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PROCEDE ET DISPOSITIF DE PREPARATION DE CHARBON FIN EN
LIQUEURS DENSES.
L'invention concerne' un procédé de préparation de charbon fin en liqueur dense. Pour la préparation de charbon fin, c'est à dire de charbon dont le grosseur de grain est comprise entre 0,5 et 10 m/m, on ne connait pas jusqu'à présent de procédé pratiquement utilisable. Tous les essais de préparation de charbon fin à l'aide d'une liqueur dense ont échoué par suite du fait que le charbon fin ne séjourne pas suffisamment longtemps dans le liquide trouble pour se séparer en produit flottant et en produit plongeant. En conséquence, la pureté des constituants extraits était pratiquement insuffisante.
@ pour la préparation de charbon en grains relativement petits, Chance (brevet américain 1.392.401, fig.III) a déjà proposé un dispositif fonctionnant à la manière d'un classeur à courant. Dans ce dispositif, le produit à traiter est introduit dans un bain
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s'écoulant horizontalement en surface et composé d'une suspension de sable et d'eau.
Le fond du bac de séparation est constitué par plusieurs trémies disposées l'une derrière l'autre dans le sens du courant, dans lesquelles les divers constituants du produit se déposent en interdépendance avec leur vitesse de chute, tandis que le charbon flottant est évacué par le courant s'écoulant en surfa- ce. pour réaliser dans les diverses trémies du bac de séparation un classement aussi parfaitque possible, on fait agir en outre, dans chacune des trémies,un courant liquide ascendant, réglé de manière que seuls les crains à extraire par la trémie se déposent dans celle-ci, tandis que les grains d'un poids spécifique plus faible qui pourraient être entraînés sont ramenés dans le courant de surface et transportés vers l'une des trémies suivantes.
Un dispositif de ce genre ne convient pas pour la préparation du charbon fin, déjà en raison du fait que les courants ascendants des trémies entraient fortement par des tourbillons le courant de liquide trouble s'écoulant en surface, de sorte que le processus de séparation est constamment troublé, ce qui , comme il va de soi, doit autant que possible être évité dans la préparation du char- bon fin.
D'autre part, da.ns le procédé connu, les grains flottants, c'est à dire ceux possédant le même poids spécifique que la li- queur dense, et qui par suite ne montent ni ne descendent pas dans celle-ci, sont entrainés par le courant trouble évacuent le char- bon fin, ce qui, à nouveau, altère la pureté du produit flottant.
En outre, dans la longueur du bac, la matière qui produit la densité de la. liqueur se sépare du courant trouble horizontal, de telle sorte qu'il se forme à la partie supérieure un couche d'eau dans laquelle le charbon pur ne flotte plus. on a. en outre proposé un procédé de préparation du charbon (brevet anglais 474.325) destiné à. traiter également du cha.rbon d'un calibre de grain relativement faible. Dans ce procédé connu, le produit traiter, mélangé 8 une liqueur dense, est introduit à l'un des petits côtés d'un bac de préparation oblong, de sec- tion rectangulaire, tandis qu'on ajoute au courant du produit à
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traiter, au point d'entrée, plusieurs courants troubles supérieurs ou inférieurs.
Tous les courants troubles parcourent ensemble la totalité de la section du bac de préparation. Les pierres ou vschistes soutien fonction de leur vitesse de chute, extraits en divers endroits du fond, tandis que le charbon pur s'élève et que les grains flottants sont poussés contre la surface d'un tamis d'où ils sont enlevés par une bande de râclage. La bande de raclage, qui évacue le produit intermédiaire, entraine en même temps les pierres ou schistes plongeant dans les divers dispositifs d'évacuation. Le charbon pur flottant est, de même, évacué par une bande de râclage.
Même si les vitesses des deux bandes de râclage étaient égales à la vitesse d'écoulement des courants troubles horizontaux, les . bandes de raclage troubleraient néanmoins considérablement la préparation de charbon fin, de sorte que, pour cette raison déjà, le procédé de préparation connu ne conviendrait pas pour ce charbon.
Mais il y a d'autres raisons encore, et tout d'abord on doit faire observer que pour préparer du charbon fin il faut allonger considé- ra.blement le trajet nécessaire à la préparation. Comme,toutefois, lorsque le trajet est plus long, la matière qui Produit la densité de la liqueur se sépare de celle-ci, le poids spécifique des cou- ches supérieures diminue suffisamment pour que le charbon fin flot- té ne puisse plus y flotter, de sorte qu'il est, dans une certaine mesure, ramené vers le bas par les couches supérieures d'un poids spécifique faible et amené ainsi dans la zone du produit intermé- diaire.
L'invention permet au contraire d'assurer au trajet de pré- paration la longueur nécessaire pour la séparation du charbon fin.
L invention consiste en ce que le charbon fin à traiter, mélangé à la liqueur dense, est introduit sous forme de courant horizontal à la surface d'un courant de liqueur dense s'écoulant à'la même vitesse dans un couloir, tandis que grâce à un rapport de liquide trouble frais au dessus du courant s'écoulant dans le couloir et à. un soutirage simultané de la même quantité de liquide trouble en dessous de ce courant, on assure la descente du courant-trouble
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renfermant le charbon fin de la hauteur de l'évacuation pour le produit flottant.
De cette manière, et grâce à l'apport de liquide trouble frais au dessus du courant de préparation, on réalise tou- jours pour le charbon fin flottant les conditions optima qui per- mettent au charbon pur de s'élever à la surface du courant de liqueur et de s'y maintenir, tandis que les pierres ou schistes descendent continuellement pendant leur cheminement dans le couloir et que le grain flottant ou intermédiaire est évacué intégralement c comme troisième produit par le courant trouble abaissé. La sépara- tion des constituants extraits de la liqueur dense s'effectue alors, de façon connue, par soutirage, centrifugation ou analogue.
L'invention sera décrite plus en détail ci-après en s'aidant du dessin annexé. Dans ce dessin, les figures 1 et 2 illustrent deux formes de réalisation, données à titre d'exemple, d'un dispo- sitif permettant l'exécution du procédé conforme à l'invention.
Selon la figure 1, le dispositif de traitement est constitué par un couloir fermé 1, dont la longueur est déterminée par la longueur du trajet nécessaire pour assurer la séparation du charbon fin fourni. Le fond du couloir 1 est constitué par des trémies disposées en succession dans le sens du courant et qui communiquent individuellement par une vanne 3 avec le conduit d'évacuation des pierres ou schistes 4. La voute du couloir 1 est constituée en correspondance avec le fond d'un certain nombre de trémies 5 rétré- cies vers le haut, qui sont disposées en regard des trémies 2.
Les trémies 5 communiquent par des vannas avec un réservoir à liquide trouble 7. pour amener la liaueur dense dans le couloir 1, on a prévu deux arrivées 8,9 à l'une des extrémités du couloir.
Ces arrivées 8,9 sont raccordées aux réservoirs d'alimentation 10 et Il,le réservoir 10 étant pourvu d'un dispositif agitateur 12.
A l'autre extrémité du couloir 1, on a prévu des évacuations 13,14 pour le charbon pur et,ou le produit intermédiaire, dont les ouvertures de sortie sont ajustables à l'aide de vannes de réglage 15 et 16. Entre les deux évacuations 13 et 14 est en outre disposée
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une plaque de séparation 17, par laquelle la couche de charbon pur est séparée du produit intermédiaire.
Avec ce dispositif le procédé conforme à l'invention est exécu- té.comme suit: on remplit le couloir 1 et les trémies 2 et 5 à l'aide du contenu des réservoirs d'alimentation 10 et 11, par l'intermédiai- re des arrivées 8 et 9, de liqueur dense et, en ouvrant les évacua- tions 13 et 14 on crée dans le couloir un courant trouble horizontal. on remplit ensuite le réservoir 7 également de liqueur dense. La liqueur dense du réservoir 7 peut avoir le même poids.spécifique que celle du couloir 1; elle peut également avoir un poids spécifi- que moindre. Le poids spécifique du liquide trouble des réservoirs 10 et Il est avantageusement choisi de manière que le produit inter- médiaire et le charbon pur flottent tandis que dans le liquide trou- ble venant du réservoir 7 seul le 'charbon pur peut flotter.
Le charbon fin à traiter est alors introduit dans le réservoir d'ali- mentation 10, où il est mélangé intimement par le dispositif agita- teur 12 avec le liquide trouble pour être ensuite débité par l'alimentation 8 sous forme de courant horizontal sur le courant de mélange trouble s'écoulant dans le couloir.
En même temps que s'effectue l'alimentation du mélange de charbon fin et de liqueur dense, on ouvre les vannes 6 et 3 de telle façon que du liquide trouble frais pénètre par le dessus dans le couloir 1, tandis qu'une quantité égale de liquide trouble est soutirée des trémies 2 . De cette manière, il se créé dans le cou- loir une espèce de courant croisé, sous l'action duquel le courant de charbon fin descend de la hauteur d'évacuation pour le charbon pur.
Par suite de l'arrivée du liquide trouble frais par le haut, la matière dense qui se sépare et descend pendant le long trajet de préparation, est constamment remplacée, de telle sorte que la couche supérieure du courant trouble, qui s'écoule dans le couloir , possède toujours le poids spécifique optimum pour la flottation du charbon fin pur, tandis qu'en même temps les couches inférieures du courant trouble acquièrent, sous l'influence de la matière dense plongeante, un poids spécifique tel que le produit intermédiaire en est supporté et que seuls les schistes ou pierres descendent dans les trémies et sont évacués par le conduit 4.
Le charbon pur
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flotté est séparé de la couche de produit intermédiaire en réglant convenablement la plaque de séparation 17, et il est évacué par l'ajutage d'évacuation 13 tandis que le produit intermédiaire' est évacué par l'ajutage 14.
Le dispositif selon la figure 2 fonctionne de la même manière que celui de la figure 1. Le mélange de charbon fin et de liquide trouble est dans ce cas débité également en courant horizontal sur le courant trouble s'écoulant dans le couloir 1, tandis que le char- bon pur est évacué en 13 et le produit intermédiaire en 14, les schistes ou pierres étant évacués par le conduit 4. La différence avec la réalisation de la figure 1 réside uniquement dans un autre mode d'arrivée et d'évacuation du liquide trouble au dessus et en dessous.
Au liau des trémies 5 de la figure 1, on a prévu dans ce cas de simples tuyauteries 18 disposées en gradins, l'une derrière l'autre, dans le sens du courant, et dont les extrémités inférieures sont recourbées dans le sens du courant afin que l'introduction du liquide trouble frais du réservoir 7, dans le courant trouble circu- lant dans le couloir 1, s'effectue dans de meilleures conditions.
De la même manière, les trémies 2 du find du couloir 1 sont rempla- cées par des tuyaux d'évacuation 19 qui se détachent en gradins du couloir Il, dans le sens opposé aux tuyaux d'alimentation 18. Les vannes d'arrêt 3 et 3 règlent respectivement l'arrivée et l'évacu- ation par les tuyaux 18 et 19 de la même manière que précédemment.
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