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"Appareil pour l'extraction des métaux volatils de leurs mènerais
La présente invention se réfère des appareils pour l'extraction des métaux volatils de leurs minerais et spéciale- ment pour l'extraction du zino de ses minerais.
L'appareil conforme à la présente invention se caractérise dans ses grandes lignes par la présence d'une chambre de con- densation communiquant directement avec une chambre de réduction, chambre de condensation dans laquelle les vapeurs métalliques produites par la réduction dans la chambre de réduction sont condensées et séparées des autres gaz à l'intervention d'un agent réfrigérant liquide..
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De préférence,on injecte l'agent réfrigérant à l'extrémité supérieure d'une chambre da condensation verticale à chemise d'eau et l'on introduit les produits gazeux de la réduction par l'extrémité inférieure de cette chambre;il en résulte que les vapeurs chaudes sont forcées de monter à travers un ruis sellement de liquide qui descend.
La'chambre de réduction est'de préférence chauffée intérieurement par cette méthode qui consiste à craquer un hydrocarbure en le mettant dans la chambre de réduction en con- tact avec du minerai chauffé dans la chambre de réduction en présence d'air introduit séparément en à faire brûler le mélan- ge combustible ainsi formé sur le minerai à chauffer,Dans la pratique,ce procédé peut être réalisé en introduisant un hydro- carbure liquide par une ou plusieurs admissions refroidies par l'eau et en introduisant l'air par un ou plusieurs tuyaux d'admission contrôlés par des soupapes,
Des appareils appropriés au but de l'invention seront décrits ci-après avec la référence des dessins annexés dans les... quels: la figure 1 est une vue générale en plan de l'appareil complet.
La figure 2 est une vue partielle en coupa,en élévation, d'une forme de réalisation de chambre de réduction avec ses annexe s; la'figure 3 est une coupe à travers cette chambre,à échelle plus grande,montrant l'un des tuyaux d'admission d'air et la manière dont celui-ci fonctionne; la figure 4 est une coupe en long partielle à travers un autre organe destiné à introduire un hydrocarbure liquide dans la chambre de réduction; la figure 5 est une coupe en travers de ce dispositif; la figure 6 est une croupe verticale à travers la chambre de condensation;
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les figures 7 à 10 montrent en'plan une série de sept disposi- tifs pulvérisateurs d'eau dont chacun comporte plusieurs ajuta- ges ou tuyères.
La figure 11 est une coupe verticale à travers l'un des filtres presses,
L'appareil complet représenté par la figure 1 comporte une chambre de réduction A, une chambre de condensation B asso- ciée de telle manière avec la chambre de réduction, que les vapeurs produites par la réduction passent directement dans la chambre de condensation sans subir de refroidissement pré- liminaire,un puisard principal 0 dans lequel débouche le courant de la chambre de condensation,une batterie de filtres presses D dans lesquels le courant du puisard principal est refoulé par des pompes E,un puisard supplémentaire F destiné à recueil- lir le liquide évacué.par les filtres presses,un autre filtre finale presse 6 pour l'épuration/du liquide du puisard supplémentaire
F d'ou ce dernier est refoulé par une pompe H,
un autre puisard supplémentaire I destiné à recueillir le liquide épuré qui est évacué du filtre presse G et une pompe J destinée 'à évacuer le liquide du puisard I et à envoyer celui-ci à la partie supérieure de la chambre de condensation B.
CHAMBRE DE REDUCTION.-La chambre de réduction représentée par les figures 1 et 2 des dessins se compose d'un tube 1 animé d'un mouvement de rotation qui est garni sur toute sa longueur d'un revêtement réfractaire 2 et est susceptible d'être chauffé intérieurement.Le minerai à traiter est envoyé dans ce tube par l'intermédiaire d'une trémie 3 et des organes comportant un disque ou plateau 4 sur lequel tombe le minerai venant de la trémie et d'Où, sous l'action de la force centrifuge, il est projeté, quand on fait tourner le plateau à l'intervention d'un mécanisme d'engrenage 5.Le minerai quittant le plateau 4 dégrin- gole dans une gouttière 6 pour arriver à un transporteur à hélice 7 qui le déverse à l'intérieur du tube de réduction,
à l'une des extrémités de celuici.En donnant l'inclinaison
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voulue au tube à :partir/de l'extrémité d'admission de minerai et en faisant tourner ce tube,on force le minerai à cheminer lentement dans le tube jusqu'à l'extrémité opposée d'où la gangue sort par une ouverture 8 et dégringole le long deune gouttière 9.Les vapeurs produites par le fait de la réduction du minerai lors de son passage dans le tube sortant par une ouverture 10 ménagée 4 l'extrémité d'admission de minerai du tube pour pénétrer dans la chambre 11 et,par l'intermédiaire d'une sortie 13,arriver directement dans la chambre de conden- sation.
Pour chauffer le minerai dans le tube et le réduire,on a recours,dans le cas présent,au procédé consistant à introduire un hydrocarbure liquide par un tuyau 13 refroidi par l'eau et de l'air pour soutenir la combustion,par une série de tuyaux d'admission radiaux 14 disposés de distance en distance sur la longueur du tube.Afin que l'air n'arrive pas par ces tuyaux sauf quand le mouvement de rotation du tube les amène au fond de ce dernierleurs orifices étant écartés du lit de minerai se trouvant dans le tube,ces tuyaux à air sont munis de clapets extérieurs 15 qui s'ouvrent et se ferment automatiquement sous l'action de la pesanteur de la manière indiquée plus clairement par la figure 3.Un arrêt 16 est prévu pour chaque clapet en vue de limiter son mouvement vers l'extérieur.
Dans la variante de dispositif intinoducteur d' hydrocarbure non décomposé représenté dans les figures 4 et 5 se trouve,@ une série de tuyères 17 à réfrigération d'eau portées de dis- tance en distance par une poutre creuse 18.L'intérieur de cette dernière est susceptible d'être rempli d'eau,laquelle y circule par action thermique ou autre.Chaque tuyère 17 est alimentée séparément en hydrocarbure liquide par des tuyaux d'alimentation 19 qui s'étendent dans la chambre d'eau de la poutre creuse 18.
Cette dernière à son tour s'allonge dans le sens de la longueur à l'intérieur du tube de réduction. Par ce moyen,l'hydrocarbure est envoyé vers le minerai,en différents points.sur toute la longueur du tube de réduction.
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En admettant que le tu be de réduction ait été chauffé initialement à une température suffisante, on y introduit le mi- nerai et,au cours de sa marche à travers le tube,celuici est amené petit à petit à sa température de réduction.
Quand le minerai se trouve à cette température,l'admission d' un hydrocarbure non craqué par le tuyau 13 refroidi par l'eau ou les tuyères 17 amène cet hydrocarbure toujours à l'état non craquela atteindre du minerai chauffé à la température de réduction.Il en résulte que l'hydrocarbure se craque en formant du carbone naissant et en dégageant des vapeurs combustibles; le carbone naissant provoque la réduction du minerai et les vapeurs combustibles,par suite de la présence de l'air,brûlent entièrement .chauffent le minerai et le maintiennent à la température de réduction requise.
CHAMBRE DE CONDENSATION.-Dans les figures 7 à 10 des dessins,la chambre de condensation représentée se compose d'une tour verti. cale 20. du section rectangulaire à parois doubles en vue de constituer un compartiment 21 à travers lequel circule de 1' eau constituant aisi une chemise d'eau pour maintenir la paroi intérieure de la tour froide sur toute sa surface qui normale- ment est .en contact avec les vapeurs chaudes ou fumées du dis- positif réducteur.Ces vapeurs pénètrent dans la tour dans le voisinage de son extrémité inférieure par une admission 22, de surface relativement grande;cette admission est protégée contre le liquide séparateur par un pare éclaboussures 23.
On introduit le liquide séparateur à l'extrémité supérieure de la tour et on le fait descendre à travers la tour sous forme de pluie;les ajutages ou tuyères destinées à éparpiller l'eau sont distribués de manière à donner naissance à une masse tombante de gouttes de li'quide finement divisées, dont la sur- face, le section est égale à la surface de section de l'intérieur de la'tour.on arrive à ce résultat dans l'exemple représenté en employant comme supports pour les ajutages ou tuyères,des ossatures formées par des tuyaux qui servent à envoyer l'eau
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aux ajutages repectifs;
chaque ossature est alimentée séparé- ment en liquide et est réglée séparément par des soupapes ad hoc.Sept de ces ossatures sont représentées dans les dessins et sont désignées par les références 24,25,26,27,28,29 et 30, Les admissions de ces ossatures tubulaires sont désignées par s références 24',25',26',27',28',29' et 30'.Les ajutages ou tuyères sont désignés par la référence 31.
Dans le présent exemple, l'ossature 24 peut être soutenue par des braquets 32 se trouvant à l'extrémité supérieure de la tour;cette extrémité est ouverte en vue de permettre l'échap- pement des gaz séparés.A son tour,l'ossature 24 sert de support à l'ossature 25 de la manière indiquée par la figure 8.L'ossa- ture 24 comporte une ossature supplémentaire 242 qui est en relation avec elle par une couple de tuyaux 33 projetant vers le bas (voir figures 7 et 9),Cette ossature supplémentaire 242 sert de support pour l'ossature 26(voir figure 9).L'ossature 27 est suspendue à l'ossature 24 par des organes de suspension 34.
Des organes de suspension analogues 34' servent à soutenir l' ossature 28 sur l'ossature supplémentaire 242 .Le ossatures restantes 29 et 30 sont supportées par les ossatures 27 et 28 respectivement.La sortie pour l'eau de séparation et le produit métallique séparé se trouve à l'extrémité inférieure de la tour @ i comme indiqué en 35.Le liquide qui sort de l'orifice 35 peut descendre sous l'effet de la pesanteur pour se rendre dans un bac collecteur ou chambre où le produit métallique peut se déposer à la surface du liquide sous forme d'écume et être recueilli de la sorte,
le liquide étant refoulé dans des filtres presses ad hoc ou autres dispositifs de séparation ou encore peut être pompé directement de la tour ou vaisseau de conden- sation dans ces filtres presses ou organes analogues, APPAREIL SEPARATEUR DE COURANTS.-Cet appareil a été décrit d'une façon générale avec la référence de la figure l;
on ne recommen- cera donc pas cette description.on va toutefois procédér à la
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description d'une forme de/filtre presse convenable employée, avec la référence de la figure 11.Ce filtre presse comporte une série de sections rigides 36 et des sacs On poches souples poreux intercalaires 37,le tout étant serré à bloc ensemble entre une plaque terminale réglable 38 d'une part et une butée fixe 39 de l'autre.Le courant ou le liquide à filtrer est refou- lé par une entrée 40;le liquide séparé sort par une évacuation 41 en laissant derrière lui la matière solide dans les sacs ou poches 37.