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Paul L A N T H I E R
La présente invention a pour objet un appareillage qui permet, suivant le sens d'écoulement du flux, soit de lessiver ou épuiser les produits solides, solubles, soit de filtrer des solutions. Dans ce but, on utilise un autoclave (éventuellement calorifugé) dans lequel est disposé un faux- fond filtrant qui sépare ainsi la chambre en deux capacités inégales où débouchent les tubulures réalisant, dans un sens ou dans l'autre (suivant l'utilisation de l'appareillage), la circulation du flux. En outre, dans la chambre supérieure, est disposé un agitateur tournant qui peut, en outre, être déplacé le long de son axe vertical de rotation.
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Sur le dessin annexé et à titre d'exemple :
La fg.l représente, en coupe verticale, l'appa- reillage faisant l'objet de l'invention.
La fig. 2 est une vue en élévation de profil avec arrachement partiel.
Dans l'autoclave 1, éventuellement calorifugé, et muni d'une porte de défournement 2 dont le niveau affleure le niveau supérieur du lit filtrant, on aménage, sur un faux fond 3, un lit de filtration en silex ou autre matière 4, @ dont le grain va en diminuant jusqu'à la partie supérieure du système.
Dans le dôme de l'autoclave sont prévus : une tubu- lure de remplissage la, un pulvérisateur 5 pouvant agir mal- gré la pression intérieure de l'autoclave et, en 6, une admis sion d'air comprimé. Par le presse-étoupe 7 passe un arbre 8 pouvant être mü par un dispositif approprié 9 et suscepti- ble de tourner et de descendre, en tournant, progressivement dans l'autoclave. Cet arbre supporte un agitateur 10 dont les petites pales 11 sont disposées de manière à obtenir un mouvement tangentiel du mélange à filtrer.
Une tubulure 12 débouche à la partie supérieure de l'autoclave alors que celle 13 met en relation avec l'exté- rieur la chambre de l'autoclave, située au-dessous du lit filtrant.
1.- Pour utiliser cet appareil à l'épuisement (épui- sement de la potasse dans les sylvinites d'Alsace par exem- ple) le sel est introduit dans l'autoclave 1, au moyen de la tubulure la et est réparti par le rable qui tourne à une vi- tesse d'environ 80 tours à la minute. Par la tubulure infé- rieure 13 arrive une solution chaude, à 110 , saturée à froid de chlorure de sodium et de chlorure de potassium. Cette so- lution chaude dissout la potasse contenue dans la sylvinite.
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On maintient un flux dont le volume est déterminé de façon à épuiser le volume de sylvinite disposé dans le filtre. La so- lution saturée à chaud de sel et de potasse sort par la tubu- lure supérieure 12. Elle peut ensuite traverser un petit sépa- rateur (non représenté) qui retiendra les fines particules de sel ou sylvinite entrainées.
La solution, après décantation rapide, est refroidie par un système quelconque pour précipiter le chlorure de po- tassium et ressert indéfiniment, après réchauffage.
On fera remarquer que le râble, en tournant, maintient en suspension la plupart des impuretés qui se trouvent dans la sylvinite sous forme de boue et qui sont ainsi entraînées par le courant ascendant de solution saturée de chlorure de potas- sium et de sodium à chaud.
Après avoir fait passer le volume de lessive nécessaire pour enlever les quantités de potasse se trouvant dans la syl- vinite, on chasse, par l'air comprimé, la lessive se trouvant encore dans l'appareil. Puis on lave par dispersion d'eau le sel qui se trouve dans l'appareil de façon à éliminer les der- nières traces de potasse imbibant les grains de sel.
On obtient, de cette façon, après un deuxième essorage l'air comprimé, un sel donnant 92 à 95 % de NaCl, exempt de potasse et d'impuretés, la plupart des impuretés étant éliminées par le brassage mécanique. L'humidité contenue dans le sel varie entre 3 et 6 %. Un filtre de 3 m de diamètre peut fabri- quer journellement 40 tonnes de sel.
II - Le même appareillage doublé intérieurement en plomb et dont les éléments sont établis de manière à être à l'abri de toute attaque physique ou chimique pour servir au lessivage des résidus de pyrite flottés par exemple, résidus qui colmatent rapidement les appareils actuels.
Dans ce cas, les résidus arrivent également dans
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l'appareillage 1 au travers de la tubulure la, Par celle infé- rieure 13, on introduit sous le lit filtrant, de l'eau acidu- lée à 2 ou 3 Baume dont la température est d'environ 100 .
Après six heures de trempage, on admet de l'air comprimé (ajutage 6) à la partie supérieure de l'autoclave 1 et on chasse les liqueurs cupriques. On lave plusieurs fois à l' eau et oh obtient, en sept heures exactement, des résidus de pyrite contenant moins de 0,15 % de cuivre métal et 8 à 10 % d'eau. Il est évident que si, pour des tonnages importants, on devait disposer de plusieurs filtres, on pourrait créer une circulation continue; une batterie de quatre filtres pour- rait travailler journellement 120 tonnes de résidus.
III- Pour la filtration, il convient de conjuguer les trois caractéristiques suivantes :
La première caractéristique consiste en ce que la masse filtrante qui repose sur la claire-voie 3, et qui est constituée d'une couche de corps solides dont le calibrage diminue vers la partie supérieure en contact avec le flux, présente une porisité insuffisante pour filtrer clair au dé- marrage. Cette porosité est cependant suffisante pour que les molécules solides à retenir, grâce à leur vitesse initia- le de chute, forment d'elles-mêmes dans les interstices de l'ensemble du lit filtrant, une voûte moléculaire qui devient l'élément filtrant.
Selon la seconde caractéristique, une fois la voûte moléculaire filtrante ainsi formée, on évite qu'elle ne séé- paississe en Maintenant en suspension le reste du solide à filtrer grâce à l'agitateur 10 agissant tangentiellement au récipient 1.
Selon une troisième caractéristique, la filtration claire étant acquise, et grâce à ce qu'elle s'opère dans un autoclave, on maintient, pendant la durée de la filtration, une pression statique déterminée, dans ledit autoclave l, sui
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vant la nature des produits à filtrer, et ce, jusqu'à ce que ce récipient contienne,en suspension suffisamment de solide pour former un gâteau assez épais pour pouvoir être enlevé.
Il va de soi que selon la combinaison de ces trois caractéristiques conjuguées en un même système, on peut, en cas de colmatage, régénérer la formation de la voûte filtran- te et moléculaire, par une contre-pression, en sens inverse du mouvement de filtration, au moyen d'un contre-courant mo- mentané, gazeux ou liquide, débouchant sous le filtre (tubulu re 13) et traversant celui-ci.
L'utilisation dé cet appareil pour réaliser la filtration telle que la prévoit l'invention, est la suivante; amené L'agitateur 10 étant/dans sa position supérieure, on introduit dans l'autoclave 1, venant d'un réservoir muni d'un agitateur et placé à une hauteur déterminée, le mélan- ge à filtrer et on met l'agitateur 10 en rotation. Dès le premier jet sur le filtre, les pores du lit filtrant se bouchent et la filtration devient claire. Lorsque l'autocla- ve 1 contient suffisamment de solide pour former le gâteau, on coupe l'alimentation, et on admet, dans l'autoclave, de l'air comprimé (ajutage 6). En même temps, l'agitateur 10 descend progressivement sur la masse, en continuant son mouvement de rotation.
Sous l'effet du poids de l'agitateur
10 et de la pression d'air, le gâteau se forme homogène et @ sec, il atteint un degré de siccité considérablement supé- rieur à celui obtenu par tout autre système filtrant connu.
On lave le gâteau au moyen du pulvérisateur 5 et lorsque le manomètre indique le départ de la pression, l'opé- ration est terminée. On continue à faire descendre dans le gâteau l'agitateur 10, en rotation, qui déroche la matière. celle-ci s'évacue par la porte 2 de l'autoclave 1.
On peut apporter des modifications constructives à
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l'appareillage et aux moyens ci-dessus décrits sans sortir du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1.- Appareillage de lessivage, d'épuisement ou de @ filtration industriels, caractérisé par le fait qu'il est cons titué par un autoclave (éventuellement calorifugé) dans le- quel est disposé un faux-rond filtrant qui sépare ainsi la chambre en deux capacités inégales ou débouchent les tubulu- res réalisant dans un sens ou dans l'autre (suivant l'utili- sation de l'appareillage)la circulation du flux de lessivage ou d'épuisement ou du flux à filtrer; la chambre supérieure renfermant, en outre, un agitateur tournant qui peut égaler ment subir des déplacements rectilignes alternatifs le long de son axe vertical de rotation.
2.- Appareillage de lessivage, d'épuisement ou de filtration industriels suivant la revendications l, carac- térisé par le fait que dans le cas de lessivage ou d'épuise- ment, le flux traverse l'autoclave de bas en haut; les corps à lesàiver ou à épuiser étant introduits dans la chambre supérieure de l'autoclave où l'agitateur maintient les impu- retés en suspension dans le courant liquide, de manière à réaliser leur évacuation, hors de l'appareillage.