超電導高磁場磁気分離法の開発

本磁気分離法は、弱い磁性の物質を含む物質系における成分の分離も可能なように高勾配の高磁場を用いて磁気分離を行うものである。この視点に立って、初年度(昭和63年度)に、ステンレス鋼細線を用いた磁気フィルタ-を内蔵する高磁場磁気分離装置を設計・製作し、その動作性能について評価試験を行った。この結果、装置の基本性能についてほぼ、当初の目標を達成したが、動作性能について、二、三の改良すべき点が見出された。本年度では、まず、(1)上記改良点について、特に、分離液の供給系について磁気分離フィルタ-部への定常的な流入を可能とする方策を検討し、当面、脈流を防ぐための自然重力落下方式の採用を検討し、改良の成果が得られた。(2)上記改良装置により、シュウ酸ネオジム塩(常磁性粉末)を対象に、この懸濁水溶液を分離対象液に選び、磁気分離試験を行って、主として分離効率に及ぼす下記の各種パラメ-タ-の影響について検討し、基本デ-タを採取した。即ち分離効率と イ)分離磁場強度 ロ)磁気フィルタ-の充填率 ハ)分離液における成分濃度 ニ)分離液流速 等について詳細に実験し、デ-タを集積した。この結果、分離磁場強度とフィルタ-充填率の増加、分離液流速の低下によって、分離効率は増大するが、試験した分離液の成分濃度範囲では、成分濃度の倍程度の差ではそれ程分離効率は変化しないこと等が見出された。又、磁気分離の進行につれて、分離効率が磁気フィルタ-に分離された成分量に比例して、ほぼ、直線的に低下することも示されている。以上の結果を総括し、分離の最適条件化の為の知見が得られるとともに、本手法の更に広い種類の分離物質系に対する適用のために必要なデ-タの重点的な集積に対する指針が得られている。

本磁気分離法は、弱い磁性の物質を含む物質系における成分の分離も可能なように高勾配の高磁場を用いて磁気分離を行うものである。この視点に立って、初年度(昭和63年度)に、ステンレス鋼細線を用いた磁気フィルタ-を内蔵する高磁場磁気分離装置を設計・製作し、その動作性能について評価試験を行った。この結果、装置の基本性能についてほぼ、当初の目標を達成したが、動作性能について、二、三の改良すべき点が見出された。本年度では、まず、(1)上記改良点について、特に、分離液の供給系について磁気分離フィルタ-部への定常的な流入を可能とする方策を検討し、当面、脈流を防ぐための自然重力落下方式の採用を検討し、改良の成果が得られた。(2)上記改良装置により、シュウ酸ネオジム塩(常磁性粉末)を対象に、この懸濁水溶液を分離対象液に選び、磁気分離試験を行って、主として分離効率に及ぼす下記の各種パラメ-タ-の影響について検討し、基本デ-タを採取した。即ち分離効率と イ)分離磁場強度 ロ)磁気フィルタ-の充填率 ハ)分離液における成分濃度 ニ)分離液流速 等について詳細に実験し、デ-タを集積した。この結果、分離磁場強度とフィルタ-充填率の増加、分離液流速の低下によって、分離効率は増大するが、試験した分離液の成分濃度範囲では、成分濃度の倍程度の差ではそれ程分離効率は変化しないこと等が見出された。又、磁気分離の進行につれて、分離効率が磁気フィルタ-に分離された成分量に比例して、ほぼ、直線的に低下することも示されている。以上の結果を総括し、分離の最適条件化の為の知見が得られるとともに、本手法の更に広い種類の分離物質系に対する適用のために必要なデ-タの重点的な集積に対する指針が得られている。