<Desc/Clms Page number 1>
"PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AUX APPAREILS DE FLOTTALISON
L'invention concerne des perfectionnements aux appareils de flottaison, c'est à dire aux appareils pour la concentration, par flottaison mousseuse, des minerais, charbons impurs et autres mélanges.
L'invention concerne en particulier les appareils à sub-aéra- tion, c'est à dire les appareils comportant une chambre d'agita- tion, munie d'un organe d'agitation ou agitateur tournant, qui, en fonctionnement, (par exemple dans la concentration de minerais) travaille immergé dans la pulpe, la chambre étant en outre pour- vue de moyens propres à permettre l'introduction d'air dans la masse de la pulpe, sous la surface de celle-ci.
Dans pareils appareils, la pulpe présente ? quelque part une surface libre pour la formation de la mousse, dans une zone tranquille (séparée de la.zone d'agitation) et ménagée soit dans un récipient voisin,) soit dans la portion supérieure de la cham- bre d'agitation elle-même.
Au cours de la description qui suit, on supposera, pour la facilité, que l'appareil est employé pour la concentration d'un minerai, par le procédé de flottaison de mousde, mais il est bien entendu que lorsque ce procédé peut s'appliquer au traitement d'autres mélanges de solides et de liquides, l'appa- reil de l'invention peut également bien s'utiliser.
Un des objets de l'invention consiste en l'établisseemnt
<Desc/Clms Page number 2>
d'un appareil, du type mentinné plus haut, dans lequel les diverses parties et éléments sont facilement accessibles, et dans lequel, encore, la totalité de la masse de pulpe est soumise aux opérations désirées sans qu'une partie quelconque n'échappe à Inaction de l'appareil.
Un autre objet de l'invention consiste à réaliser d'une manière simple le réglage du niveau liquide dans les appareils du genre en question; un autre but encore étant de réduire la hauteur qu'antérieurement on considérait nécessaire pour l'appareil.
Conformément à une caractéristique de l'invention, on prévoit, dans les appareils à flottaison de mousse, du type décrit, la combinaison d'une chambre d'agitation, d'un agita- teur tournant disposé dans cette chambre, au voisinage du fond de celle-ci, de moyens pour assurer le mélange de pulpe de minerais et d'air et de moyens pour introduire le mélange dans la chambre d'agitation, sous l'agitateur.
Dans tout appareil employant un agitateur tournant, existe une zone de pression réduite au voisinage de l'axe de l'agitateur, et la réduction de la pression peut être de grandeur étoile qu'elle corresponde à une hauteur d'eau de 1,20 à 3 mètres
Il s'en suit que''toute agitation,provoquée dans cette zone, s'effectue en pression réduite avec les bulles d'air quelque peu dilatées.
Une des caractéristiques de l'oinventin réside,dans le fait que l'appareil est agencé de telle manière, que tou- tes les portions de la masse de pulpe traversent la zone de moindre pression. ceci étant particulièrement avantageux dans une machine du.type à sub-sération ces machines ayant tendance à produire des mousses "tendres". En prenant soin que toutes les portions de pulpe traversent'la zone de moin- dre pression, la mousse est moins tendre.
Les bulles d'air s'attachent aux particules à flotter" tandis que ces bulles sont dilatées, mais elles se contractent ultérieurement lors-
<Desc/Clms Page number 3>
se forme que une mousse/sous la pression atmosphérique, et deviennent par conséquent plus stables,
Il s'en suit que, de préférence, l'agitateur est monté de manière à tourner autour d'un axe dirigé de haut en bas à travers le récipient d'agitation, et que la pulpe est intro- duite dans la zone de pression minimum,- sous l'agitateur, de sorte qu'en fonctionnement toute la pulpe traverse cette zone.
Une forme de réalisation d'appareil à flottaison dé mousse, du type décrit, et conforme à .l'invention, comprend la combinaison d'une chambre d'agitation, d'un agitateur dans cette chambre, au voisinage du fond de celle-ci, monté de manière à tourner autour d'un axe dirigé de haut en bas à travers le récipient d'agitation, d'une chambre de mélange pour l'air et la pulpe de minerai, qui possède une communica- tion à l'atmoshère des moyens (par exemple un déversoir de trop plein d'un récipient à pulpe) pour amener la pulpe à la chambre de mélange de manière à entraîner de l'air avec cette pulpe,et des moyens pour faire passer la pulpe de la chambre de mélange dans la zone de pression minimum, du côté inférieur de l'agitateur tournant.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans la combinaison, avec un appareil du type décrit, d'un déversoir de trop plein (par exemple un déversoir réglable) pour les résidus, lequel est en communication*avec la zone tranquille du récipient d'agitation et est séparé par un écran de la mousse qu'elle contient.
L'appareil peut être pourvu, derrière le déversoir d'une chambre de mélange d'air (par exemple du côté décharge dubdéveroir dans le but d'introduire de l'air dans la pulpe, et d'un conduit menant,de la chambre de mélange d'air à l'entrée de pulpe d'une autre chambre d'agitation, analogue à la première.
Un certain nombre de pareilles chambres d'agitation peuvent être disposées en série, de sorte que la totalité
<Desc/Clms Page number 4>
de la pulpe est soumise à plusieurs reprises à un même cycle d'opérations.
Les moyens pour circonscrire la zone d'agitation dans la portion inférieure du récipient d'agitation,peuvent comprendre une plaque recouvrant l'agitateur (par exemple y assujettie) et parallèle au plan de sa rotation. En combinai- son avec l'introduction de laxpulpe par le dessous de l'agi- tateur, ceci concoure à la formation d'une zone très réduite d'agitation intense surmontée d'une zone tranquille, et, en, raison de la réduction de la profondeur ou hauteur de la zone agitée, la hauteur de l'ensemble de la machine est égale- ment réduite, de même que la consommation de puissance.
Des chicanes fixes peuvent être agencées au dessus de l'agitateur, avec ou sans grille recouvrant les chicanes.
L'agitateur peut également être pourvu d'une plaque assujet- tie sur sa face inférieure, laquelle plaque devra toutefois comporter une ouverture dans sa partie centrale pour permet- tre à la pulpe d'atteindre les pâles de l'agitateur.
Les pâles peuvent être recourbées ou rayonnantes, et elles peuvent également être parallèles à ou inclinées sur l'axe. Elles ne doivent pas forcément se prolonger jusqu'à la partie centrale de l'agitateur.
Les dessins annexés, montrent, à titre d'exemple)une for- me d'appareil conforme à l'invention.
Dans les dessins :
Fig. 1 est une coupe verticale par l'un des éléments de l'appareil; fig 2 est une vue en plande la partie de l'appareil située sous la ligne 2-2! de la fig. 1;
Fig. 3 est vue en coupe verticale d'une variante de disposition;
Fige 4 est une vue en coupe longitudinale d'une autre variante;
Fig. 5 est une coupe verticale dans l'appareil représenté à la fige 4 .
<Desc/Clms Page number 5>
L'appareil comprend un certain nombre de récipients d'agitation A en bois et de section carrée, disposés côte à côte. Chaque récipient comporte un faux fond A 1, au-dessus duquel est disposé un agitateur B porté par un arbre verti- cal B1 Les arbres verticaux B1 des divers agitateurs sont tous entraînés à la manière usuelle par des engrenages cônes
B2 portés par un châssis Ç! . Le nombre d'éléments de la série peut, par exemple, être égal à douze.
A une extrémité de la série des récipients d'agitation, on dispose un récipient ouvert d'alimentation, D (figure 2 constitué par un réservoir étroit de même hauteur que les récipients d'agitation. Le fond du récipient d'alimentation D communique, par un passade D1 avec l'espace situé sous le faux-fond A1 du récipient d'agitation voisin.
Une gouttière d'alimentation E est agencée avec sa déchar- ge au-dessus du récipient d'alimentation D, d'une manière telle que la pulpe tombant de la gouttière entraîne avec elle de l'air dans le récipient d'alimentation, lequel présente des dimensions telles qu'il reste partiellement vide durant le fonctionnement. Il s'en suit que le récipient d'alimenta- tion D réalise une chambre de mélange d'air.
Le faux-fond présente une ouverture centrale A2 sous l'agitateur B et l'agitateur est pourvu. d'ailes courbes in- olinées G4 qui provoquent l'introduction, de la pulpe par succion et agite cette Pulpe, Au-dessus des ailes, l'agita- teur porte un disque !5, disposé dans le plan de rotation, et ce disque concoure à circonscrire la zone d'agitation à la portion inférieure du récipient d'agitation A
On prévoit également un.autre disque B disposé du côté inférieur de l'agitateur et présentant une ouverture centrale pour le passage de la pulpe.
Les agitateurs !,appartenant aux divers récipients, sont agencés pour tourner alternativement à droite et à gauche.
Les pignons cônes B qui les commandent sont disposés pour entraîner les agitateurs successifs dans,des directions oppo-
<Desc/Clms Page number 6>
sées, à la manière connue, afin d'éviter les poussées transversales.
, On prévoit dans chaque récipient d'agitation un recou- vrement ou garnissage en bois F disposé autour de l'agitateu4 et celui-ci est surmonté de quatre ou plus de quatre chicanes placées suivant des diagonales, G
Au-dessus des chicanes on forme une grille H composée de deux ou plus de deux séries de barreaux disposés en croix.
Les grilles sont établies par moitié, afin de faciliter l'en- lèvement pour les nettoyages; les barreaux des grilles peu- vent être établis en bois ou en métal.
La partie avant des récipients d'agitation., au-dessus des grilles, est formée de planches démontables K, maintenues en place par des boulons et des plaques de fixation. La planche supérieure K1 est taillée en biseau de manière à former une lèvre a,igue de débordement ppur la mousse. La hauteur de ' cette lèvre peut être modifiée en remplaçant les planches K.
A l'arrière des récipients d'agitation, exactement au- dessus des grilles, est ménagée une sortie L pour les rési- dus. Derrière cette ouverture on prévoit un déversoir M en lattes démontables, de manière à permettre le réglage de la hauteur. Le déversoir M règle l'écoulement de pulpe dans une chambre B de mélange dela pulpe et de l'air, de sorte que la pulpe débordant au déversoir entraînera de l'air avec elle, comme dans le as du récipient d'alimentation D à l'entrée de l'appareil.
Le fond de chaque chambre de mélange en regard de chaque récipient d'agitation, est 1 relié, par un passage en diagonale, A3 avec l'espace situé sous le faux-fond du récipient d'a- gitation suivante
Chacune des chambres d'agitation est pourvue vers le fond d'un bouchon R permettant sa vidange si c'est nécessai- re. Le dernier récipient'd'agitation est muni d'une conduite de sortie des résidus R1 en remplacement du bouchon.
<Desc/Clms Page number 7>
Une cloison s est disposée dans la partie supérieure de chaque récipient d'agitation, et inclinée de l'arrière l'avant, de manière à diriger la mousse vers la lèvre de trop plein. Le passage de la mousse par dessus la lèvre est facilité par une palette tournante Tà et une gouttière V recueille la mousse,à la manière usuelle.
Au centre du fond de chaque récipient d'agitation est disposé une conduite dentrée d'air W qui se termine à peu près au niveau du faux-fond. Des conduits de liaison W1 sont prévus pour amener de l'air comprimé aux ajutagesw si c'est nécessaire. n fonctionnement, de l'air, à la pression atmosphéique est entraîné avec la pulpe lorsqu'elle tombe de la gouttière E, ou déborde des déversoirs M dans les chambres de mélange D et p et un mélange de pulpe et d'air est aspiré par les a- gitateurs B, à travers l'espace situé sous les faux.,fonde A1 'dans la région de pression minimum des récipients d'agitation A. De l'air additionnel peut être introduit par les ajutages ou conduits W, si c'est nécessaire.
La zone centrale des agitateurs est une zone à pression réduite, et l'agitation se trouve par conséquent réalisée sous pression réduite, de sorte que l'air est dilata au moment de sa division en bulles. La production de très petites bul- les d'air est de ce fait facilitée. La conformation des agi- tateurs B concoure à maintenir réduite la zone d'agitation, ce à quoi aide également les chicanes G
L'emploi des grilles H peut être nécessaire ou non sui- vant les circonstances. En raison de l'emploi de ces moyens, la hauteur de la zone d'agitation peut être réduite au point que la hauteur des récipients d'agitation ne doit pas dépasser 1,20m depuis le faux-fond A1 jusqu'au trop plein K1 pour la mousse.
Les bulles d'air, lorsqu'elles sortent de la zone d'agita- tion, sont soumises à une pression plus élevée, qui, non seu lement en réduit les dimensions, mais encore accroit leur sta bilité
<Desc/Clms Page number 8>
Si c'est nécessaire, lorsque l'on traite des matières en grains qui ont tendance à se séparer de la pulpe en se dépo- sant, on peut rendre les déversoirs M plus étroits de manière i à accroître la vitesse de la pulpe;ou bien encore une ou- verture peut être prévue à la base du déversoir, en communica- tion avec la chambre de mélange. Cette ouverture peut être fermée par un bouchon fixé à une tige se prolongeant vers le
1 haut au delà du déversoir.
Il est à remarquer que la totalité de la pulpe doit forcément traverser la zone d'agitation, et que ceci est réalisé sans rendre les organes inaccessibles, les grillée et les chicanes au-dessus de ]!'agitateur étant facilement enlevées. La réduction de,hauteur de l'appareil réduit la longueur non soutenue des arbres B1 d'agitateurs. L'agitateur
B peut être coulé d'une pièce avec les ailes, ainsi que les plaques supérieure et inférieure, de sorte que l'on peut aisément le tourner et l'équilibrer, avec, comme résultat.une moindre tendance au fouettement et une usure moindre des paliers.
Si la pulpe de minerai à traiter contient,en quantité appréciable, des morceaux de bois, des fibres, ou toute autre matière susceptible d'obstruer les grilles H, il est bon de lui faire traverser une ,grille d'épuration de maille conve- nable, avant de lui donner accès à l'appareil.
Dans la disposition représentée à la figure 3, les or-11 ganes sont, dans leurs parties essentielles, analogues à ceux déjà décrits, et sont désignés par des caractères de référen- ce semblables, mais un spitzkasten Y est accolé au cote de l'appareil pour recevoir le trop plein de la lèvre K1
En fonctionnement, ce spitzkasten est plein de pulpe, et la mousse peut y abandonner les particules de minerai qui n'y adhèrent pas convenablement, avant qu'elle ne s'évacue finalement à la lèvre Y du spitzkasten dans la gouttière V.
Les résidus du spitzkasten retournent au-fond du réel..
<Desc/Clms Page number 9>
pient d'agitation par l'ouverture Y
Dans les figures 4 et 5, le récipient d'agitation A' contenant l'agitateur B ne comporte pas de grille telle que B et la mousse se forme dans un spitzkasten voisin Y, avec lequel le récipient d'agitation communique par l'ouverture A4
Un coin du spitzkasten est isolé par les parois Y4 Y5 au voisinage de la partie inférieure de l'une, desquelles on ménage une ouverture pour la pulpe Derrière 1-*ouverture' Y6 est agencé un déversoir M2 avec une plaque supérieure M3 réglable en hauteur grâce à la vis M4 et au volant M5
En fonctionnemnt le trop plein du déversoir M2 entraine avec lui de l'air,
et de l'air et de la pulpe tombent, en tra versant une ouverture dans une chambre de mélange A5 d'où ils sont aspirés, par un conduit A6 dans le récipient d'agita- tion Asuivant de la série
Au premier récipient d'agitation on accole un récipient d'alimentation étroit, analogue au récipient JD de la fig. 1 (non représenté aux figures ,4 et 5 dans lequel de l'air est entraîné avec la pulpe;, ou bien on peut employer tous autres moyens désirés, pour introduire un mélange d'air et de pulpe dans le premier récipient d'agitation de la série.
REVENDICATIONS
EMI9.1
1* - Dans les appareils de flottaison, à flottaison de mousse, du type décrit, la combinaison d'une chambre d'agita- ( tion, d'un agitateur tournant monté dans cette chambre au tésumé-.- ) voisinage du fond de celle-ci, de moyens pour mélanger de ( la pulpe et de l'air, et de moyens pour introduire le mélange ( dans, la chambre d'agitation, sous l'agitateur.