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Procédé et appareils pour la séparation de particules de densités différentes constituant des mélanges de grains ou de poudres.
La présente invention se rapporte à la séparation de particules de densités différentes constituant des mélanges granulaires ou pulvérulents, par le moyen d'un courant ascen- dant liquide ou boueux qui laisse déposer les particules les plus lourdes et entraine les plus légères.
Il est connu de procéder à cette séparation dans la branche montante d'un siphon en U, alimentée de mélange à séparer et de liquide par la branche descendante, plus étroi- te, dont le sommet évasé en entonnoir est ouvert à l'air libre pour recevoir le mélange d'un entonnoir superposé, ne plon- geant pas dans le liquide. De ce fait, le mélange tombant dans le siphon entraine des bulles d'air qui s'attachent aux par-
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ticules à séparer et faussent l'opération en les allégeant et en provoquant des remous inoportuns dans le courant de classi- fication.
En outre, pour la séparation de mélanges complexes, le procédé connu utilise plusieurs siphons montés en série, au fond desquels les dépôts s'accumulent facilement en obstruant le passage malgré les dispositions prises pour l'évacuation, parce que la totalité du mélange à traiter passe en série dans les siphons.
Ces inconvénients ne se présentent pas dans le procédé conforme à l'invention, du fait que l'on procède d'abord à un classement en plusieurs catégories du mélange à séparer, par calibrage volumétrique sur tamis, et que l'on traite les différentes catégories ainsi obtenues par des courants liquides distincts, dans des siphons montés en parallèle et pourvus d'une alimentation noyée évitant l'in- troduction de bulles d'air dans le courant liquide.
Suivant une forme d'exécution du procédé, le classe- ment préalable en catégories s'opère, après débourbage, en dehors de l'appareil de séparation à liquide dont les siphons montés en parallèle reçoivent chacun séparément leur catégorie de mélange à séparer d'un entonnoir superposé à l'extrémité supérieure évasée du siphon qui, ainsi que la décharge de l'en- tonnoir, est noyée dans le liquide d'un réservoir de charge ou bac distinct ou, de préférence, commun à tous les siphons.
Selon une autre forme d'exécution, permettant le traitement continu de mélanges en quantité industrielle, on opère le classement en catégories dans le bac à liquide com- mun aux siphons, qui contient à cet effet une installation de calibrage noyée dont les tamis alimentent chacun un si- phon de séparation branché sur le bac à liquide. Le calibrage est avantageusement précédé d'un débourbage.
Le dessin annexé représente schématiquement, à ti- @
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tre d'exemple, deux appareils de séparation convenant pour l'exécution du procédé suivant l'invention.
Fig. 1 est une élévation en perspective du premier appareil, et,
Fig. 2 est une coupe longitudinale du second appareil.
Les dimensions de grains des différentes catégories devant être fournies par le classement volumétrique préala- ble sont déterminées par la différence des densités des ma- tiéres à séparer: plus cette différence de densités est fai- ble, plus grand est le nombre de catégories qu'il convient d'adopter.
Dans l'exemple représenté sur la Fig. 1, l'appareil est prévu pour six catégories et il comporte à cet effet six entonnoirs 1 destinés à recevoir chacun une catégorie de matières.
Chaque entonnoir 1 plonge dans un entonnoir 2, fixé à la base du réservoir à liquide ou bac commun 3 et consti- tuant l'extrémité supérieure évasée de la branche étroite descendante 4 d'un siphon en U, dont la branche montante 5 a, de préférence, une section différant d'un siphon à l'autre et d'autant plus grande que la catégorie de matière à traiter est plus fine.
Le bac 3 contient un liquide, par exemple de l'eau, qui arrive en quantité réglée par 6 et dont le trop plein s'écoule par 7 pour maintenir un niveau constant, noyant la sortie des entonnoirs 1 et assurant une charge appropriée pour le courant de liquide à entretenir dans les siphons.
Une clarinette d'arrosage 8 entretient dans un état d'humidité convenable le contenu des entonnoirs 1 pour qu'il s'écoule régulièrement vers les siphons.On règle le débit de matière en donnant une section convenable aux tubulures
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des entonnoirs et on règle également la vitesse du courant de liquide dans les siphons et en particulier dans les branches montantes, au moyens d'étrangleurs 9 placés, par exemple, sur les tubes de départ 10 des siphons, et/ou en modifiant la distance verticale entre le niveau de l'eau dans le bac 3 et l'orifice de sortie des tubes 10.
La séparation des matières entrainées par le li- quide dans les siphons s'opère dans les branches montantes 5, sous l'effet du courant ascendant qui entraine les par- ticules légères par les tubes 10 tandis que le plus lour- des se déposent dans le coude des siphons où est prévue une purge d'évacuation 11.
On décrira maintenant le fonctionnement de l'appa- reil représenté sur la Fig. 2.
Le mélange à séparer est introduit par 12 et de l'eau par 13 dans une débourbeur 14, ou bien le mélange est amené directement par courant d'eau. Du débourbeur, il passe sur des tamis superposés 15 arrosés par une clarinette 16 et logés dans un couloir étanche 17 où ils reçoivent un mouvement propre à assurer un premier classement volumétri- que des matières.
Les produits du tamis supérieur seront souvent sté- riles et rejetés après scheidage éventuel; le second tamis donnera comme refus des grains de dimensions moyennes pas- sant dans un couloir 18 où les produits denses sont retenus par des rainures ou des rifles 19. Les produits fins du tamisage, mélangés à l'eau du débourbage, sont versés sur les tamis 20 de classement par catégories, logés dans le bac à liquide 21 où ils sont noyés, et animés d'un mouve- ment convenable.
Le dépôt des particules en suspension dans l'eau
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de débourbage est contrarié par une alimentation d'eau 22
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dans le fond du bac 21. Cette alimentation provoque l'éva- cuation de l'eau chargée de matières en suspension par des ajutages 23 et cette eau est recueillie pour soumettre les matières à un traitement spécial ou à un traitement iden- tique à celui des produits classés sur les tamis 20. Le niveau de l'eau dans le bac est maintenu constant par un flotteur 24 commandant l'arrivée d'eau 22, et le trop-plein éventuel s'évacue par 25 à la partie supérieure du bac.
Des entonnoirs aplatis 26anénagés à l'extrémité de chaque tamis recueillent les différentes catégories de matière classée et les conduisent séparément par des tuyaux
27 et des ajutages 28 à autant de siphons de séparation 29 montés en parallèle, qui sont alimentés de liquide par le bac 21. Le fond du bac se termine également par un enton- noir aplati 30 raccordé à un siphon pour le traitement de la matière cheminant sur le fond du bac.
Les procédés et appareils décrits ci-dessus permet- tent de recueillir aisément de la matière dense en grains ou en poudre existant, même en faibles quantités, dans des matières moins denses et ils rendent possible le traitement de quantités suffisantes de mélanges selon les nécessités et avec des moyens d'opération et de réglage très simples.
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Method and apparatus for the separation of particles of different densities constituting mixtures of grains or powders.
The present invention relates to the separation of particles of different densities constituting granular or pulverulent mixtures, by means of a liquid or muddy ascending current which allows the heaviest particles to settle and entrains the lighter ones.
It is known to carry out this separation in the rising branch of a U-shaped siphon, supplied with the mixture to be separated and with liquid by the downward branch, narrower, the flared top of which is funnel-shaped and open to the air. to receive the mixture from a superimposed funnel, not immersing in the liquid. As a result, the mixture falling into the siphon causes air bubbles which attach to the parts.
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ticles to be separated and distort the operation by lightening them and causing unfortunate swirls in the classification stream.
In addition, for the separation of complex mixtures, the known process uses several siphons connected in series, at the bottom of which deposits easily accumulate, obstructing the passage despite the arrangements made for evacuation, because the totality of the mixture to be treated passes in series in the siphons.
These drawbacks do not arise in the process according to the invention, owing to the fact that one first proceeds to a classification into several categories of the mixture to be separated, by volumetric calibration on a sieve, and that the different categories thus obtained by separate liquid streams, in siphons mounted in parallel and provided with a flooded feed preventing the introduction of air bubbles into the liquid stream.
According to one embodiment of the process, the prior classification into categories takes place, after settling, outside the liquid separation apparatus, the siphons of which, mounted in parallel, each separately receive their category of mixture to be separated. a funnel superimposed on the flared upper end of the siphon which, together with the discharge from the funnel, is submerged in the liquid of a separate charging tank or tank or, preferably, common to all the siphons.
According to another embodiment, allowing the continuous treatment of mixtures in industrial quantity, the classification into categories is carried out in the liquid tank common to the siphons, which for this purpose contains a flooded calibration installation, the sieves of which each supply. a separation device connected to the liquid tank. Calibration is advantageously preceded by settling.
The accompanying drawing shows schematically, at ti- @
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As an example, two separation devices suitable for carrying out the process according to the invention.
Fig. 1 is a perspective elevation of the first device, and,
Fig. 2 is a longitudinal section of the second device.
The grain sizes of the different categories to be provided by the prior volumetric classification are determined by the difference in the densities of the materials to be separated: the smaller this difference in densities, the greater the number of categories. it should be adopted.
In the example shown in FIG. 1, the apparatus is designed for six categories and for this purpose it comprises six funnels 1 each intended to receive a category of materials.
Each funnel 1 plunges into a funnel 2, fixed to the base of the liquid reservoir or common container 3 and constituting the flared upper end of the narrow descending branch 4 of a U-shaped siphon, of which the rising branch 5 a, preferably, a section differing from one siphon to another and all the greater as the category of material to be treated is finer.
The tank 3 contains a liquid, for example water, which arrives in quantity regulated by 6 and of which the overflow flows by 7 to maintain a constant level, flooding the outlet of the funnels 1 and ensuring an appropriate load for the current of liquid to be maintained in the siphons.
A watering clarinet 8 maintains the contents of the funnels 1 in a suitable state of humidity so that it flows regularly towards the siphons. The flow of material is regulated by giving a suitable section to the pipes
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funnels and the speed of the liquid stream in the siphons and in particular in the rising branches is also adjusted, by means of throttles 9 placed, for example, on the starting tubes 10 of the siphons, and / or by modifying the distance vertical between the water level in tank 3 and the outlet of the tubes 10.
The separation of the materials entrained by the liquid in the siphons takes place in the rising branches 5, under the effect of the ascending current which entrains the light particles through the tubes 10 while the heaviest are deposited in the tubes. the bend of the siphons where an evacuation drain is provided 11.
The operation of the apparatus shown in FIG. 2.
The mixture to be separated is introduced through 12 and water through 13 into a sludge trap 14, or else the mixture is fed directly by a stream of water. From the sludge trap, it passes over superimposed sieves 15 watered by a clarinet 16 and housed in a sealed passage 17 where they receive a proper movement to ensure a first volumetric classification of the materials.
The products from the top screen will often be sterile and rejected after eventual drying; the second sieve will give as residue grains of medium size passing through a passage 18 where the dense products are retained by grooves or rifles 19. The fine sieving products, mixed with the settling water, are poured onto the sieve 20 of classification by categories, housed in the liquid tank 21 where they are embedded, and animated by a suitable movement.
The deposition of suspended particles in water
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settling is thwarted by a water supply 22
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in the bottom of the tank 21. This supply causes the evacuation of the water laden with suspended matter through nozzles 23 and this water is collected in order to subject the materials to a special treatment or to a treatment identical to that products classified on sieves 20. The water level in the tank is kept constant by a float 24 controlling the water inlet 22, and any overflow is discharged through 25 at the top of the tank .
Flattened funnels at the end of each sieve collect the different categories of classified material and lead them separately through pipes.
27 and nozzles 28 to as many separating siphons 29 mounted in parallel, which are supplied with liquid by the tank 21. The bottom of the tank also ends with a flattened funnel 30 connected to a siphon for the treatment of the material. walking along the bottom of the tank.
The methods and apparatus described above permit the easy collection of existing dense granular or powdered material, even in small quantities, from less dense materials and they make it possible to process sufficient quantities of mixtures as required and required. with very simple operating and adjustment means.
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