磁力による砂鉱分離装置
今回は海や川の砂を磁石によって選別分離する装置を作ってみました。
これまでは紙の上にぱらぱらと砂をまいて磁石で少しずつ吸い付けて分離
していたのですが、非常に時間がかかってしまいます。
また、磁鉄鉱など強磁性鉱物では簡単ですが、実際の砂はそれよりも磁性が
弱いものばかりです。チタン鉄鉱や柘榴石類、鉄電気石など。
今回はその弱い磁性を持つ鉱物を効率的に分離する装置を紹介します。


<<全体の写真>>



フレームなどは木材を使い、砂に触れる部分はすべてアルミニウム等の金属を使用しました。
投入口・磁力吸引部分・セパレータ・トレーと4段に分かれています。
それぞれは独立して左右に動かすことができます。

<<投入口>>

直径18cmのアルミ製の漏斗を使用しています。
先端をつぶして1mm程度の隙間を空けるようにしています。
投入する砂は0.5mmくらいのふるいをかけておきます。

<<分離部分>>

分離する部分を撮影しました。中央の黒い物体がネオジムマグネットです。
大きさは48mm×43mm×51mmで結構大きいものです。
非常に強力な磁石なので鉄製の物体は絶対に近づけてはいけません。怪我をします。
また、テレビなどのブラウン管から1mくらいは離しておきます。色が変になります。


上から落ちてくる砂が磁石のすぐ横を通ると、磁性の砂は磁石の方へ吸い寄せ
られながら、下に落ちていきます。下にあるセパレータを動かしてやれば目的の鉱物が
分離できます。




<<実際に分離した砂>>

今回実験的に使用した砂は三重県内の、とある海岸の砂を使用しました。
海岸の砂を掘ると黒い層になっており、放射線量を量ると3〜4倍の放射線を
出していることがわかりました。といっても人体にはなんら影響があるとは
考えられませんが・・・。


使った測定器 堀場製作所 シンチレーションカウンタ PA−100


今回は磁性の違いにより上の写真の砂を4種類に分けることができました。
磁性の強さは @>A>B>C です。

@チタン鉄鉱を中心とする部分 A柘榴石を中心とする部分
B角閃石?輝石?類を中心とする部分 C非磁性鉱物

Bの砂をパンニングしてみました。黄色く写っているのはモナズ石です。
非常に鮮やかなモナズ石です。Cの非磁性鉱物には鋭錐石?とジルコンが含まれていました。

モナズ石 ジルコン(短柱状)と鋭錐石(濃赤色)


小瓶に入れて一つのケースに入れたところです。
砂のコレクションはいつもこのようにしています。




<<最後に>>
今回制作にかかった費用は約1万円です。
磁石自身は以前から持っていたもので実際に買ったら国内では2万円くらいするかも
知れません。昔のハードディスクに使用されていたネオジムマグネットです。
費用を抑えるため使った木材は精度の悪い赤松を使ったので、反りや寸法取りに
苦労しました。工作材を使えば楽にできるでしょう。
ステンレス製の深バットが最も高かったです。

また、改良の余地としては磁鉄鉱など強磁性鉱物を投入すると、
すべて磁石に付いてしまい、取るのに苦労します。
この辺の対策は今後考えてみます。

みなさまも制作なされてはいかがですか?