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PROCEDE ET APPAREIL POUR LA SEPARATION DE CORPS ,DE DENSITES DIFFERENTES, TELS LES CHARBONS, MINERAIS ET SEMBLABLES.
L'invention est relative au traitement des matières comprenant des éléments de densités différentes, et elle a pour ob- jet un procédé et des appareils pour assurer la séparation des dits éléments, .Elle a pour but surtout d'assurer cette séparation d'une façon simple, et en outre automatique, tout en tenant compte des variations qui se produisent dans les compositions des masses des matières à séparer en leurs éléments.
A cet effet elle consiste pour assurer la séparation des éléments ou corps de densités différentes à avoir reoours un ou des courants ascendants dans le trajet du ou desquels on dispose, le cas échéant, tout au moins pour partie, dans une position incli- née, une couche de matière formée des produits à séparer, et à uti- liser les variations de résistance de la couche au passage du ou des dits courants, pour contrôler l'évacuation des produits les plus denses, afin de régulariser la résistance de passage de la cou- @
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che et la séparation des produits.
Elle consiste également à assurer le contrôle de l'évacua- tion des produits denses en concordance avec la pression du liquide en amont de la couche, ou par le niveau du liquide en aval de la couche, ou simultanément par ces deux facteurs.
Elle consiste encore à faire circuler en circuit fermé le liquide de formation du ou des courants ascendants.
Elle comprend, outre le procédé dont il a été question aux paragraphes précédents, les appareillages propres à en permettre l'exécution, en particulier ceux comportant des dispositifs pour créer un ou des courants ascendants, des dispositifs pour suppor- ter une couche de matière dans le trajet de ce ou ces courants, et des moyens pour régulariser la résistance de la couche au passage du ou des courants ascendants.
Et afin que l'invention puisse être bien comprise elle sera décrite ci-après plus en détail, dans son application au traite- ment des charbons, conjointement avec certaines dispositions pré- férées d'appareillage, données à titre d'exemple, et illustrées schématiquement au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une vue en élévation et coupe de l'appareil, la coupe étant pratiquée sensiblement suivant la ligne 1-1 de la fig. 2.
Fig. 2 est-une vue en élévation et coupe, la coupe étant pratiquée sensiblement suivant 2-2 de la fig, 1.
En se référant au dessin, 1 désigne une colonne ou sembla- ble, dans laquelle est disposé, en 2, un support ajouré, telle une grille, divisant la colonne 1 en un compartiment inférieur 3 et un compartiment supérieur 4.
Dans l'exemple, la grille 2 présente une certaine inclinai- son générale, que l'on se réserve de pouvoir modifier et régler à volonté, par exemple en articulant une extrémité de la grille 2 à une traverse 5 et en la suspendant, par son autre extrémité, à des organes réglables, telles les tringles de suspension 6, dont une portion filetée est équipée de volants de rappel 7.
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En tête de la grille 2, on a prévu un dispositif d'ali- mentation des matières à traiter, composé par exemple d'une trémie 8 à ouverture réglable, débitant la matière à un plan ou couloir de chute incliné 9 dont la sortie est contrôlée par un volet mobi- le 10 ou semblable, commandé à partir d'un levier à secteur 11, ou un dispositif équivalent,
Dans le compartiment inférieur 3 de la colonne 1 on a prévu une arrivée de liquide, 12, propre à assurer la formation d'un courant ascendant, le débit de cette arrivée pouvant être ré- glé à volonté en ayant de préférence recours à un obturateur tel que 13, conformé d'une part de façon que les débits soient propor- tionnels à ses déplacements axiaux et d'autre part de façon à dé- ranger dans une moindre mesure les filets liquides du courant as- cendant.
On lui donnera, par exemple, sensiblement comme représen- té, une forme rappelant celle d'un fuseau,
En outre, avantageusement, on dispose, dans ce comparti- ment 3, des plans directeurs tels que 14, destinés à orienter les filets liquides vers la grille 2, les positions de ces plans direo- teurs pouvant être modifiées à volonté, ensemble ou isolément, par une ou des commandes appropriées (non représentées).
Dans le compartiment supérieur 4, on prévoit d'une part un seuil ou déversoir 15 dont la hauteur peut être réglée à volon- té à l'aide d'un système de levier à secteur tel que 16, et d'autre part un volet mobile 17, dont la position est contrôlée par un le- vier à secteur 18 et commandant un passage d'évacuation 19, vers un compartiment 20 pour la réception des produits denses séparés.
Ce compartiment 20 peut être une capacité quelconque, mais pour satis- faire aux conditions d'un mode de fonctionnement préféré, ou bien il est prolongé vers le haut jusqu'au delà du niveau liquide de l'appareil, ou bien et mieux, il communique par un couloir de chu- te 21 avec un compartiment latéral 22 (figo' 2) dans lequel est mon- tée une chaine à raclettes, égoutteuse, 230
Dans le compartiment 20, on prévoit, en regard du passage d'évacuation 19, un dispositif propre à contrôler l'évaou-
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ation des produits denses par ce passage, c'est à dire à entraver ou faciliter plus ou moins cette évacuation, ce dispositif étant par exemple constitué par un volet 24, éventuellement ajouré,
mobi- le et articulé sur la traverse 50
A l'extrémité libre du volet 24 est articulé un organe de rappel, tel un cable, 25, ou l'équivalent, dont l'autre extrémi- té est équipée d'un flotteur 20 nageant dans le liquide occupant le compartiment 4, ou bien dans le liquide du compartiment 20 ou encore du compartiment 22, un renvoi de mouvement étant dans les deux derniers cas prévu en 27, comme illustré dans la figure 2 pour le compartiment 22.
Au delà du seuil 15, le compartiment supérieur 4 compor- te un tronçon de couloir 28, prolongé par un tronçon de couloir à fond ajouré, 29, un volet réglable 30 étant disposé dans le tronçon 28 et commandé par un levier à secteur 31 ou l'équivalent.
L'extrémité du tronçon de couloir peut comporter, si on le désire, un volet réglable 32, propre à contrôler le passage des produits légers quittant l'appareil à l'extrémité 23 de ce tronçon.
Sous le tronçon à fond ajouré 29 on dispose un chenal ou semblable 34 conduisant le liquide d'égouttage à un bassin 35, de préférence organisé en bassin de décantation et muni à cet effet d'une vidange 36, ce bassin pouvant avantageusement être suivi d'un autre bassin 37, organisé de même,
Enfin on prévoit un propulseur de liquide d'un type quel- conque approprié, telle une pompe 38, s'alimentant dans le bassin 37 et refoulant le liquide par 12 dans le compartiment 3 pour la formation du ou des courants ascendants, comme il a été expliqué précédemment.
Avantageusement, l'appareil se complète encore par une arrivée de liquide 39, obturée par une soupape 40 commandée par un @ flotteur 41 afin de maintenir sensiblement constant le niveau du liquide dans les bassins 35-37.
Le fonctionnement d'un appareil tel qu'on vient de le définir se comprend comme suit.
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En supposant le flotteur 26 agencé dans le compartiment 20, ou dans le compartiment 22, la pompe 38 en fonctionnement et des matières composées de produits de différentes densités distribuées sur la grille 2 à partir de la trémie 8, sous contrôle du volet 10, le ou les courants ascendants qui traversent la grille 2 et la cou- che des matières qu'elle porte sont réglés pour normalement extraire de cette couche les produits légers.
Ces produits sont entrainés par les courants, par dessus le seuil 15 et reçus dans le tronçon 28, dont ils passent, avec un courant liquide qui les entraine et qui est réglé par le volet 30, sur le tronçon 29, où l'eau d'entraînement se sépare pour s'écou- ler par le chenal 34 vers les bassins 35 et 37, tandis que les pro- duits légers égouttés s'évacuent, sous le contrôle du volet 32, à l'extrémité du couloir en 33.
D'autre part, les produits denses abandonnés sur la gril- le 2, cheminent sur cette dernière vers le passage d'évacuation 19 sous le contrôle du volet 17, et passent dans le compartiment 20 avec une facilité contrôlée par le volet 24.
Du compartiment 20, les produits denses sont évacués de temps à autre, ou bien ils passent d'une manière en principe conti- nue, par le chenal 21, dans le compartiment 22 pour tre évacués, de même, par la chaîne à raclettes 23 ou semblable.
Les différents réglages ayant été convenablement effec- tués pour assurer dans une masse de matières de composition donnée la séparation des produits légers que l'on désire recueillir, et les niveaux liquides s'étant établis sensiblement en L dans le com- partiment 4 et en N dans le compartiment 20 ou 22, si la composi- tion des matières se modifie, dans le sens, par exemple, d'un ac- croissement de la proporti'on. de produits denses, la couche repo- sant sur la grille 2 augmentera de résistance au passage des cou- rants ascendants issus de 12 et la pression dans le compartiment 3 tendra à s'élever.
De ce fait, le niveau liquide dans le compartiment 20 ou 22 s'élèvera en entrainant le flotteur 26 qui, par le fonction-
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nement du renvoi 27 abaisse l'extrémité du volet 24 en modifiant son inclinaison de façon à faciliter l'évacuation des produits den- ses par le passage 19.
Si au contraire la proportion des produits denses dimi- nuait dans les matières traitées, la grille 2 et la couche de matiè- re supportée deviendrait plus perméables aux courants liquides is- sus de 12, en sorte que le niveau liquide baisserait en 20 ou 22 et que la position du volet 24 serait modifiée dans le sens d'une entrave apportée à l'évacuation des produits denses par le passage 19.
Un fonctionnement analogue à celui précédemment décrit serait obtenu si,au lieu ou simultanément au passage 19,toute au- tre ouverture appropriée, par exemple une ouverture, notamment ré- glable, telle que 39,reliait le compartiment 3 et le compartiment 20 ou 22.
On pourrait également assurer le fonctionnement automa- tique de l'appareil en disposant le flotteur 26 de manière qu'il soit influencé par le niveau liquide dans le compartiment 4, auquel cas la position du volet 24 serait directement influencée par cel- le du flotteur, le niveau liquide s'abaissant dans le compartiment 4 lorsque la grille et la couche supportée deviennent moins per- méables au courant ou courants ascendants avec la conséquence d'une modification de la position du volet dans le sens d'une plus gran- de facilité d'évacuation par le passage 19, et se relevant au con- traire lorsque la grille et la couche supportée deviennent plus perméables, en modifiant la position du volet 24 dans le sens d' une entrave plus marquée à l'évacuation des produits denses.
Comme il va de soi, et comme on l'a déjà laissé entendre, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux détails du processus et de l'appareillage plus spécialement décrits et re- présentés, mais englobe également les variantes et les modifica- tionso C'est ainsi que la circulation du liquide en circuit fer- mé par le pompe 38, bien qu'avantageuse, n'est pas essentielle, les courants ascendants pouvant être assurés par des arrivées li-
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quides réglables différentes;
de même, au lieu de prévoir un volet 17 à réglage sensiblement permanent et un volet complémentaire 24, le contrôle d'évacuation à variations automatiques pourrait être assuré par le seul volet 17 mais asservi aux variations de pres- sion dans le compartiment 3, ou de niveau dans le compartiment 4, ou les deuxo
REVENDICATIONS
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METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING BODIES, OF DIFFERENT DENSITIES, SUCH AS COAL, ORE AND THE LIKE.
The invention relates to the treatment of materials comprising elements of different densities, and its object is a process and apparatus for ensuring the separation of said elements. Its main object is to ensure this separation of a simple way, and moreover automatic, while taking into account the variations which occur in the compositions of the masses of the materials to be separated into their elements.
To this end, it consists in ensuring the separation of the elements or bodies of different densities in having one or more ascending currents in the path of the path or which are available, if necessary, at least in part, in an inclined position, a layer of material formed from the products to be separated, and to use the variations in resistance of the layer to the passage of said current (s), to control the evacuation of the densest products, in order to regulate the resistance of passage of the neck- @
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che and product separation.
It also consists in ensuring control of the evacuation of dense products in accordance with the pressure of the liquid upstream of the layer, or by the level of the liquid downstream of the layer, or simultaneously by these two factors.
It also consists in circulating in a closed circuit the liquid forming the ascending current (s).
It comprises, in addition to the process referred to in the preceding paragraphs, the equipment suitable for enabling it to be carried out, in particular those comprising devices for creating one or more updrafts, devices for supporting a layer of material in the path of this or these currents, and means for regulating the resistance of the layer to the passage of the upward current or currents.
And so that the invention may be fully understood, it will be described below in more detail, in its application to the treatment of coals, together with certain preferred arrangements of equipment, given by way of example, and illustrated. schematically in the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 is an elevational view and section of the apparatus, the section being taken substantially along line 1-1 of FIG. 2.
Fig. 2 is a view in elevation and in section, the section being taken substantially along 2-2 of FIG, 1.
Referring to the drawing, 1 designates a column or the like, in which is arranged, at 2, a perforated support, such as a grid, dividing the column 1 into a lower compartment 3 and an upper compartment 4.
In the example, the grid 2 has a certain general inclination, which we reserve to be able to modify and adjust at will, for example by articulating one end of the grid 2 to a cross member 5 and by suspending it, by its other end, to adjustable members, such as suspension rods 6, a threaded portion of which is fitted with return wheels 7.
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At the head of the grid 2, there is provided a feed device for the materials to be treated, for example composed of a hopper 8 with adjustable opening, delivering the material to an inclined chute or plane 9, the outlet of which is controlled by a movable shutter 10 or similar, controlled from a sector lever 11, or an equivalent device,
In the lower compartment 3 of column 1 there is provided a liquid inlet, 12, suitable for ensuring the formation of an ascending current, the flow rate of this inlet being able to be adjusted at will, preferably using a shutter. such as 13, shaped on the one hand so that the flow rates are proportional to its axial displacements and on the other hand so as to disturb to a lesser extent the liquid streams of the ascending current.
It will be given, for example, substantially as represented, a shape reminiscent of a spindle,
In addition, advantageously, in this compartment 3, there is provided master planes such as 14, intended to orient the liquid streams towards the grid 2, the positions of these directional planes being able to be modified at will, together or separately. , by one or more appropriate commands (not shown).
In the upper compartment 4, on the one hand, there is provided a threshold or weir 15, the height of which can be adjusted at will using a sector lever system such as 16, and on the other hand a shutter. mobile 17, the position of which is controlled by a sector lever 18 and controlling an evacuation passage 19, towards a compartment 20 for the reception of the separated dense products.
This compartment 20 can be of any capacity, but to meet the conditions of a preferred mode of operation, either it is extended upwards to beyond the liquid level of the apparatus, or better still, it communicates by a chute 21 with a side compartment 22 (figo '2) in which is mounted a chain scraper, drip, 230
In the compartment 20, there is provided, facing the discharge passage 19, a device suitable for controlling the discharge.
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ation of dense products by this passage, that is to say to hinder or facilitate more or less this evacuation, this device being for example constituted by a shutter 24, possibly perforated,
movable and articulated on the cross member 50
At the free end of the shutter 24 is articulated a return member, such as a cable, 25, or the equivalent, the other end of which is equipped with a float 20 swimming in the liquid occupying the compartment 4, or indeed in the liquid of the compartment 20 or of the compartment 22, a movement return being in the last two cases provided at 27, as illustrated in Figure 2 for the compartment 22.
Beyond the threshold 15, the upper compartment 4 comprises a section of corridor 28, extended by a section of corridor with a perforated bottom, 29, an adjustable flap 30 being arranged in section 28 and controlled by a sector lever 31 or the equivalent.
The end of the passage section can include, if desired, an adjustable flap 32, suitable for controlling the passage of light products leaving the device at the end 23 of this section.
Under the perforated bottom section 29 there is a channel or the like 34 leading the draining liquid to a basin 35, preferably organized as a settling basin and provided for this purpose with a drain 36, this basin advantageously being able to be followed by 'another pool 37, organized in the same way,
Finally, provision is made for a liquid propellant of any suitable type, such as a pump 38, feeding on the basin 37 and discharging the liquid through 12 into the compartment 3 for the formation of the updraft (s), as it has been explained previously.
Advantageously, the apparatus is also completed by a liquid inlet 39, closed by a valve 40 controlled by a @ float 41 in order to keep the level of the liquid in the basins 35-37 substantially constant.
The operation of an apparatus such as has just been defined is understood as follows.
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Assuming the float 26 arranged in the compartment 20, or in the compartment 22, the pump 38 in operation and materials composed of products of different densities distributed on the grid 2 from the hopper 8, under the control of the shutter 10, the or the updrafts which pass through the grid 2 and the layer of materials which it carries are adjusted to normally extract the light products from this layer.
These products are entrained by the currents, over the threshold 15 and received in the section 28, which they pass, with a liquid current which carries them and which is regulated by the shutter 30, on the section 29, where the water d The entrainment separates to flow through channel 34 to basins 35 and 37, while the light, drained products are discharged, under the control of shutter 32, at the end of the corridor at 33.
On the other hand, the dense products left on the grill 2, travel on the latter towards the discharge passage 19 under the control of the flap 17, and pass into the compartment 20 with an ease controlled by the flap 24.
From the compartment 20, the dense products are removed from time to time, or else they pass in a continuous manner, in principle, through the channel 21, into the compartment 22 in order to be removed, likewise, by the scraper chain 23. or similar.
The various adjustments having been suitably carried out to ensure, in a mass of materials of given composition, the separation of the light products which it is desired to collect, and the liquid levels having been established substantially in an L-shape in compartment 4 and in N in compartment 20 or 22, if the composition of the materials changes, for example in the sense of an increase in the proportion. of dense products, the layer resting on grid 2 will increase in resistance to the passage of ascending currents from 12 and the pressure in compartment 3 will tend to rise.
Therefore, the liquid level in the compartment 20 or 22 will rise by driving the float 26 which, by the function-
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nement of the return 27 lowers the end of the shutter 24 by modifying its inclination so as to facilitate the evacuation of the products consumed through the passage 19.
If, on the contrary, the proportion of dense products decreased in the treated materials, the grid 2 and the layer of supported material would become more permeable to liquid currents above 12, so that the liquid level would drop at 20 or 22. and that the position of the flap 24 would be changed in the direction of an obstacle to the evacuation of dense products through the passage 19.
An operation similar to that previously described would be obtained if, instead of or simultaneously with passage 19, any other suitable opening, for example an opening, in particular adjustable, such as 39, connected the compartment 3 and the compartment 20 or 22. .
It would also be possible to ensure the automatic operation of the apparatus by arranging the float 26 so that it is influenced by the liquid level in the compartment 4, in which case the position of the shutter 24 would be directly influenced by that of the float. , the liquid level falling in compartment 4 when the grid and the supported layer become less permeable to the current or updrafts with the consequence of a modification of the position of the shutter in the direction of a greater ease of evacuation through the passage 19, and rising on the contrary when the grid and the supported layer become more permeable, by modifying the position of the shutter 24 in the direction of a more marked obstacle to the evacuation of dense products .
As goes without saying, and as has already been suggested, it is understood that the invention is not limited to the details of the process and of the apparatus more especially described and shown, but also encompasses the variants and modifications It is thus that the circulation of the liquid in the circuit closed by the pump 38, although advantageous, is not essential, the updrafts being able to be ensured by inlets li-
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different adjustable quides;
similarly, instead of providing a shutter 17 with substantially permanent adjustment and an additional shutter 24, the evacuation control with automatic variations could be provided by the single shutter 17 but slaved to the pressure variations in compartment 3, or level in compartment 4, or both
CLAIMS