５ｂの上
端部は水平方向に延在する直交ビーム６５ｃによ
り結合されている。

この直交ビーム６５ｃの下方には離間された垂
直方向に平行なアーム６７ａ，６７ｂ（６７ｂは
図示せず）を有する比較的小形の倒立Ｕ字形ベー
ル即ちストラツプ６７があり、前記アームの上端
部は第４図に示す如くビーム６５ｃの中心部の下
方に延在する水平方向の直交バー６７ｃにより結
合されている。軸心αに沿つて枢動軸６８はビー
ム６５ｃとバー６７ｃの中間点を結合する。

ハウジング９の対向する側面即ちケーシング１
０から突出しているトラニオン６９はアーム６７
ａ，６７ｂの下端部で受止められる。又、ピン６
９ａの如きピンとブラケツト６９ｂの如きブラケ
ツトはケーシング１０をトラニオン６９の上方で
アーム６７ａ，６７ｂに固定する。

軸心αの周りのストラツプ６７を揺動させるた
め、モータ（図示せず）のクランク（図示せず）
の様な適当な原動機から突出している往復作用ロ
ツド７４が設けられている。このロツド７４は戻
しバツクル７３と自動調心ベアリング７５を経て
一方のアーム６７ａから突出する短軸７９に結合
されている。このように、ロツド７４が矢印によ
り示される如く往復運動させられると、ストラツ
プ６７は軸６８と垂直軸心αの周囲に前後に揺動
させられる。

下室１１は、支持リング７０上のＵ字形のブラ
ケツト７６により支持された周方向に離間された
円筒状ローラ７１により室１０とともに揺動する
よう支持されている。柱部６５ａ，６５ｂから延
在する適当な締金７７がリング７０を支持する。
ローラ７１の軸心は、ローラ７１の内周部に壁面
１８の外表面を載置させるよう傾斜している。

各柱部６５ａ，６５ｂ上の応力ゲージ７８ａ，
７８ｂはハウジング内のスラリーを秤量するよう
作用し、センサー５４と５５の代りに上部ホツパ
ー２６ａにおける粒状物質のレベルを調整するよ
う制御信号を与える事ができる。

第５図および第６図においては、ハウジング２
０９に対する上部ケーシング２１０の変更例が示
されている。この上部ケーシング２１０は、フラ
ンジ２１６を有する円筒状の上部側壁面２１４お
よび頂部で閉鎖された円錐状の頂壁２１５により
画成される如き上部分離区間２２２と上部ホツパ
ー２６ａの一部を形成する。チユーブ２３９ａ
は、空気がアスピレータ２３９を介して吸出され
て排出管路２３５に供給されるよう壁面２１５の
頂部を貫通する。

デフレクタ２２０は、前述の如くケーシング１
１のハウジング下部に取付けられ、壁面２１４内
に配置され、円錐台状のスカート２２３と、その
上端部で円筒状頚部２２１を有し、前記頚部を貫
通して排出管路２３５が上端部の開口Ｕ字形口２
２１ｃにより接触しないよう延びている。頚部２
２１と壁面２１４は垂直の軸心αの周囲で同芯状
となつている。デフレクタ２２０に取付けられた
平坦で周方向に均等間隔に半径方向に配置された
垂直のバツフル即ちパドル２３０は壁面２１４の
内面に向つてこれと接触しないように延在する。

直管状の取入れ管路２３３は、壁面２１４の内
周部に沿つて水平に接線方向にスラリーを排出す
るため頂壁２１５に隣接して壁面２１４の上部周
部に対して接線方向に延在している。管路２３３
は内方に傾斜した排出口部２３２を有する。

バツフル２３０は排出口２３２と上部リツプ即
ちリム２２１ａの双方の垂直下方に配置される。

第５図には示されない本システムの前記部分は
前述のシステムと同一である。

管２３３を経てハウジング２０９の上部ケーシ
ング２１０内へのスラリーの排出作用は、第６図
に矢印により示す如く壁面２１５とリツプ即ち上
縁部２２１ａ間の開口に対して内側に巻込む渦流
を生じる。ケーシング２１０の最上部の障害物の
ない区間内のこの流れはそれ自体殆んど障害を受
けず、従つて粒状物質は遠心力により外側に壁面
２１４に向けて放てきされ、第１段の上部ホツパ
ー２６ａ内に自然沈下する。

障害物のない区間の下方にある半径方向に延在
するベーン即ちバツフル２３０はその下方の渦巻
く渦流を捕捉しようとする傾向を有する。障害の
ない区間とバツフル２３０の上縁部間では、若干
の渦流が生じ、この渦流はそれ自体粒状物質を懸
濁状態から分離しようとする遠心力を生じる。バ
ツフル２３０およびその下方の区域内では、液体
の流路は実質的に除かれ、こうして粒状物質をス
カート２２３上に沈降させ前述の方法で粒状物質
の上部ホツパー２６ａに落下させる。

第７図においては閉鎖システムが示されてい
る。このシステムにおいては、閉鎖された液体タ
ンク３００は固形物質の装入口即ちカラー３０１
を有し、このカラーに対して固形物質（粒状物
質）が固体即ち鉱石フイーダ３０３から弁３０４
を経て重力で供給される。カラー３０１の下部の
開口端３０１ａはタンク３００内の通常の液体レ
ベルＬ下方に配置された漏斗状の混合ホツパー３
０２内で終つている。混合ホツパー３０２は、管
３０８とポンプ３１０を介して固体（粒状物質）
と液体のスラリーをハウジング３０９の取入れ管
路３３８に供給する。

下部ケーシング１１からの流出分は管３１３を
経てサイクロン・セパレータ３１５の頂部に送ら
れ、ここで液体から固形成分が分離され、この固
形成分は管３１８と弁３１９を経て廃棄物として
排出される。

セパレータ３１５は、図示の如くタンク３００
内にあつて、その結果液体はセパレータ３１５の
リム即ちリツプからタンク３００内にこぼれる。
補給液は管３０５を経てタンク３００に送られて
レベルＬを維持する。

第７図の閉鎖システムにおける混合作用は、液
体が混合ホツパー３０２内に流入する時液体の循
環および固形成分の逓増的な同伴作用のため自動
的に行われる。循環液体の流量および固形成分の
装入量がその結果生じるスラリーの補給量を決定
する。

第８図においては、第７図に示したものと同様
なシステムが示されるが、第７図の場合の処理回
路内の流体および固形成分を搬送するための作用
力を提供するポンプ３１０の代りに第８図では重
力が使用されている。ハウジング３０９は、流体
が重力により液体タンク３００からハウジング３
０９を経て第２の液体タンク３００ａ内に流入す
るように配置されている。10乃至50又はこれ以上
の多くの処理装置が共通の液体タンクに接続で
き、その全ては液体タンク３００からその液体を
得、これを第２の液体タンク３００ａに貯溜し、
ここでポンプ３６０の如き１台のポンプが液体を
再び第１液体タンク３００に循環させる。弁３５
０と３５１は液体の流量を調整する。

第９図においては、第７図又は第８図に示す如
く運転されるシステムが示されるが、フレーム４
７３においてスプリング４７２上に取付けられた
処理ハウジング４０９を有し、レバー４７５を経
て固体即ち鉱石フイーダ４０３の弁４０４に至る
機械的な直結部を用いてハウジング４０９とその
内容物の全重量の変化に対応する垂直方向の一致
作用を生じて第７図および第８図の対応する各要
素と同様なタンク４００、カラー４０１、混合ホ
ツパー４０２、頚部４０１ａ、およびポンプ４１
０を含む処理回路に対する固形成分の装入を制御
するものである。

作用の説明 前記の説明から本システムの作用は明らかであ
る。第１図において、液体又はガスのスラリーお
よび最終的に分離された粒状物質、例えば金鉱石
は管路３３に送られ、次に上室２２ａに入り環状
経路を通過して外部に移動する。

上室２２ａの機能は、液状担体からハウジング
９内に送られる粒状物質の集塊を分離し、こうし
て比較的重質の粒子成分と比較的軽質の粒子成分
が別個に排出されるよう分離される処理回路の区
域において液体の経路から粒状物質の経路を分離
する事である。上室２２ａの別の機能は粒状物質
の供給ホツパー２６ａを提供する事であり、この
ホツパーは下室２２ｂ内の粒状物質の下部ホツパ
ー２６ｂと直結されて協働する。下部ホツパー２
６ｂは、粒状物質の選択分離および排出のための
処理回路の主要な作用域である。この第１段の上
室２２ａにおいては、液体の流路における懸濁物
からの粒状物質の除去のため２つの力が協働作用
する。第１に、環状経路の遠心運動作用は壁面１
４に向けて粒状物質を外方に放てきさせ、管路３
３の如き限定された経路から室２２ａの実質的に
大きな区域に対する運動はスラリーの速度を低下
させ、これにより粒状物質を沈降させて第１段の
粒状物質のホツパー２６ａに集めさせる。

上室２２ａの第１段ホツパー２６ａに配置され
たセンサー５４，５５又は前述の他の装置を用い
て、粒状物質の予め定めたレベルを粒状物質の上
部ホツパー２６ａ内に維持する。センサー５５は
下限レベルを監視し、十分蓄積を確保して液体の
流れに対する環状通路２５を遮断し、センサー５
４は上限レベルを監視して粒状物質が中央部の液
体通路２１ｄに溢流しないよう確保する。粒状物
質が過度に上部ホツパー２６ａに集まりセンサー
５４迄堆積すると、センサー５４は要素５４ａと
５４ｂ間の抵抗の変化を表示し、これにより適当
な制御部４７ａを介して弁３０４の作動を信号し
て粒状物質のレベルがセンサー５５に達する迄粒
状物質のハウジング９内への流入を制限する。セ
ンサー５５は、次に制御部４７ａを通じ弁３０４
を再び開くべき事を信号する。

前述の如き条件においては、処理回路内の液体
流路全体の作用は下記の如く追跡できる。即ち、
液体は管路３３を経てハウジング９に流入し、次
いで上室２２ａ内を通つて環状経路を移動して外
側に出、更に内部に戻り、液体が含む粒状物質を
ハウジング９内に落下させ、環状通路２５が液体
流路に対して閉塞されているため液体は中央部通
路２１ｄに指向させられる。液体の流路は更にデ
フレクタ２０の頚部２１とスカート２３の中央部
通路２１ｄを流下して中心口４６に至り、この中
心口は粒状物質との再合流区域である。次に流路
は180゜旋回して管路３５の口部３６内に上向き
に入り、こうして排出を行いハウジング９内の流
路を完成する。

処理回路内の粒状物質の流路は下記の如くであ
る。即ち、粒状物質は管路３３によりスラリーの
状態でハウジング９内に運ばれ、上室２２ａ内に
流入し環状経路を移動して外に出、前述の如く液
状担体流路から懸濁状態から沈降させられ、こう
して処理回路内の粒状物質の流路の重力で生じる
部分が始まる。次に、粒状物質は沈下して第１段
の粒状物質上部ホツパー２６ａに集まる。この第
１段の上部ホツパー２６ａは環状通路２５により
下室２２ｂ内の下部ホツパー２６ｂの上方に重合
されかつこれと直結される。処理回路内の粒状物
質の流路の重力方向部分の形成が続いて（この部
分は液体の流路と隔離されている）、粒状物質は
環状通路内を経て下部ホツパー２６ｂに入る。

ハウジング即ち上部ケーシング１０と下部ケー
シング１１は同時に軸心αの周囲で前後方向に揺
動され、従つて下部ホツパー２６ｂの区域に位置
されるリツフル６０ａは前後方向に揺動させら
れ、このためこの区域における粒状物質はその相
対的重量差のため成層化され、又この運動は下部
ホツパー２６ｂにおける粒状物質の重力で生じる
流量に対する制御可能な刺激要因である事は既に
述べた。

粒状物質は、その内側の境界上に位置される下
部ホツパー２６ｂからの２つの出口の内のいずれ
かにより処理回路内の流路を完成する。下部ホツ
パー２６ｂからの粒状物質の最下層（比較的重質
の成分である）からの排出手段は、弁４０ａによ
り排出量を制御される粒状物質排出ポート１８ａ
に至る通路４９である。下部ホツパー２６ｂから
の粒状物質の最上層（比較的軽質の成分である）
からの排出手段は、この成分が次に液体流路と再
び合流させられて管路３５を経て排出される中心
口４６内にこの軽質成分が溢流する溢流リツプ４
５である。

液体流路から隔離されるため液体流量の影響を
受ける事なく下部ホツパー２６ｂ内の粒状物質の
流れは粗くも細かくも両方の調整作用を有する。
デフレクタ２０は調節ねじ２８により昇降させ
得、これにより溢流リツプ４５に至る環状通路２
５間の下降角度を変化させる事については想起さ
れよう。この機能は粒状物質の流量に対する粗い
調整作用を提供し、揺動作用即ち撹拌作用は粒状
物質を惹起する重力方向流に対する水準作用を有
し、これにより粒状物質が比較的高い環状通路２
５から溢流リツプ４５に向つて移動する時下部ホ
ツパー２６ｂ内の粒状物質の流量の微調整を提供
する。この組合された機能により、下部ホツパー
２６ｂ内を移動する粒状物質の露出時間は、種々
の比密度の固体粒子を成層化させ、比較的軽質の
成分をして最上層の排出装置に指向させて溢流リ
ツプ４５から溢れさせ、又比較的重質の成分を通
路４９の下層排出装置に指向させるよう調整可能
である。

粒状物質が下部ホツパー２６ｂを経て溢流リツ
プ４５から溢流し最上層排出装置と最下層排出装
置を通過するため、粒状物質排出ポート１８ａと
弁４０ａにより粒状物質の流出量を調整する制御
された粒状物質排出弁４０ａとを経る通路は、処
理される粒状物質の最上層と最下層からの比例的
分割および排出作用を決定する。

第１段の粒状物質ホツパー２６ａと第２段の粒
状物質ホツパー２６ｂが重合位置にあるため、ホ
ツパー２６ａからホツパー２６ｂに送られる粒状
物質の量は自動的に調整される。換言すれば、完
全に充填された第２段のホツパー２６ｂは第１段
のホツパー２６ａから粒状物質がこれ以上環状通
路２５を経てホツパー２６ｂに流入しないように
遮断する。従つて、弁４０ａから取出され溢流リ
ツプ４５から排出される粒状物質の量は、環状通
路２５を通過する粒状物質の量に対し直接的な関
係を有する。

種々の比密度の粒状物質は流動媒体中で比較的
重質の粒状物質の分離および濃縮のための装置内
に搬送する事ができる。これは、採鉱船を用いる
採鉱法における海底床、陸上あるいは陸上の建造
物に設置した耐水装置を用いて行う事ができる。
例えば、海水と溶存しない空気の混合物と砂利で
混合した粒状物質を含む重質鉱物を本装置に搬入
し、本方法を有効に用いて通常の市販の重力式鉱
物処理装置以上の粒度範囲である−200メツシユ
の粒度以下の非常に微細な粒度に迄適用する事に
より金や他の重質の鉱物の回収ができる。この材
料はモータ装置（ポンプ３１０）を用いて取入れ
管内に圧送するか、放出管内に材料を吸引する
か、あるいは第８図に示す如く単に重力のみによ
り装入できる。

ロツド７４によるハウジングの揺動作用は、こ
のロツド７４を約25mm（１インチ）以下の距離だ
け運動させる事により達成される。システムの微
調整は、ハウジング９の撹拌即ち揺動の量を増減
する事により達成される。微調整は又液体の流量
を増減する事により行われる。粗調整はボルト２
８の操作により行われる。この微調整は、システ
ムの流出量の監視から得たフイードバツク信号に
応答して補正を行うよう自動化でき、これにより
回収効率と処理容量間のバランスを理想的にす
る。

前述のシステムを用いる事により本発明の諸目
的が達成される。例えば、本発明の機構は、海底
床から海水と海底の固形物質の混合物を汲上げこ
のスラリーを管路３８を介してハウジング９に送
るポンプを設けて海底に完全に浸漬して運転する
事ができる。管路４０からの排出物は海面上の船
に送る事ができる。

ガスはアスピレータ３９により本システムから
連続的に排出される。センサー４８，５４，５５
は本システム内の諸条件を検出する事により本シ
ステムの作用を連続的に制御し、センサー５４と
５５の機能は応力ゲージを設け、あるいはハウジ
ング９に粒状物質装入弁３０４と機械的に直結さ
せて垂直方向の運動合致性を与える事により置換
する事ができる。

本システムは又固定的な濃縮率から解放され、
その結果スラリーが重質成分を僅かしか含まない
か非常に大きな含有率を有する場合にも使用でき
る。これは、比較的重質の成分が排出される前に
予め定めた濃縮レベルに達するようにさせる弁４
０ａの使用により達成される。

本システムは、処理回路を経て粒状物質の流路
から液体流路を分離し、液体と粒状物質の流量を
独立的に調整するための装置を提供する。

粗調整および微調整の両方が可能な装置を用い
て、粒状物質の流量を調整して粒状物質が下部ホ
ツパー２６ｂを流過する時その露出時間を決定す
る事ができる。

液体と粒状物質の流路を分離する事により、本
システムは又、従来技術の重力形鉱石処理装置に
おいて見出される液体と粒状物質の双方に対して
単一のあるいは合成された流量および流路に対す
る制約を除くものである。

又本システムは、分離不能な液体と粒状物質の
流路を有する開放樋装置内で発生する如き表層乱
流を除くものである。この表層乱流は、液体の流
路から下部ホツパー２６ｂの粒状物質流路を隔離
し、別の寄与要因である処理回路内に円滑な成層
流条件を与える閉鎖室法を用いる事により除かれ
る。

上部ホツパー２６ａを通路２５により粒状物質
の選択分離の主要区域である下部ホツパー２６ｂ
に直結させる事により、粒状物質の上部ホツパー
から下部ホツパーへの移動は自動的であり、粒状
物質が下部ホツパー２６ｂを通る時のその露出時
間は偶然的である。

弁４０ａを用いる下部ホツパー２６ｂからの流
出量の制御により、処理される粒状物質の最上層
および最下層からの比例的分配および排出作用の
ため容易に調整可能な手段が提供される。

本システムは、粒状物質が有用な濃縮物又は廃
棄物として排出されるべく分離される迄粒状物質
が処理を受け成層過程を受けるよう下部ホツパー
２６ｂからの出口を２個だけ設ける事により全て
の不完全な製品も排除する。

本システムは、又処理効率における一要因とし
ての装入密度を度外観する。液体および粒状物質
がその各々の処理回路における選択分離区域を通
る共通の流路を経る装入密度が処理効率における
重要要因である従来の装置と異なり、本文に述べ
たシステムにおいては作用域の下部ホツパー２６
ｂは上部ホツパー２６ａにより液体流路から隔離
されかつこれから直接装入が行われ、処理効率に
おける一要因としての装入密度の確保を不要とす
る。

本システムは、自動化されシステムの流出量か
ら得るフイードバツクの信号に応答して最大容量
を自動的に決定しかつこれを維持して液体の流量
および粒状物質の露出時間（流量）を調整し、処
理効率と処理量間の所望のバランスを達成する。

又本システムは、遠心式のサイクロンを用いて
運転され粒状物質を上部ホツパー２６ａ内に送込
む。

従来の装置と比較して、本文に記述したシステ
ムは、従来の装置において経験された表層乱流を
減少除去し、液体と粒状物質の総合流量および単
一流量に対する制約を減少除去する事により粒度
範囲を拡げて遥かに大きな線形回収応答性をもた
らすものである。

又本文に述べたシステムは、通常石炭と共に発
見される比較的重質の有害成分、例えば黄鉄鉱、
白鉄鉱および他の形態の外来即ち２次灰分の除去
のための石炭処理においても有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による粒状物質の分離濃縮装置
の縦断面図、第２図は第１図に示す装置の排出管
路およびスカートを除いたハウジングの底部の断
面図、第３図は揺動運動を与えるためのフレーム
構造により支持された第１図に示す装置の外部の
側面図、第４図は第３図に示す装置の一部の部分
平面図、第５図は第１図の装置に類似する変更例
の上部の縦断面図、第６図は第５図に示す装置の
部分の断面図、第７図は本発明の装置の閉回路で
の使用例を示す略図、第８図は本発明の重力作用
モードを示す図、および第９図は本発明の固形粒
子装入部に対する機械的直結部を示す図である。 １０……上部ハウジング（ケーシング）、１１
……下部ハウジング（ケーシング）、１２……水
平面、１３……底壁面、１４……円筒状側壁面、
１５……頂壁面、１６，１７……フランジ、１８
……円錐台状側壁面、１９……縁部、２０……デ
フレクタ、２１……頚部、２２ａ……上室、２２
ｂ……下室、２３……スカート、２５……環状通
路、２６ａ……上部ホツパー、２６ｂ……下部ホ
ツパー、２８……ボルト、２９……ベアリング・
ブロツク、３０……バツフル、３１……突起、３
２……出口、３３……管路、３４……ボルト、３
５……排出管路、３６……取入れ口、３８……可
撓ホース、３９……アスピレータ、３９ａ……ベ
ンチユリー・チユーブ、３９ｂ……可撓ホース、
３９ｃ……短管、４０……管路、４０ａ……弁、
４２……バツフル、４４……壁面、４５……上縁
部（リツプ）、４６……中心口、４７……制御
部、４８……センサー、４９……通路、５０，５
０ａ……電線、５４，５５……センサー、５４
ａ，５４ｂ……電極、５６，５７……電線、５９
……チヤンネル、６０……リツフル、６５ａ，６
５ｂ……支柱、６５ｃ……ビーム、６７ａ，６７
ｂ……アーム、６７ｃ……直交バー、６９……ト
ラニオン、６９ａ……ピン、６９ｂ……ブラケツ
ト、７０……支持リング、７１……ローラ、７３
……ターンバツクル、７５……自己調心ベアリン
グ、７８ａ，７８ｂ……ひずみ計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スラリーを形成する流動する流体中に含まれ
   る粒状物質から重質成分を回収するための方法に
   おいて： (a) 予め定めた経路に沿つて前記スラリーを流過
   させ； (b) 前記の予め定めた経路から第１の区間に前記
   スラリーを指向させ、次に前記経路に再び指向
   させて前記スラリーの移動経路から或粒状物質
   を漸進的に放てきする遠心力をスラリーに作用
   させ； (c) 前記スラリーから放てきされた前記粒状物質
   を収集し、前記粒状物質を撹拌する間第２の予
   め定められた経路に沿う方向に指向させ；そし
   て (d) 撹拌された粒状物質の最も重質の部分を収集
   する事からなる事を特徴とする方法。 ２ 前記スラリーが前記の予め定めた経路から出
   る方向に、次いで再びこの経路に戻る方向に指向
   されるときに、該スラリーが環状経路において流
   過させられる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記スラリーが前記の予め定められた経路か
   ら外方に、次いで該経路に戻る方向に指向される
   期間中、前記スラリーの速度が減速される特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ４ 前記の予め定められた経路が下降方向であ
   り、スラリーが遠心力を受ける経路が前記経路か
   ら外方に向う環状経路である特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ５ 第２の予定された経路が前記粒状物質が撹拌
   される下方向に収束する経路であり、前記粒状物
   質の比較的重質の部分が前記下方向に収束する経
   路の頂点で集積する特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ６ 前記スラリーの流動する流体が再び前記の予
   め定めた経路に向け指向された後、第２の区間に
   おいて別の粒状物質を該スラリーから取除く別の
   遠心力を受ける特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ７ 粒状物質の軽質部分が前記第２の区間内で流
   動する前記流体により同伴され、前記流体と軽質
   部分の両者が前記第２の区間から排出される特許
   請求の範囲第６項記載の方法。 ８ 前記粒状物質の分離された重質部分が連続的
   に排出経路に沿つて指向される特許請求の範囲第
   ７項記載の方法。 ９ 前記第２の予め定めた経路が、粒状物質の重
   質部分をその頂点において集積させるための下方
   向に収束する経路である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 １０ スラリーを形成する流動流体に含まれる粒
   状物質から重質成分を回収するための方法におい
   て： (a) 前記スラリーを予め定めた経路に沿つて移動
   させ、粒状物質をその流体から分離する工程
   と； (b) 前記粒状物質を下方向に傾斜した面上で受取
   る工程と； (c) リツプ部と凹部を有するバツフルを前記傾斜
   面上方に配置する工程と； (d) 前記流体を前記バツフル上に流過させる工程
   と；そして (e) 前記粒状物質の重質部分を前記面の最も下方
   部分に指向させ、かつ軽質部分を前記リツプ部
   を溢流させて前記流体により同伴させるため
   に、前記面上に前記粒状物質を内方および下方
   に移動させる工程； を含む事を特徴とする方法。 １１ 前記粒状物質を移動させる工程が前記傾斜
   面を振動させて前記粒状物質を成層化する事を含
   む特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２ 前記傾斜面が垂直軸に向けて収束する下方
   向収束面である特許請求の範囲第１１項記載の方
   法。 １３ 前記リツプ部が前記垂直軸心を同芯状に囲
   繞する直立リングであり、前記凹部を有するバツ
   フルは前記収束面上方に離間され、前記面を移動
   させる工程が前記凹部を有するバツフルと収束面
   の両者を前記垂直軸心の回りに同時に揺動させる
   事を含む特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４ 粒状物質をこれを運ぶ流体から分離する工
   程が前記凹部を有するバツフル上方で前記スラリ
   ーに遠心力を作用させる工程、及びその後前記粒
   状物質を前記凹部を有するバツフルの回りで且つ
   該バツフルから離隔されたリングに徐々に沈降さ
   せる工程を含む特許請求の範囲第１３項記載の方
   法。 １５ リングに沈降させられる粒状物質が前記の
   下方向に収束する経路に徐々に指向され、前記粒
   状物質の軽質部分が前記リツプ部を漸進的に流過
   し、その後前記流体により同伴されて除去される
   特許請求の範囲第１４項記載の方法。 １６ 別の粒状物質の前記流体に付加して別のス
   ラリーを形成し、この工程を反復する事を含む特
   許請求の範囲第１０項記載の方法。 １７ 前記粒状物質の前記リングにおける集積状
   態を監視し、これに応答して処理を受けるスラリ
   ーの量を調整する事を含む特許請求の範囲第１６
   項記載の方法。 １８ 粒状物質の前記面上の集積状態を監視し、
   これに応答して下方向に収束する経路の最下部か
   ら前記重質部分を取出す割合を調整する事を含む
   特許請求の範囲第１７項記載の方法。 １９ 流動状のスラリーに含まれる粒状物質から
   重質成分の回収を行う方法において： (a) 予め定めた経路に沿つて前記スラリーの流れ
   を流過させ； (b) 前記経路に沿う第１の分離区間内において前
   記スラリーを運ぶ流体から粒状物質を分離し； (c) 前記粒状物質を第１の集積区間に集積し； (d) 前記第１の集積区間における前記粒状物質の
   集積状態を測定し、且つこれに応答して前記経
   路に沿う前記スラリーの流れを調整し； (e) 第２の予め定められた経路に沿つて前記粒状
   物質を流過させ； (f) 前記粒状物質が前記第２の経路に沿つて流動
   する時該粒状物質を成層化し；そして (g) 前記粒状物質が前記第２の経路に沿つて流動
   させられる時該粒状物質から軽質部分を除去す
   る事からなる事を特徴とする方法。 ２０ 前記第２の経路は下方向に収束する経路を
   含み、軽質部分の除去は下方向に収束する経路の
   頂部の外側の位置で行われる特許請求の範囲第１
   ９項記載の方法。 ２１ 前記粒状物質を前記スラリーから分離する
   工程はこのスラリーを環状経路に沿つて通過させ
   遠心力により粒状物質を前記スラリーから分離す
   る事を含む特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２２ 前記粒状物質を前記スラリーから分離する
   工程は、このスラリーに遠心力を作用させて速度
   を減速させて遠心力および沈降作用により前記第
   ２の予め定められた経路において粒状物質を前記
   スラリーから分離する特許請求の範囲第１９項記
   載の方法。 ２３ 前記粒状物質の軽質部分を除去する工程は
   前記粒状物質が下方向の経路において除去された
   流体を前記第２の経路に向けて送り、次に前記流
   体の運動経路を上方の経路に変更させて前記軽質
   部分を同伴する事を含む特許請求の範囲第１９項
   記載の方法。 ２４ 分離された粒状物質は前記第２の経路内で
   撹拌作用を受けてその軽質物質を上方向に押上げ
   る特許請求の範囲第２３項記載の方法。 ２５ 流動状のスラリーに含まれる重密度の粒状
   物質を分離する装置において、 １つの室を画成し且つ排出ポートと該排出ポー
   トに向かつて傾斜する内側床部を有する実質的に
   流体密のハウジングと、 略々環状の通路を画成するため前記ハウジング
   内側床部から離れた下縁部と共に前記ハウジング
   内に取付けられたデフレクタとを設け、 前記デフレクタは前記ハウジングの室を上部区
   間と下部区間に分離し、 粒状物質が前記上部区間内に導入される取入れ
   管路と、 出口管路を設けており、該出口管路を介して粒
   状物質が前記下部区間内の空間と前記下部区間内
   に取付けられた凹部画定バツフルから排出され、 前記凹部画定バツフルは前記排出管路の入口に
   隣接して配置された略々環状リツプを有している
   ことを特徴とする装置。 ２６ 前記リツプの上縁部は前記排出管路の口部
   の上方に配置される特許請求の範囲第２５項記載
   の装置。 ２７ 前記リツプの前記上縁部は前記デフレクタ
   の下縁部の高さに略々等しい高さに配置される特
   許請求の範囲第２５項記載の装置。 ２８ 前記取入れ管路を介して前記上部区間内に
   導入されるスラリーに遠心力を与えるための装置
   を含む特許請求の範囲第２５項記載の装置。 ２９ 前記環状通路の相対位置を変化させるため
   前記ハウジング内の前記デフレクタの位置を変更
   するための装置を含む特許請求の範囲第２５項記
   載の装置。 ３０ 前記上部区間を流過するスラリーの経路を
   分散するため前記取入れ管路の口部に隣接する前
   記上部区間内で支持された第２のバツフルを含
   み、前記デフレクタは前記上部区間からスラリー
   該前記下部区間内に流過する中心部通路を有する
   特許請求の範囲第２５項記載の装置。 ３１ 前記ハウジングと前記凹部画定バツフルを
   垂直軸心の周囲に揺動させるための装置を含む特
   許請求の範囲第２５項記載の装置。 ３２ 流動状のスラリーに含まれる粒状物質の重
   質成分を分離する装置において： (a) 室を形成するハウジングと； (b) 前記ハウジングを上部区間と下部区間に分離
   するため前記ハウジング内に配置されたデフレ
   クタとを設け、前記デフレクタは周部の開口と
   中心部の開口を形成し； (c) 前記スラリーを前記上部区間に導入するため
   の取入れ管路と； (d) 粒状物質を前記周部開口に向けて拡散させる
   ため、前記上部区間内に導入されたスラリーに
   遠心力を与える装置と； (e) 前記スラリーを前記下部区間から取除くため
   前記下部区間内に口部を有する排出管路と；そ
   して (f) 前記下部区間内で前記排出管路の前記口部に
   隣接する凹部を有する凹部画定バツフル； とを含む事を特徴とする装置。 ３３ 前記スラリーに遠心力を与える前記装置が
   前記取入れ管路の排出端部と前記デフレクタの中
   心部開口間に配置された第２のバツフルを含む特
   許請求の範囲第３２項記載の装置。 ３４ 前記排出管路がその口部を前記凹部の中心
   部内に下向きに開口させて前記室内の中心部に配
   置され、前記管路は前記ハウジングを外方向に貫
   通する特許請求の範囲第３２項記載の装置。 ３５ 前記ハウジングと前記凹部画定バツフルを
   振動させる装置を含む特許請求の範囲第３４項記
   載の装置。 ３６ 前記スラリーを前記排出管路から前記取入
   れ管路に再循環させ、該スラリーの再循環の間別
   の粒状物質を前記スラリーに導入する装置を含む
   特許請求の範囲第３２項記載の装置。 ３７ 前記デフレクタの位置を漸進的に調整する
   装置を含む特許請求の範囲第３２項記載の装置。 ３８ 前記上部区間の上部と前記排出管路間に接
   続されたアスピレータを含み、前記アスピレータ
   は前記上部区間から空気を除去しこの空気を前記
   排出管路から排出されるスラリーに同伴させる特
   許請求の範囲第３２項記載の装置。 ３９ 前記ハウジングは垂直の軸心に沿つて配置
   され、前記凹部画定バツフルは前記垂直の軸心に
   沿つて配置され、そして前記垂直軸心の周囲に前
   記ハウジングと凹部画定バツフルを往復運動させ
   る装置を含む特許請求の範囲第３２項記載の装
   置。 ４０ 前記デフレクタは上方に収束する円錐状ス
   カートを有し、上端部には前記中心部開口が設け
   られ、前記周部開口は前記スカートの下縁部と前
   記ハウジングの内面により画成される特許請求の
   範囲第３２項記載の装置。 ４１ 前記ハウジングは下方に収束する底面を有
   し、かつ前記底面に沿つて前記凹部画定バツフル
   と前記底面との間に突出する複数個の半径方向に
   延在するリツフルを含む特許請求の範囲第３２項
   記載の装置。 ４２ 前記周部開口の付近における粒状物質の蓄
   積を検出しかつ前記蓄積状態に応じてスラリーの
   前記上部区間への装入を調整する装置を含む特許
   請求の範囲第３２項記載の装置。 ４３ 前記室は円筒状の側壁を有し、前記取入れ
   管路は前記スラリーを前記室に対して接線方向に
   導入するため前記側壁を貫通する特許請求の範囲
   第３２項記載の装置。 ４４ 前記スラリーの円形運動を捕捉するための
   前記室の中心部分に配置された複数個の第２のバ
   ツフルを含む特許請求の範囲第４３項記載の装
   置。 ４５ 前記第２のバツフルはその内側端部により
   デフレクタに固定され、これから半径方向外方に
   延在する特許請求の範囲第４４項記載の装置。 ４６ 流動状のスラリーから重質の粒状物質を分
   離するための装置において： (a) 略々円筒状の側壁面を有する実質的に閉鎖さ
   れた室を形成するハウジングと； (b) 前記スラリーが前記室の上部内の円形経路で
   運動して遠心力により前記粒状物質を外方に排
   出させるように前記スラリーを前記室に対して
   接線方向に導入する取入れ装置と； (c) 前記スラリーの円形運動を邪魔してこのスラ
   リーからの前記粒状物質の沈降作用を許容する
   ため前記壁面の内側で前記室内に配置されたバ
   ツフルと； (d) 前記スラリーの流体成分を取除くため前記バ
   ツフルの内側に位置された流体通路と； (e) 遠心力により前記流体から放てきされ且つこ
   れから沈降させられる粒状物質を、共通の経路
   に指向させるデフレクタ装置と；そして (f) 前記粒状物質を前記共通経路から漸進的に除
   去するための装置； とを設ける事を特徴とする装置。 ４７ 前記デフレクタ装置は前記室内において前
   記バツフルの下方にある円錐台状のスカートであ
   る特許請求の範囲第４６項記載の装置。