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"PROCEDE DE LAVAGE DES CHARBONS? MINERAIS ET AUTRES MATIERES ANALOGIES, ET APPAREIL DENOMME AUTO-SEPARATEUR A COURANT D'EAU" POUR LA REALISATION DE CE PROCEDE"
Dans le brevet principal N du 9 novembre 1925 on a décrit un procédé de lavage de matières telles que les minerais, charbons et analogues, ainsi que des dispositions d'appareils propres à en permettre 1 'exécution
Dans sa généralité;
, ce procédé consiste à provoquer, l'aval d'un déversoir, la division en deux portions de la masse de grains formée en un lit de lavage, et à retraiter ensuite chacune desdites portions, notamment! à amener un reclassement de la portion légère de laquelle on sépare les particules dont la densité est supérieure à une limite que, l'on/est figée;
et à amener la portion dense à tomber i en chute libre dans une masse liquide en mouvement, mouvement bel que les particules de densité moindre qu'une certaine limite soient emportées par le courant liquide, tandis que* les particules de densité supérieure poursuivent leur mouve- ment de descente pour être finalement évacuées
Ainsi que défini au di't brevet, la division s'obtient* à l'aide d'un plan capteur convenablement orienté dans la veine liquide, la portion légère étant reçue dans un couloir et épurée dans celui-ci de ses particules les plus denses,' tandis que la portion dense est reçue dans un appareil à colonnes,, et y est soumise à l'action d'un courant liquide
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ascensionnel, les particules entraînées par ce courant,
réunies à,celles éliminées de la portion légère, étant, soit simplement reclassées et divisées en catégories, soit sou- mises. à une répétition des opérations indiquées.
Le but actuellement poursuivi est d'améliorer le rende- ment du procédé en s'efforçant de réaliser unéparation plus nette et une plus grande homogénéité des diverses caté- gories de produits composant la masse des grains soumis au traitement.
A cet effet : d'une part, pour éviter que, dans le ou les appareils à colonnes,Inaction des courants ascensionnels ne soit in- fluencée dans certains cas par le courant descendant de l'entièreté de la masse liquide libérée au plan capteur, on tolère ou provoque l'écoulement, de tout ou partie de oette masse,en un courant de dérivation, du reste réglable à vo- lonté, ce qui permet de conserver aux courants ascensionnels leur pleine efficacité en évitant de façon certaine l'éva- cuation anticipée de particules dont la densité serait moin- dre que la limite exacte fixée.
Le courant de dérivation est ensuite réuni au curant issu de l'appareil à colonnes pour subir ultérieurement le même traitement que ce dernier;. d'autre part, dans chaque masse de grains venant d'un appareil à colonnes, avec ou sans adjonction des particules denses des catégories plus légères, on détermine un reclas- sement plus précis, en ayant pour ce recours, de préférence, à la formation d'un lit fixe de lavage, et l'on élimine ou évacue chacune des différentes portions en faisant interve- nir dans ce but, à chacune, certaines ou toutes les ouver- tures de sortie, des courants liquides, additionnels et réglables,propres à porter, dévier et maintenir dans le lit mobile les particules 'des portions plus légères, en évitant ainsi leur évacuation.
Et afin que les dits perfectionnements puissent être bien compris, ils seront ci-après plus complètement décrits
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en même temps¯que les appareils propres à leur réalisation, schématiquement représentés aux dessins annexés dans les- quels:
Fig. 1 montre un appareillage, analogue à celui de la figure correspondante du brevet principal, mais dont certaines parties sont modifiées, plus spécialement établi pour le traitement des masses de matières, et notamment de charbon, de moyenne composition;
Fig. 2 montre un appareillage analogue, mais compre- nant deux appareils à colonnes, et propre au traitement de masses de matières contenant de fortes proportions de pro- duits intermédiaires.
Les figs. 3 et 4 montrent, à plus grande échelle, le détail de l'agencement des dispositifs d'introduction des courants liquides additionnels dans le lit mobile des matiez res reclassées.
En se référant tout d'abord aux figures 1, 3 et 4, et ainsi qu'expliqué au brevet principal, la masse des grains est mise dans un couloir incliné A1 et entraînée dans celui-ci par un courant liquide, de façon à l'amener dans un couloir A2 terminé par un déversoir a, couloir dans lequel se trouve ainsi formé un lit fixe de la matière à traiter .
La veine fluide passant au déversoir a est divisée par un plan capteur b, dont l'écartement c-d, et l'inclinaison sont convenablement réglés ppur obtenir la séparation de la masse en une portion comprenant, principalement, les particules d'une densité moindre qu'une densité donnée, et une portion comprenant} principalement, les particules de densité supérieure à cette 1 imite
Comme dans le brevet principal, la portion légère est recueillie sur une cloison e formant couloir, où elle subit un reclassement} les particules plus denses que la limite sont évacuées, dans le présent cas par une ouverture oo se déchargeant dans une goulotte g, et le rester considéré comme produit pur, est ..déchargé, à l'extrémité du couloir, A3o,
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dans un récipient ou trémie d'emmagasinage Q.
La portion dense, libérée au plan capteur, au lieu de tomber directement dans. la cheminée B2 de l'appareil à colon- nes B, est au contraire, reçue en t'été d'un couloir Ao2 auquel est suspendu le dit appareil à colonnes. Le couloir Ao2 réunit l'entrée de la cheminée ou colonne B2 et la sortie de la colonne B1,toutefois avec interposition d'un cloisonne- ment f1 dont la hauteur h sera réglable à volonté.
Dans le brevet principal, la totalité de la masse li- quide passant à 1 'ouverture 0, suivait, avec les produits denses, la colonne B2 au bas de laquelle se produit la rencontre avec le courant venant de T1. Dans certains cas, Inaction de ce courant pouvait, de ce fait, se trouver con- trariée. Grâce à la disposition actuelle, tout ou partie de la masseiliquide libérée au plan capteur peut être dérivée vers le couloir Ag, le réglage de la hauteur du cloisonnement f1 permettant le contrôle de cette dérivation en même temps que celui de la charge.hydrostatique de la colonne B , avec par voie de conséquense, la possibilité de régler exactement l'action du courant issu de T1.
Au delà du cloisonnement f1 et de la sortie de la colonne B1, un couloir fait -'suite au couloir Ao * 0 'est dans ce couloir A3 que s'opérera le reclassement et l'évacua- tien des catégories des graine, portés par le courant dérivé, issue de la colonne B1 et amenés par la goulotte g.
Pour favoriser un reclassement précis, on provoque la formation d'un lit de lavage fixe et, à cet effet.on dispose, dans le fond du couloir, et sur la largeur de celui-ci, des petits caissons G, G1 dont le rôle apparaîtra plus complète- ment ci-après* Ces caissons sont raccordés, par les tuyau-j teries t, munis de robinets r, r1, au réservoir à ni- veau constante alimentant les autres arrivées d'eau de l'ap- pareil, dont il a été question au brevet principal.
Ils sont en outre placés en communication avec des ajutages D, D1
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terminés par des ouvertures réglables o12, o13 débitant dans des récipients ou trémies P1, P2, et, par des ouvertures o2, o3, avec le couloir A3. Oes ouvertures o2, o sont munies du cote du couloir de plans inclinés p, p1 ainsi qu'il est clairement représente aux figures 3 et 44
Les saillies des caissons G, ±¯ dans le couloir A3, déterminent la constitution, en amont et entre les caissons,du lit fixe de lavage sur lequel cheminera le lit mobile au sein duquel s'effectue le reclassement des grains, que fa- vorise et accélère la résistance au mouvement des couches inférieures du lit mobile sur le lit fixe.
Arrivé au plan incliné p, précédent l'orifice o2 du caisson G, le lit mobile suit ce plan pour se présenter à cet orifice.La masse liquide qui entraîne ce lit mobile suit également ce plan, mais -- si l'arrivée d'eau dans G a été convenablement réglée -- la veine liquide se redresse- ra en venant se superposer à la veine fluide passant du caisson G dans le couloir!3 (fig. 3).
Sous l'action de la pression exercée par le lit mobile et la masse liquide entraînant ce lit, la veine fluide issue de l'orifice ¯02 suit une trajectoire horizontale, dans le voisinage de l'arête m, pour se redresser progressivement en se rappro- chant de l'arête n, ou elle épouse la direction du plan p1.Il en résulte que,se présentant à l'orifice o2, les particules du lit mobile sont soumises à une action dynamique, ascendante, qui va en s'accentuant de l'arête m à l'arête n.
D'autre part, dans une section telle que m-n du lit mobile se présentant à l'orifice o2, les densités des parti- cules vont en diminuant de,l'arête m à l'arête n4
On conçoit dès lors, qu'en réglant judicieusement l'in- tensité du courant traversant l'orifice o2, on puisse con- server aux particules des couches inférieures du lit mobile une trajectoire plongeante qui les amène dans le caisson G -- d'où elles sont entraînées à l'ajutage D et évacuées
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dans Par l'orifice o21 tandis que celles des couches supérieures, plus légères, seront ramenées dans le couloir A3 en remontant le plan p1.
Au delà du caisson G, la masse retenue dans le couloir A3 continue à se classer sur le lit fixe formé entre les deux caissons.
Au droit de l'ouverture 2.3 du caisson G une nouvelle séparation s'opère suivant le même processus que celui pré- cédemment décrit, et il va de soi que l'on pourrait multi plier le nombre de caissons G3, G1, suivant le nombre de catégories de grains que l'on désire séparer.
Les grains ramenés dans le couloir !3,au caisson G1, ou au dernier des caissons de la série, peuvent être considérés comme produit pur et évacués à l'extrémité du couloir dans la trémie Q d'emmagasinement.
Dans le cas plus spécial du traitement de charbon de moyenne composition, le courant T1 est tout d'abord réglé de façon à ne jamais laisser passer à l'ajutage B3 que des particules dont la teneur en cendres est supérieure à un cer- tain pourcentage qui dépend de la nature du charbon .Inexpérience démontre que dans ce cas le courant ascensionnel de la colonne B1 doit emporter non seulement les particules de charbon, les mixtes ou barrés, mais encore les petites particules de schistes de forme lamellaire.
La masse à traiter dans le couloir A3 est alors composée : a) de particules schisteuses, fortement cendreuses,plates et petites, b) de particules dites mixtes, dont les teneurs en cen- dres sont intermédiaires entre celle des charbons et celle des schistes, de formes plates également, mais de dimensions plus fortes que les précédentes; c) de particules de charbon de forme plus ou moins eubi- que.
Dans le couloir les parties denses, petites et plates
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gagnent rapidement le fond du lit, tandis que les particules légères, de forme plus ou moins cubique, se tiennent à la partie supérieure,'les particules de formes et de densités intermédiaires occupant le centre du lit.
Le lit mobile atteignant le caisson G, si l'arrivée d'eau y a été convenablement réglée, on y obtiendra l'élimina- tion des particules schisteuses, tandis que les couches contenant les mixtes et les charbons seront rejetés dans le couloir.
La masse de ces particules continue à se reclasser au delà du caisson G sur le lit fixe formé entre les deux caissons et,au droit de l'ouverture o3 -- si l'arrivée d'eau au caisson
G1 a été convenablement réglée -- on obtiendra l'élimination des mixtes ou plats charbonneux, tandis que les charbons rejetés dans le couloir, s'évacuent à l'extrémité de celui- ci.
L'appareil décrit comporte donc deux sorties pour les terres ou schistes, une pour les mixtes et deux pour les charbons! l'ajutage B3 évacue leseshistes les plus gros et les plus cendreux; l'ajutage o21 du caisson G, les schistes petits ou plats; l'ajutage.2. du caisson G1 les mixtes ou barrés , constitués par les schistes charbonneux, plats, trop
Peu cendreux pour être évacués avec les schistes et trop oen- dreux pour être incorporés aux charbons purs ; les couloirs
Ao3 et A3, deux catégories de charbons pratiquement purs, mais à teneurs en cendres différentes, les plus purs étant récoltés au couloir Ao3.
A supposer que la matière traitée comprenne de fortes proportions de produits intermédiaires, on pourra combiner l'appareillage de manière à lui faire comprendre deux ou plusieurs appareils à colonnes. Un agencement à deux appa- reils à colonnes est schématiquement représenté à la fig. 2 des dessins. Il est dans sa généralité analogue à celui
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montré à la fig. 2 du brevet principal mis à part les perfec- tionnements y apportés.
La masse des particules est tout d'abord divisée par un premier plan oapteur b, la portion légère étant recueillie après élimination des particules denses par les ouvertures
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04 et j3g et les goulottes vs et
La portion dense est traitée dans un appareil à colonnes, B, comme il a été expliqué plus haut, et la masse, constituée des produits amenés par le courant dérivé, ceux issus de la colonne et ceux déchargés de la goulotte g5, amenée dans un couloir A12est à son tour divisée par un plan capteur b1, les deux portions résultant de cette division subissant les trai- tements dont il a été question plus haut (couloir A13, passage
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et goulotte ± - appareil B1 avec couloir !002' évacuation B et cloison f- - couloir A3 agencé comme précédemment).
On remarquera que l'ouverture o6 et la goulotte g6 sont disposées de manière à décharger les produits récoltés.
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au delà du plan capteur bl, ces produits sont suffisamment purs pour -- après élimination des quelques particules plus denses -- être incorporés aux produits du couloir a13.
II va néanmoins de soi que la disposition pourrait être dif- férente
Comme on l'a déjà laissé entendre, il est bien entendu que diverses modifications pourraient être apportées tant au procédé qu'aux appareillages décrits et représentés, sans s'écarter de leurs principes.
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"PROCESS FOR WASHING COALS? ORES AND OTHER SIMILAR MATERIALS, AND APPARATUS CALLED WATER-CURRENT SELF-SEPARATOR" FOR THE CARRYING OUT OF THIS PROCEDURE "
In main patent N of November 9, 1925, a process for washing materials such as ores, coals and the like was described, as well as arrangements of apparatus suitable for enabling this to be carried out.
In its generality;
, this process consists in causing, downstream of a weir, the division into two portions of the mass of grains formed in a washing bed, and then reprocessing each of said portions, in particular! in bringing about a reclassification of the light portion from which the particles whose density is greater than a limit which is / is fixed are separated;
and causing the dense portion to fall i in free fall into a moving liquid mass, a movement that allows particles of density less than a certain limit to be carried away by the liquid stream, while * particles of higher density continue to move - descent ment to be finally evacuated
As defined in the patent, the division is obtained * with the aid of a sensor plane suitably oriented in the liquid stream, the light portion being received in a corridor and purified therein of its most particles. dense, while the dense portion is received in a column apparatus ,, and is subjected there to the action of a liquid current
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ascending, the particles entrained by this current,
combined with, those eliminated from the light portion, being either simply reclassified and divided into categories, or submitted. to a repetition of the operations indicated.
The object presently pursued is to improve the yield of the process by endeavoring to achieve a cleaner separation and greater homogeneity of the various categories of products composing the mass of the grains subjected to the treatment.
To this end: on the one hand, to prevent, in the column device (s), the inaction of the upward currents being influenced in certain cases by the downward current of the entire liquid mass released at the sensor plane, all or part of this mass is tolerated or caused to flow into a bypass current, the remainder being adjustable at will, which makes it possible to keep the upward currents at their full effectiveness while definitely avoiding the evacuation. anticipation of particles whose density would be less than the exact limit set.
The bypass current is then combined with the curant coming from the column apparatus to subsequently undergo the same treatment as the latter ;. on the other hand, in each mass of grains coming from a column apparatus, with or without the addition of dense particles of the lighter categories, a more precise reclassification is determined, having for this recourse, preferably, to the formation of a fixed washing bed, and each of the different portions is eliminated or evacuated by causing to this end, at each, some or all of the outlet openings, liquid streams, additional and adjustable, suitable for carrying, deflecting and maintaining in the moving bed the particles of the lighter portions, thus preventing their evacuation.
And so that said improvements can be fully understood, they will be more fully described below.
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at the same time as the devices suitable for their production, schematically represented in the appended drawings in which:
Fig. 1 shows an apparatus, similar to that of the corresponding figure of the main patent, but some parts of which are modified, more especially established for the treatment of masses of materials, and in particular of coal, of medium composition;
Fig. 2 shows a similar apparatus, but comprising two column apparatus, and suitable for the treatment of masses of materials containing high proportions of intermediate products.
Figs. 3 and 4 show, on a larger scale, the detail of the arrangement of the devices for introducing additional liquid streams into the moving bed of the reclassified materials.
Referring firstly to Figures 1, 3 and 4, and as explained in the main patent, the mass of the grains is put in an inclined corridor A1 and entrained therein by a liquid stream, so as to l 'bring in a corridor A2 terminated by a weir a, corridor in which is thus formed a fixed bed of the material to be treated.
The fluid stream passing to the weir a is divided by a sensor plane b, the spacing cd, and the inclination of which are suitably adjusted to obtain the separation of the mass into a portion comprising, mainly, particles of a lower density than 'a given density, and a portion comprising} mainly, particles with a density greater than this 1 imitates
As in the main patent, the light portion is collected on a partition e forming a corridor, where it undergoes a reclassification} the particles denser than the limit are discharged, in this case through an opening oo discharging into a chute g, and the remainder considered as pure product, is ... unloaded, at the end of the corridor, A3o,
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in a storage container or hopper Q.
The dense portion, released at the sensor plane, instead of falling directly into. the chimney B2 of the column apparatus B, on the contrary, is received in summer from a corridor Ao2 from which the said column apparatus is suspended. The corridor Ao2 brings together the inlet of the chimney or column B2 and the outlet of the column B1, however with the interposition of a partition f1 whose height h can be adjusted at will.
In the main patent, all of the liquid mass passing through opening 0 followed, with dense products, column B2 at the bottom of which the meeting with the stream from T1 occurs. In certain cases, the inaction of this current could, therefore, be interfered with. Thanks to the current arrangement, all or part of the liquid mass released at the collector plane can be diverted to the Ag corridor, the adjustment of the height of the partitioning f1 allowing the control of this bypass at the same time as that of the hydrostatic charge of the column B, with the consequent possibility of precisely regulating the action of the current coming from T1.
Beyond the partitioning f1 and the exit of column B1, a corridor follows the corridor Ao * 0 'is in this corridor A3 that the reclassification and evacuation of the categories of seeds, carried by the derivative stream, coming from column B1 and brought by the chute g.
To promote precise reclassification, the formation of a fixed washing bed is caused and, for this purpose, there is placed, in the end of the corridor, and over the width thereof, small boxes G, G1 whose role will appear more fully below * These boxes are connected, via the j teries t, fitted with taps r, r1, to the constant level tank supplying the other water inlets to the appliance, discussed in the main patent.
They are also placed in communication with nozzles D, D1
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terminated by adjustable openings o12, o13 discharging into containers or hoppers P1, P2, and, by openings o2, o3, with the passage A3. The openings o2, o are provided on the side of the corridor with inclined planes p, p1 as is clearly shown in figures 3 and 44
The protrusions of the boxes G, ± ¯ in the corridor A3, determine the constitution, upstream and between the boxes, of the fixed washing bed on which the moving bed will travel within which the grain is reclassified, which favors and accelerates the resistance to movement of the lower layers of the moving bed over the fixed bed.
Arrived at the inclined plane p, preceding the orifice o2 of the box G, the moving bed follows this plane to present itself at this orifice. The liquid mass which drives this moving bed also follows this plane, but - if the arrival of water in G has been suitably regulated - the liquid stream will straighten out, superimposing itself on the fluid stream passing from box G in the corridor! 3 (fig. 3).
Under the action of the pressure exerted by the moving bed and the liquid mass driving this bed, the fluid stream from the orifice ¯02 follows a horizontal trajectory, in the vicinity of the edge m, to gradually straighten out approaching the edge n, where it follows the direction of the plane p1. It follows that, being presented at the orifice o2, the particles of the moving bed are subjected to a dynamic, ascending action which goes in s' accentuating from edge m to edge n.
On the other hand, in a section such as m-n of the moving bed occurring at the orifice o2, the densities of the particles decrease from the edge m to the edge n4
It can therefore be seen that by judiciously adjusting the intensity of the current passing through the orifice o2, it is possible to maintain for the particles of the lower layers of the moving bed a plunging path which brings them into the box G - d ' where they are carried to the nozzle D and evacuated
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in Through the orifice o21 while those of the upper layers, lighter, will be brought back into the corridor A3 by going up the plane p1.
Beyond the box G, the mass retained in the corridor A3 continues to be classified on the fixed bed formed between the two boxes.
At the right of opening 2.3 of the box G a new separation takes place following the same process as that previously described, and it goes without saying that we could multiply the number of boxes G3, G1, depending on the number of categories of grains that one wishes to separate.
The grains brought back to lane! 3, to box G1, or to the last of the boxes of the series, can be considered as pure product and discharged at the end of the corridor in the storage hopper Q.
In the more special case of the treatment of coal of medium composition, the stream T1 is first of all adjusted so as to never let through the nozzle B3 only particles whose ash content is greater than a certain percentage. which depends on the nature of the coal. Inexperience shows that in this case the upward current of column B1 must carry not only the carbon particles, the mixed or barred ones, but also the small particles of lamellar-shaped schist.
The mass to be treated in lane A3 is then made up of: a) shale particles, strongly ashy, flat and small, b) so-called mixed particles, the ash contents of which are intermediate between that of coals and that of shales, of flat shapes also, but of larger dimensions than the preceding ones; c) particles of more or less eubic carbon.
In the hallway the dense, small and flat parts
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quickly reach the bottom of the bed, while the light particles, more or less cubic in shape, are held at the top, 'particles of intermediate shapes and densities occupying the center of the bed.
With the moving bed reaching box G, if the water inlet has been suitably regulated there, the elimination of the shale particles will be obtained, while the layers containing the mixtures and the coals will be discharged into the corridor.
The mass of these particles continues to reclassify beyond the box G on the fixed bed formed between the two boxes and, to the right of the opening o3 - if the water inlet to the box
G1 has been suitably adjusted - we will obtain the elimination of mixtures or carbonaceous dishes, while the coals rejected in the corridor, are evacuated at the end of this one.
The device described therefore has two outlets for earth or shale, one for mixed and two for coals! nozzle B3 evacuates the largest and most ashy eshists; the nozzle o21 of the box G, the small or flat shales; the nozzle. 2. of the G1 box, mixed or barred, formed by carbonaceous shale, flat, too
Not very ashy to be evacuated with the shales and too sweet to be incorporated into pure coals; corridors
Ao3 and A3, two categories of practically pure coals, but with different ash contents, the purest being collected in corridor Ao3.
Assuming that the material treated comprises high proportions of intermediate products, the apparatus could be combined so as to make it comprise two or more column apparatus. An arrangement with two column apparatus is schematically shown in FIG. 2 of the drawings. It is in its generality analogous to that
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shown in fig. 2 of the main patent apart from the improvements made thereto.
The mass of the particles is first divided by a first sensor plane b, the light portion being collected after removal of the dense particles through the openings.
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04 and j3g and the chutes vs and
The dense portion is treated in a column apparatus, B, as explained above, and the mass, consisting of the products brought in by the by-pass stream, those coming from the column and those discharged from the g5 chute, brought into a corridor A12 is in turn divided by a sensor plane b1, the two portions resulting from this division undergoing the treatments mentioned above (corridor A13, passage
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and chute ± - device B1 with corridor! 002 'outlet B and partition f- - corridor A3 arranged as above).
It will be noted that the opening o6 and the chute g6 are arranged so as to unload the harvested products.
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beyond the sensor plane b1, these products are sufficiently pure to - after elimination of a few denser particles - to be incorporated into the products of lane a13.
It goes without saying, however, that the provision could be different
As has already been suggested, it is of course understood that various modifications could be made both to the process and to the apparatuses described and shown, without departing from their principles.
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