BE429092A - - Google Patents

Description

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  BREVET D'IMPORTATION Perfectionnements aux machines d'aération . 



   William FAGERGREN Salt Lake City, Utah   (Etats-Unis)   
La présente invention' est relative à une machine d'aération perfectionnée, et plus particulièrement à une machine d'aération servant à   l'enrichissement   par flottage de la pulpe dans l'extraction de produits métallurgiques de leurs minerais; elle peut donc être appelée une maohine à flottage, quoique son utilité ne se limite pas à cette application. 



   L'invention vise principalement   à   obtenir: un rendement maximum pour une dépense minimum, une   construction   simplifiée, une réduction de la puissance absorbée, 

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 une large étendue de capacité, une circulation parfaite de la pulpe à travers   la   machine, lors du traitement par flottage des minerais, et une construction donnant un   encombrement   minimum pour une capacité donnée. 



   Au moyen de cette oonstruotion, on obtient des résultats beaucoup supérieurs au point'de vue fonctionnement* En effet, elle ne demande qu'une roue mobile relativement petite pour produire une aération égale à oelle produite par une grande roue mobile dans la construction anoienne. 



   Les dessins annexés montrent des réalisations préférées, mais non limitatives, de la présente invention, appliquée à une machine à flottage; sur ces dessins: la fig. 1 représente une partie de la vue en plan oomprenant une cellule unité, aveo une cassure partielle ; les fig- 2 et 3 représentent des ooupes verticales suivant 2-2 et 3-3 respectivement de la fig. 1; la fige 4 représente, à une échelle plus réduite, une vue de profil; la fig. 5 représente une vue de profil oorrespondant à oelle de la fig. 4, mais où deux machines complètes et des fragments d'autres machines sont figurés; la fig. 6 est une vue en plan correspondant   à   la   fig.5;   la fige 7 est une coupe centrale verticale longitudinale par une autre variante de   construction;   la fig. 8 est une coupe verticale suivant 8-8 de la fig. 7;

   la fig. 9 est une vue de oôté, avec coupe partielle, montrant une variante d'exécution d'une certaine partie;
En se reportant aux dessins, on voit sur la fig. 5 

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 une construction de cellules 10 comprenant un certain nombre de cellules ou machines à flottage séparées 12 ayant des parois latérales 14 et 15, de préférence continues, et des parois transversales intermédiaires ou terminales 16 et 17 dont chacune relie les deux parois longitudinales. 



   Le nombre de machines comprises dans une seule. cons-   truotion   peut varier beauooup; il sera essentiellement déterminé par le genre de traitement nécessité par les différents minerais; en effet, il est le plus souvent indiqué d'aérer la pulpe de flottage d'uhe façon fractionnée, c'est-à-dire en plusieurs étages consécutifs. Cependant, on utilise fréquemment des machines ou cellules uniques. 



   Chaque machine possède sa roue mobile individuelle 20 composée d'anneaux 21 dont la jante 24 porte des barres 25, de préférence de section circulaire, espacées les unes des autres   leilong   de la circonférence de la roue mobile. Les intervalles 26 entre les barres sont adaptés au diamètre de celles-ci; ils peuvent varier entre un trente-deuxième du diamètre d'une barre et deux fois ce diamètre; en d'autres termes, l'ouverture libre entre deux barres est au plus égale à deux fois le diamètre   d¯'une   des barres. On conserve dono ainsi les avantages des fentes en V entre barres consécutives, comme expliqué en détail dans la demande de brevet déposée aux Etats-Unis sous le N  232.165.

   Ces avantages oonsistent sommairement en la projection de filets d'air et de pulpe finement divisés sur une surface réoeptrioe de pulpe, maintenue dynamiquement par la rotation de la roue mobile. Les anneaux sont solidaires de l'arbre 27 suspendu dans un palier à butée vertical 28, et assujetti dans un autre palier 29. 



   A l'extérieur et à une certaine distance radiale des 

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 barres de la roue mobile 25 se trouvent les barres fixes 30 et 31 qui peuvent être fixées par leur extrémité inférieure dans le faux-plancher 32, et par leur extrémité supérieure dans la base annulaire 34 d'un ohapeau oonique 35 (fig. 3) ou dans la partie annulaire 34-1 d'un oylindre ouvert 35-1 (fig. 9), oonstruit en un matériau approprié, par exemple en tôle. Les barres de la roue mobile tout aussi bien que celles qui sont fixes peuvent être construites avantageusement en tubes métalliques, par exemple en laiton, reoouverts extérieurement de caoutchouc durci ou d'une autre matière appropriée ; au besoin, les barres peuvent aussi être en bois, dans quel cas elles sont à section pleine (non représenté). 



  Certaines barres fixes creuses, telles que 30, passent à travers le chapeau, comme indiqué distinctement sur la fige 2, en offrant ainsi des passages 52 pour la oiroulation de haut en bas de la pulpe vers le passage d'alimentation 36 compris entre le planoher 87 et le faux-plancher 32. Le passage d'alimentation communique avec un passage d'entrée 38. La oiroulation à travers les passages 52 peut être réglée de zéro jusqu'à un maximum au moyen d'un registre 53 dont les ouvertures 56 correspondent aux passages 52. 



   Autour de la grille formée par les barres 30 et 31, et à l'intérieur des parois de la oellule, se trouve une chambre de triage 41 dont on peut dire, à un certain point de vue, qu'elle comprend également la zone annulaire 40 entre la roue mobile et la grille   debarres;   en effet, une certaine partie du triage commence dans cette zone. 



   La pulpe de flottage provenant d'une source quelconque (non indiquée) peut être conduite dans le passage d'entrée 38 au moyen d'une rigole (non représentée), telle qu'elle 

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 est utilisée dans les usines de traitement, ou, dans le cas où les machines sont disposées en série, les "queues" de la machine ou cellule unité précédente, peuvent être reçues par le passage 39. 



   Les passages 38 et 39 peuvent être formés respective- ment par lesparois 16 et 17 ensemble avec la paroide dé-   flection     commune   48. Le débit d'une machine peut être conduit, à travers une ouverture de sortie 50 pratiquée dans la paroi 17 correspondante, par le passage 39, au-dessus de la paroi chicane 48, par le passage 38 et, finalement, par le passage d'alimentation 36 dans la machine suivante. que
Il y a lieu de   remarquer/la   chicane 48 sert en réalité de barrage dont la hauteur est réglable, d'une part en enle- vant une ou plusieurs hausses 48-1 de largeur différente, et d'autre part, en adjoignant une ou plusieurs hausses sembla- bles (non représentées) à celles en place.

   Ceci est réalisé en maintenant les   hausses   librement dans des rainures 43 formées-par des tasseaux   42.   Le niveau 46 de la pulpe dépen- dra évidemment de la hauteur du déversoir de sortie, dans ce cas particulier de la hauteur du déversoir de droite sur la fig.   2. Il   est évident que le niveau de la pulpe sera sen- siblement le même dans le passage d'entrée, dans la colonne de sortie et sur le déversoir aval, ce niveau étant déterminé par la hauteur du déversoir aval.

   Le niveau de la pulpe sera avantageusement beaucoup plus bas que les bandes de trop- plein d'écume 74, afin de prévoir un large espace pour la zone d'écume* 
Chaque groupe de machines peutêtre appelé une batterie, et muni d'un cadre continu composé de fermes qui   consistent   en des montants 60 reliés par des traverses basses 61, 

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 intermédiaires 62 et hautes 63. Des contreventements longitudinaux supérieurs 64 et 65, et intermédiaires 66 peuvent relier d'une façon continue le haut des cellules diverses. 



  Le palier à butée 28 mentionné plus haut peut être fixé sur 64 et sur 65, tandis que le palier 29 sera fixé sur les poutrelles 66. Chaque arbre de roue mobile portera une roue à gorge 67 commandée par une poulie à gorge du moteur 68, la oonnexion entre ces deux poulies étant effectuée au moyen d'un câble ou d'une courroie 69. Les moteurs peuvent être montés sur les poutrelles 64 et 65, à distance convenable des arbres de roue mobile correspondants. On peut également employer tout autre mode de commande approprié. 



   Pendant le fonctionnement, la pulpe est introduite, après avoirnmis en marche les roues mobiles, dans les cellules jusqu'à une hauteur quelconque oonvenable, telle que celle indiquée en 46, de préférence en noyant les sommets des barres creuses 30. La force   centrifuge,   due à la rotation des roues mobiles, projette la matière de pulpe et l'air de l'intérieur de la roue mobile à travers les intervalles 26 dans   l'espace  annulaire 40 limité par les barresde la roue mobile et les barres fixes. 



   La force vive de la matière de pulpe et   d'air   la projette oontre les barres fixes et à travers les intervalles 72 entre elles, en exerçant sur la pulpe une autre aotion aérante, semblable à oelle qui a lieu quand la pulpe est projetée à travers les fentes en V de la roue mobile. Ceci tend      doubler l'effet d'aération, et contribue de ce fait à l'augmentation de la capacité de la machine. Comme la pulpe aérée entre dans la chambre de triage 41, elle y engendre une colonne de bulles d'air; l'action de cette colonne d'air 

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 se traduit par la formation d'une quantité d'écume dans la zone d'écumage   77,     d'où.   l'éoume passé au-dessus des bandes 74 et des tabliers inclinés 75, pour tomber dans les rigoles 76. 



   Les résidus des cellules successives passent à travers les ouvertures correspondantes 50 et traversent la batterie d'une machine à la suivante, les résidus finaux étant évacués par une large rigole (non représentée). 



   Les anneaux supérieurs des roues mobiles portent des rayons 78 inclinés par rapport au plan de rotation de manière qu'ils tendent à entraîner   l'air   entrant dans le chapeau par une ouverture 79 vers le bas dans l'intérieur de la roue mobile. En même temps, les rayons inférieurs 80 in-   olinés   en sens inverse par rapport au plan de rotation tendent à projeter la pulpe par l'ouverture 54 en haut dans l'intérieur de la roue mobile. Au besoin, les rayons 80 peuvent être supprimés. 



   Lesfig. 7 et 8 montrent l'exemple d'une autre cons-   truotion   dans laquelle le fond forme une trémie; cette oonstruction est d'un rendement aussi bon que la précédente. La construction en trémie est surtout indiquée pour les besoins de laboratoire, puisqu'elle permet un nettoyage commode et entier lorsqu'on fait fonotionner la maohine à titre d'essai. 



  Dans le fonctionnement à titre d'essai, il faut pouvoir récupérer l'intégralité des matières traitées, composées d'une part de l'écume qui   contient   les produits utilisables du minerai de la pulpe, et d!autre part des résidus séparés. 



   Dans cette construction, la roue mobile est munie d'anneaux 81 et 82 reliés l'un à l'autre par des barres 83. La roue mobile est suspendue à un arbre 84, et est entourée par 

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 des barres fixes 85, d'une façon analogue à celle précédemment décrite* Au-dessus de la roue mobile se trouve un cha- peau relié au tube 87 sensiblement vertical par lequel l'air est aspiré dans la roue mobile. Immédiatement au-dessous de la roue mobile se trouve un faux-plancher 89 percé d'une ouverture 90 par laquelle une communication est établie aveo le passage d'alimentation 91 communiquant à son tour avec le passage 98.

   La trémie de fond consiste en des flancs in-   clinés   93 et 94 qui se prolongent de préférence le long de toute la batterie, tandis que les plans des parois transversales inclinées 95 et 96 coupent les flancs inclinés. 



   Une paroi transversale inclinée 97 délimite, oonouremment avec la paroi 95, le passage d'entrée 92. La partie la plus basse de la trémie peut être munie d'un remplissage 98 de béton ou d'un autre matériau approprié, traversé par une cheville 100 que l'on peut enlever pour le rinçage de la trémie de tout dépôt ou autre matière. L'évacuation des résidus peut se trouver en 101. Des hausses 45 maintenues librement dans des rainures 47 sont prévues pour le contrôle du niveau de trop-plein des résidus. 



   Il est répété ici qu'un point important de la présente invention consiste en la disposition essentiellement verti-    oale de l'axe de la roue mobile ; effet, elle rend possible   une chambre de séparation entourant toute la circonférence de la roue mobile et, d'autre part, il faut beaucoup moins de force motrice pour maintenir, par l'action de la force centrifuge, la surface d'imprégnation dynamique dans ce cas que là où l'axe de rotation de la roue mobile est sensiblement horizontal, comme 0' est le cas dans la machine décrite dans la demande de brevet précitée.

   Un autre avantage de la 

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 roue mobile verticale consiste en la possibilité de lui donner une longueur des barres beaucoup inférieure à oelle du type horizontal.   0,'est   ainsi que la longueur des barres peut être égale au diamètre de la roue mobile, et même inférieure, en obtenant les   mêmes   résultats, et dans certains cas des résultats meilleurs, qu'avec des roues mobiles horizontales dont la longueur des barres est de trois à quatre fois supérieure. La réduction de puissance absorbée, mentionnée précédemment, est ainsi évidente. 



   Lë nombre réel des barres 30 permettant la circulation par les passages entre la partie supérieure de la chambre de séparation 41 comprenant la oolonne d'air et le passage d'alimentation 36, comme indiqué dans les fig. l et 2, peut varier   largement   à vblonté; il dépend de la largeur d'ouver- ture entre les barres et de la quantité de pulpe que l'on désire faire circuler. La fig. 1 montre que chaque cinquième barreest utilisée dans ce but, mais   cette   disposition peut varier dans une large mesure de façon à accroître ou à diminuer le nombre des passages de communication. Il en est de même de la construction représentée sur la fig. 9. 



   Le registre 53 possède évidemment le même nombre d'ouvertures   56   qu'il y a de passages 52; il est muni   d!une   poignée 58 par laquelle il peut être déplacé de part et d'autre, en réglant ainsi la grandeur des orifices menant .dans les passages 52. Un arrangement similaire comprenant le registre 53-1 peut être prévu dans la oonstruotion montrée dans la fig. 9 où la partie supérieure de la chambre de séparation est mise en communication avec un passage d'alimentation correspondant (non représenté). Dans la construction représentée sur la fige 9, le passage d'entrée d'air se trouve   à   

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 l'intérieur d'un chapeau cylindrique 35-1, tandis qu'une zone d'écume 57 entoure ce ohapeau. Les passages 52 peuvent être appelés passages de retour. 



   La grille   tonnée   par les barres 30 et 31 sert à délimiter au moins partiellement la zone d'aération primaire 40 aussi bien que la zone d'aération secondaire à l'intérieur de la chambre 41, et, par suite, à séparer ces deux zones l'une de l'autre. 



   Après avoir quitté la roue mobile, la pulpe aérée est violemment projetée oontre et entre les barres de la grille ce qui répète l'action oondensante exercée sur la pulpe. En outre, le contact de la pulpe aérée aveo les barres de la grille exerce une aotion nettoyante très prononcée qui favorise   l'émulsifioation   de la pulpe avec les huiles et réaotifs de flottage   usuel s.   



   Les réalisations de la présente invention décrites et illustrées oi-dessus ne sont données qu'à titre d'exemple non limitatif, et il reste bien entendu que l'on peut y apporter des modifications très variées sans déroger à l'espritde   l'Invention.   



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1 Machine d'aération, caractérisée en cequ'elle oomporte en combinaison une roue mobile dont l'axe de rotation est sensiblement vertical, et une source d'air, la roue mobile étant munie de barres de section sensiblement circu- laire disposées suivant une circonférence de la roue mobile, et espacées les unes des autres, des barresfixes, de seotion sensiblement circulaire, espacées radialement des <Desc/Clms Page number 11> barres de la roue mobile, et un caisson délimitant une ahanbre de séparation dans laquelle se tr ouve la roue mobile.

   2 Machine d'aération suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que les barres fixes sont montées à leurs extrémités inférieures sur une pièce appropriée, leurs, extrémités supérieures étant montées dans un chapeau qui se prolonge au-dessus d'elles, et en ce qu'un caisson entoure cet ensemble.

   3 Machine d'aération suivant la revendication 1, oaractérisée en ce qu'un chapeau sensiblement conique est muni d'une base circulaire se trouvant au-dessus des barres fixes, et un caisson entourant les barres fixes et le chapeau de façon à délimiter, dans sa partie inférieure, une chambre d'aération et de circulation, et dans sa partie supérieure, une zone d'écume.

   4 Machine d'aération suivant la revendication 1, oa- raotérisée en ce que les barres de la roue mobile sont espaoées les unes des autres d'une distance égale à deux fois le diamètre de l'une d'elles, et en ce qu'elle comporte un faux-plancher immédiatement a.u-dessous de la roue mobile, une ouverture dans ce faux-plancher, concentrique et correspondant à la roue mobile, un plancher en-dessous du fauxplancher et distant de lui, des dispositifs pour conduire des liquides ou des semi-liquides dans l'espace entre le faux-plancher et le plancher, et des dispositifs constituant une so rtie pour les liquides ou semi-liquides au-dessus de ce faux-plancher.

   5 Maohine d'aération suivant les revendications 1. et 3, caractérisée en ce que le ohapeau conique est sensiblement coaxial avec la roue mobile, et en ce qu'elle comporte <Desc/Clms Page number 12> des dispositifs constituant une entrée pour la pulpe, immédiatement au-dessous de la roue mobile, et des dispositifs délimitant une zone d'écume, sensiblement au-dessus de la base du chapeau conique.

   6 Machine d'aération suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que certaines des barres fixes sont creuses et offrent un passage de communication entre la chambre de séparation et un passage d'alimentation qui mène dans la roue mobile.

   7 Machine d'aération suivant les revendications 1, 3 et 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un faux-plancher au-dessous de la roue mobile, une trémie de fond formée par des parois inclinées et située au-dessus du dit faux-plancher, un tube sensiblement ooaxial qui se prolonge au-dessus du chapeau mobile, et des dispositifs produisant une colonne de bulles d'air fonctionnant ensemble avec les organes décrits précédemment.

   8 Machine d'aération suivant les revendications 1, 4 et 7, caractérisée en ce que le tube se prolongeant audessus du chapeau conique constitue une entrée d'air.

   9 Maohine d'aération caractérisée en ce qu'elle se oompose de plusieus cellules d'aération dont chacune comporte un plancher et un faux-plancher espacés l'un de l'autre de manière à former un passage pour un liquide d.'alimen- tation, des dispositifs de sortie des résidus au-dessus du dit faux-planoher, une disposition où un passage pour les résidus et un passage d'entrée sont juxtaposés, des ohioanes munies de hausses amovibles permettant de régler la séparation du dit passage pour les résidus du passage d'entrée, et des roues mobiles à axe de rotation sensiblement <Desc/Clms Page number 13> vertical, munies d'entrées d'air et fonctionnant à l.'inté- rieur des dites cellules.

   10 Machine d'aération caractérisée en ce qu'elle comporte, en oombinaison, une roue mobile à axe de rotation sonsiblement vertical, une entrée d'air et des dispositifs d'alimentation pour cette roue mobile, une grille formée de barres délimitant au moins partiellement une zone d'aération entre elle-même et la roue mobile, une paroi entourant la grille de façon à délimiter, au moins partiellement, une colonne de bulles dair, certaines des dites barres comportant des passages de retour qui font communiquer la colonne des bulles d.'air avec le dispositif d.'alimentation.

   Il Maohine d'aération suivant la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un registre pour régler la section des orifices des passages.

   12 Machine d'aération suivant les revendications 1..' et 10, caractérisée en ce que les barres sont espacées les unes des autres d'une distance égale à deux fois le diamètre de 1¯'une d'elles.

   13 Machine d'aération suivant les revendications 1 et 11, caractérisée en ce que la grille est espacée de la roue mobile de façon à délimiter au moins partiellement une première zone d.'aération et une seconde zone d'aération.

   14 Machine d'aération, caractérisée en ce qu'elle comporte, en combinaison, une roue mobile pourvue d.'une entrée d'air et une ouverture d'entrée pour les substances destinées à être aérées, l'axe de rotation de cette roue mobile étant sensiblement vertical, cette roue mobile ayant des barres disposées suivant une circonférence concentrique à l'axe de rotation, ces barres fonçant entre elles des intervalles en forme de V, d'une largeur égale ou inférieure à <Desc/Clms Page number 14> deux fois le diamètre des barres, un caisson entourant la dite roue mobile, ce caisson possédant un plancher et un faux-planoher espacés l'un de l'autre, le dit faux-plancher étant muni d'une ouverture oorrespondant sensiblement à l'ouverture d'entrée de la roue mobile.

   15 Machine d'aération suivant les revendications 1, 12 et 13, caractérisée en ce qu'elle comporte une charpente pour le montage rotatif de la roue mobile.

   16 Machine d'aération suivant les revendications 1 et 14, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs d'introduotion d'air dans la roue mobile, et une construction délimitant une chambre à bulles d'air entourant la roue mobile.

   17 Machine d'aération suivant les revendications 1 et 14, caractérisée en ce qu'elle comporte une entrée d'air pour la roue mobile, une construction formant récipient pour le liquide dans lequel la roue mobile fonctionne, des dispositifs pour l'introduction de liquide d'une source extérieure dans la roue mobile, et un déversoir de trop-plein pour le maintien, à l'intérieur de la construction contenant le liquide, d'un niveau de liquide prédéterminé.

   18 Machine d'aération suivant les revendications 1, 14 et 16, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs pour la reconduction du liquide de la colonne de bulles d'air dans l'alimentation de liquide.

   19 Machine d'aération, caractérisée en ce qu'elle comporte, en oombinaison, une roue mobile à axe sensiblement vertical contenant un certain nombre de barres disposées suivant une circonférence concentrique à l'axe de rotation et espacées les unes des autres, le profil de ces barres étant tel que les intervallesentre elles convergent de <Desc/Clms Page number 15> l'intérieur à l'extérieur de la roue mobile, la largeur de ces intervalles au point le plus étranglé étant égale ou inférieure à deux fois le diamètre d'une barre, une entrée d'air pour la roue mobile, des dispositifs d'introduction de liquide dans la roue mobile, et une charpente à l'intérieur de laquelle la roue mobile est montée à rotat ion.