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BREVET D' INVENTION.
Monsieur Victor RAKOWSKY - de nationalité américaine.
Joplin, Missouri - Etats Unis d'Amérique.
PROCEDE ET APPAREIL POUR SEPARER DES MATIERES EN FRAGMENTS. Ayant fait l'objet d'une demande de brevet aux Etats-Unis en date du 21 octobre 1940.
L'invention a pour objet de procurer un procédé et un appareil nouveaux, continus et efficaces, pour séparer des matières en frag- ments de densités différentes, comme du charbon, des minerais et semblables.
A cette fin, conformément à l'invention, on prévoit un bassin relativement très étendu en long et de largeur sensiblement unifor- me, dont de préférence, la profondeur s'accroît graduellement à partir de l'extrémité àrrière où les matières à séparer sont intro- duites, vers l'extrémité opposée.
Bien que cet accroissement gra- duel en profondeur, du bassin, soit préférée, elle n'est pas essen- tielle, car dans certains cas on peut employer un bassin de profon- deur approximativement égale de l'extrémité arrière,à l'extrémité avant et de largeur mniforme,
Dans un bassin du genre décrit, un agent de séparation formé d'eau et de matières solides très divisées, et de préférence de densité uniforme, est introduit d'une façon continue au voisinage de l'extrémité arrière du bassin, et est amené à s'écouler à tr@a- vers le bassin, à une faible vitesse, vers l'extrémité avant de ce bassin.
Pendant que l'agent chemine lentement à travers le bassin, les très fines particules solides de l'agent se déposent très lente- ment, la vitesse de dépôt dépendant de la force du courant et de
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la composition de l'agent. Il en résulte que l'agent devient un agent de densité croissante de haut en bas, la vitesse d'accroisse- ment étant contrôlée par la vitesse d'écoulement de l'agent grâce à quoi s'établit un état différentiel ou des "différences" constem- ment croissantes entre les densités à la partie supérieure et au fond du bassin. En outre, comme l'agent s'écoule à travers le bas- sin, à partir du point d'introduction, la densité de la partie supé- rieure de sa masse décroit graduellement, tandis que celle de la, par- tie inférieure devient graduellement plus grande.
Le courant à tra- vers le bassin est assuré et contrôlé par plusieurs moyens. L'un de ces moyens est conformé en trop plein, situé dans un emplacement vers l'extrémité avant du bassin opposée au point d'introduction de l'agent. Un autre moyen présente la forme de dispositifs pour extrai- re une portion de l'agent du bassin en un certain point, ou même en plusieurs pointe en dessous de sa surface, et dans des emplacements intermédiaires entre le point d'introduction et le dit trop plein.
Tant le trop plein que les moyens intermédiaires pour extraire du dit agent du bassin sont de préférence réglables en position qui- vant la longueur du bassin c'est à dire que le dispositif de trop plein est de préférence conditionné pour pouvoir être réglé en po- sition vers ou en s'écartant du point d'introduction de l'agent ; etles dispositifs pour extraire de l'agent du bassin entre le point d'introduction et le trop plein, peuvent être réglés en position vers et en s'écartant du point d'introduction de l'agent.
En outre, ces moyens intermédiaires d'extraction de l'agent peu- vent être réglés à différentes hauteurs dans la masse de l'agent, à l'effet que l'agent puisse être prélevé du bassin à différents niveaux dans celui-ci.
Par les moyens décrits, on s'assure un contrôle de l'accroisse- ment de densité de l'agent, de sa partie supérieure vers le bas, le- quel contrôle peut être effectué n'importe où le long du bassin en- tre le point d'introduction de l'agent et le point d'écoulement en trop plein.
Un s'assure ainsi un contrôle multiple; celui du taux d'accrois- sement de densité différentielle de l'agent (degré d'accroissement de densité de haut en bas) et celui de la position d'extraction de
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l'agent en un point quelconque du bassin entre le point d'introduc- tion et le trop plein, grâce à quoi l'opérateur est mis en mesure de choisir la densité différentielle particulière la mieux adaptée pour effectuer la séparation des minerais en traitement,
Dans le but d'illustrer l'invention, on se réferera aux dessins annexés, dans lesquels: Fig.l est une vue schématique, quelquè peu en perspective, d'une- forme de bassin qui peut être employée ;
Fig.2 est une élévation longitudinale, en coupe, et schématique du bassin représenté dans la fig.l; Fig.3 est une vue.en plan schématique de ce bassin ;
Fig.4 est une vue schématique illustrant l'appareil employé pour récupérer les matières solides de l'agent employé;
Fig.5 est une vue en coupe, suivant la ligne 5-5 de la fig .2; Fig.6 est une élévation de côté schématique, d'une forme modi- fiée du bassin ;
Fig.7 est une élévation schématique, de côté, analogue, de une autre forme encore de bassin susceptible d'être employée ;
Fig.8 illustre une construction alternative de celle représen- tée dans la fig.5; et,
Fig,9 est un détail des lumières ou ouverturesd'entrée d'extrac- teurs à air, genre monte jus.
En se référant aux dessins, 'dans lesquels les mêmes chiffres de référence désignent des organes ou parties analogues dans les diffé- rentes vues, 1 est un bassin d'étendue longitudinale considérable, et, de préférence, de largeur approximativement uniforme, lequel bassin est de profondeur constamment croissante depuis l'extrémité arrière l' jusqu'au point l''. Bien que le bassin puisse être de pro- fondeur constamment croissante de l'extrémité arrière à l'autre extré- mité, comme il est montré dans la fig.l, pareil accroissement de pro - fondeur à l'extrémité -le' n'est pas absolument essentiel. A, ou au voisinage du point 1" le fond du bassin peut être plat ou recevoir toute autre forme désirée.
Comme représenté dans les figures 1 et 2, un certain nombre de transporteurs sans fin 2-2, de préférence établis sous forme de chaînes, et portant des ailettes de raclage 2' convenablement espacées, passent sur des roues à dents 3-3 action-
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nées par toute source de force motrice appropriée, les dites roues étant agencées de manière que les ailettes de raclage 2' draguent sur ou au voisinage du fond du bassin, en se déplaçant dans la di- rection indiquée par les flèches. Un prolongement du fond du bassin (à mains droite dans les illustrations des figures 1 et 2) s'étend vers le haut, hors du bassin, sur une distance considérable, jusqu'à une goulotte 4.
S'étendant en travers du bassin, d'un côté l'autre, au voisi- nage de son extrémité peu profonde, est disposée une goulotte 6 par laquelle est continuellement introduit dans le bassin un ruban d'a- gent de séparation de densité uniforme, ce ruban s'étendant en tra- vers du bassin, d'un côté à l'autre de celui-ci. S''étendant en tra - vers du bassin et au voisinage de l'extrémité opposée à celle de la goulotte d'alimentation 6 de l'agent, est disposé un conduit ou auge de débordement 7, dont le fond est situé quelque peu en dessous de la surface de l'agent dans le bassin pendant le fonctionnement. Ce trop plein 7 peut être, et est de préférence réglable en position suivant la longueur du bassin, c'est à dire qu'il peut être rappro - ché ou écarté de la goulotte' d'alimentation 6 de l'agent.
Entre la goulotte d'alimentation de l'agent 6, et le trop plein 7, on prévoit des moyens pour soutirer de l'agent au bassin, ces moyens étant de préférence réglables en position, tant longitudinalement, que verti- calement dans le bassin. Comme il est représenté ces moyens affectent la forme d'un chenal 0 réglable en position suivant la longueur du bassin l, vers et en s'écartant du trop-plein, Le chenal 8 porte des conduits télescopiques 8' qui en raison de la construction télescopi- que permettent le réglage vertical des ouvertures d'entrée 8'' des conduits, en procurant ainsi des moyens grâce auxquels les ouvertures d'entrée 8'' (fig.2) des conduits 8' peuvent être relevées ou abais- sées dans le bassin. De l'air est introduit dans ces conduits 8' comme représenté.
Bien que l'on préfère cette disposition, on peut employer tous moyens appropriés pour régler les positions des ouver- tures d'entrée 8 , 1 , ¯verticalement et longitudinalement par rapport au bassin. Comme il est représenté dans la fig.8, la ou les ouvertu- res d'entrée 8'' peuvent affecter la forme d'une ou d'extrémités ou- vertes d'un ou de tubes montés à joint orientable Sa dans les parois
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latérales du bassin et reliés à des moyens appropriés 8b pour ex - traire de l'agent du bassin par les ouvertures 8'', à l'aide d'une . pompe, d'extracteurs à air ou analogues.
On prévoit des moyens pour alimenter la matière à séparer, de préférence au voisinage de, et immédiatement devant la goulotte d'alimentation 6 de l'agent, les dits moyens prenant la, forme d'une goulotte 9 ou autres moyens d'alimentation, s'étendant en travers du bassin, d'un côté à l'autre de celui-ci, et agencés pour ali- menter un ruban des minerais ou autres matières en travers du bas- sin, d'un côté à l'autre de celui-ci et immédiatement en avant du ruban de l'agent débité dans le bassin par la goulotte d'alimenta- tion 6 de l'agent, afin que l'agent de séparation et les matières à séparer soient introduits sous forme de rubans voisins s'éten- dant en travers du bassin.
Laissant maintenant de côté pour le moment l'introduction des matières à séparer, il est à noter que lorsque l'agent est alimen- té dans le bassin, et que ce dernier se remplit jusqu'au nivesudu trop-plein 7, un courant sera créé le long du bassin, la vitesse d'écoulement du courant dépendant de la vitesse d'écoulement de l'agent à l'entrée. Lorsque l'agent pénètre dans le bassin à la goulotte 6, il est de densité unfforme et, étant composé d'eau et de matières solides très divisées, les solides tendront à se dé- poser très graduellement vers le fond du bassin lorsque le courant d'agent se meut vers le'trop plein 7 et les extracteurs à air 8'.
Le résultat de ce dépôt très graduel des matières solides très; divisées, est de convertir l'agent qui était de densité uniforme lors de son introduction dans le bassin, en un agent de densité différentielle, c'est à dire un agent dans lequel la densité de l'agent augmente graduellement de la partie supérieure jusqu'au fond. En outre lorsque l'agent s'écoule à travers pe bassin, la densité de la portion supérieure de l'agent décroît graduellement, tandis que la densité de la portion inférieure de l'agent croit graduellement, et ces densités poursuivront ces décroissances et accroissements graduels à mesure que l'agent poursuit son chemine- ment à travers le bassin.
Ce' gradient ou "différences" entre la densité de la partie supérieure et du fond, est contrôlé par la
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vitesse d'écoulement de l'agent de la goulotte d'entrée 6 aux trop- plein 7 et extracteurs à air 8'. La vitesse d'écroulement du courant et les positions du trop plein et des extracteurs à air étant toutes sous le contrôle de l'opérateur, les gradients sont soue son contrôle.
Entre les portions supérieure et inférieure de l'agent, lorsqu' il chemine en long à travers le bassin, existe une ligne où la dens- té de l'agent sera celle de l'agent au point où il a été introduit.
La position exacte de cette ligne variera en dépendance de la vites- se d'écoulement de l'agent à travers le bassin, mais il y aura tou- jours une ligne, dans toute section droite du bassin, quelque part entre la partie supérieure et le fond, où la densité de l'agent sera celle de l'agent lorsqu'il est introduit dans le bassin.
Lorsque les particules à séparer sont alimentées en travers du bassin sous forme d'un ruban immédiatement voisin ou situé près du ruban entrant d'agent de densité uniforme, les particules de minerai tombent sur le dit agent et les particules dont la densité excède notablement celle de l'agent entrant, descendent rapidement au fond, tandis que toutes les particules dont la densité est moindre que cel- le de l'agent au point d'introduction flotteront, entrainant éven- tuellement avec elles, entremêlées, quelques particules dont la den- aité excède même celle de l'agent entrant; d'autres particules possé- dant une densité égale ou plus grande que celle des concentrée dési- rés peuvent être entrainées par le courant de l'agent sur une certai- ne distance, mais tôt ou tard descendront au fond.
Lorsque l'agent s'écoule, la densité décroît dans la portion supérieure, et toutes les particules dont la densité excède celle de l'agent s'écoulant en trop plein descendront'dans la masse de l'agent jusqu'à atteindre une profondeur où leur densité est la mme que celle de l'agent. Il en résulte la séparation des particules de minerai en concentrés, produits moyens et résidus.
Ceci est illustré schématiquement dans la fig.2.
Lorsqu'un agent de densité uniforme, par exemple 3,06 et composé d'eau et de matières solides très''divisées, est introduit à la goulot- te 6, et amené à s'écouler à travers le bassin jusqu'aux trop-plein 7 et extracteurs 8',les particules solides de l'agent se déposeront très lentement, la vitesse de dépôt dépendant d'un certain nombre
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de facteurs, comme la nature des matières solides de l'agent, la proportion des matières solides et de l'eau et la vitesse d'écoule- ment de l'agent à travers le bassin. Ce dépôt graduel des matières solides engendrera dans le bassin un agent dans lequel la densité augmentera graduellement,'de la partie supérieure vers le bas.
En outre comme l'agent avance à travers le bassin à partir de la gou-- lotte d'alimentation 6, la densité de la portion supérieure de l'a- gent décroît graduellement et de façon continue, tandis que la den- sité de la portion inférieure de l'agent croit graduellement et de façon continue.
Il y aura toujours une ligne s'étendant de la goulotte d'ali- mentation 6, vers l'extrémité opposée du bassin qui aura la même densité que celle de l'agent au point d'introduction; si la densité de l'agent introduit est 3,06 par exemple, il existera une ligne à travers l'agent du bassin pour laquelle l'agent a la densité de 3,06. La position exacte de cette ligne variera naturellement,mais elle à titre d'illustration/est représentée en y dans la fig.2. Toutes les particules de minerai introduites à la goulotte 9, dont la den- sité excède 3,06 se déposeront en dessous de cette ligne y et tou- tes celles des particules dont la densité est moindre que 3,06 flotteront ou seront suspendues dans l'agent au dessus ou le cas échéant légèrement en dessous de cette ligne.
Avant qu'ils n'attei- gnent les extracteurs à air 8' tous les concentrés dont la densité égale ou dépasse celle du fond (mettons 3,35) se seront déposés dans le trajet des ailettes 2'; toutes les particules de minerai dont la densité est égale à, ou moindre que celle de la portion superficielle de l'agent du bassin lorsqu'il atteint les extrac- teurs à air flotteront 'et 'seront déchargées par le trop-plein 7; et toutes les particules de minerai qui sont de densité plus grande que celle de la portion superficielle de l'agent en ce point, et de densité moindre que celle de la portion de fond, seront suspen- dues dans' l'agent en-dessous de'la portion'supérieure de celui-ci.
Cette portion des particules de densité intermédiaire, qui est. ainsi suspendue dans le gradient ou zône différentielle contrôlé de l'agent, sera entrainée par les extracteurs à air et déchargée
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du baesin avec une certaine quantité d'agent. Il en résulte que tou- tes les particules de minorai dont la densité est plus grande que celle de l'agent le long du fond du bassin, sont enlevéen par le ra- clage, tandis que celles dont la densité est moindre que celle du fond sont éliminées du bassin par le trop-plein ou les extracteurs à air. Ceci produit une séparation précise et hautement efficace des particules en concentrés, résidus et produits moyens.
En raison du fait que les racleurs s'étendent sur une rampe, con- sidérablement au dessus de la surface de l'agent du bassin, peu ou pas d'agent sous forme liquide est déchargé par les racloirs dans la goulotte 4. Les particules les plus denses ainsi déchargées sont mouillées par l'agent et entrainent plus ou moins des matières soli- des très divisées y associées. Ces particules sont déchargées par la goulotte 4 sur un tamis approprié (fig.4) et sont arrosées d'eau ve- nant du jet 10'. L'eau et les matières solides très divisées, sépa- rées par lavage des particules les plus denses, passent à travers le tamis dans un collecteur approprié 11, tandis que les particules les plus denses épurées par lavage sont déchargées du tamis.
Les particu- les les plus légères extraites du bassin au trop-plein 7 sont accom- pagnées d'une quantité considérable de l'agent et sont déchargées sur un tamis 12. L'agent passe à travers le tamis dans un réservoir 13, tandis que les particules descendent le long du tamis et sont soumi- ses à l'action de jets 14 qui en sépare par lavage les matières soli- des très divisées, l'eau et ces matières solides passant à travers le tamis et dans un réservoir 15 et les particules lavées étant déchar- gées du tamis 12.
La décharge des extracteurs à air 8' est constituée par une mas- se considérable d'agent véhiculant les particules de minerai extrai- tes avec elle, et cet agent, en même temps que ces particules sont délivrés à un tamis 16, l'agent s'écoulant à travers le tamis dans un réservoir 17, tandis que les particules avancent le long du tamis , sous un jet 18 où toutes les matières solides très divisées de l'a- gent qui y adhèrent sont séparées par ravage et, en même temps que l'eau d'arreeage, passent dans un réservoir 19,
L'agent qui est ainsi amené dans les réservoirs 13 et 17 peut être, et est de préférence ramène au bassin'1, en même temps que de
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l'agent du bassin 20, par la goulotte 6, à l'aide d'une pompe ou autrement ;
ou bien la portion de cet agent jugée nécessaire peut être ramenée, du réservoir 17'au bassin 1 par des conduits 30 (fig.2) comportant des sections terminales de débit 31 montées à joint universel et de préférence disposées en'un point situé au delà des extracteurs à air et pas trop près de ceux-ci. L'eau de lavage provenant des jets 10' 14 et 18, et qui est reçue dans les réservoirs11, 15 et 19 peut être, et est de préférence convoyée dans un bassin de dépôt approprié 20 en vue du reconditionnement et du remploi.
Ce bassin 20 est de dimensions considérables, et tandis que less matières solides s'y déposent, le dépôt tend à clarifier plus ou moins l'eau à la surface du bassin, et celle-ci peut être distri- buée aux différents jets à l'aide de pompes appropriées.
Le lavage des particules en vue de récupérer les matières so- lides très divisées y adhérentes, ne fait pas partie de l'inven- tion, car c'est un procédé bien connu dans le métier.
Il doit naturellement 'être entendu que le recondtionnement de l'agent peut être effectué par tous moyens convenables ou bien connus, et que, par suite, il n'y a pas de perte ou seulement une perte légère en matières solides très divisées employées dans l'a- gent.
Dans certains cas, les particules de minerai ou autres qui sont introduites dans le bassin sont lavées préalablement, à l'effet de les libérer des boues et autres particules indésirables. En raison de la grande quantité de particules de minerai ou autres ainsi la- vées et introduites dans le bassin, les pellicules d'eau entourant chaque particule forment dans l'ensemble une masse considérable d'eau, et. cette eau étant de densité moindre que celle de l'agent lui même, s'élèverait immédiatement à la surface de l'agent dans le bassin 1; Des moyens sont prévus, sous forme d'une ou de sorties appropriées, pour enlever cette eau.
Cette remontée d'eau peut même se produire dans la portion infé- rieure du ruban introduit, et dans ce cas une ou des sorties appro- priées 22 (fig.2) sont prévues pour éliminer cette eau.
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En vue d'assurer cette évacuation de l'eau du bassin avant qu' elle ne soit entraînée plus loin dans une mesure quelconque à la sur- face de l'agent, une ou plusieurs chicanes 83 (fig.2) s'étendent en travers du bassin et dans une mesure limitée, en des;sous de la surfa- ce de l'agent. Ces chicanes interrompent l'écoulement d'eau à la sur- face de l'agent et servent à évacuer plus efficacement cette enu par lessorlies22,
Dans la portion du bassin située à l'arrière de la goulotte d'entrée 6 de. l'agent, l'agent tend vers un état calme, avec le ré- aultat que quelques particules relevées par les ailettes racleuses 2' peuvent tendre à s'élever et à échapper à l'action des ailettes.
Une chicane 24 s'étend en travers du bassin et vers le bas, dans l'agent, jusqu'au voisinage du trajet des ailettes de raclage, et une amenée d'eau 25, de préférence sous forme de jets, est prévue -cour introdu- re de l'eau à l'arrière de cette chicane, en réduisant de ce fait la densité de l'agent à l'arrière de la chicane et en assurant le dépôt de semblables particules en un point situé dons l'espace occu- pé par les ailettes. Une sortie 26 est prévue pour évacuer l'eau qui tendra ainsi à s'élever à la surface de l'agent immédiatement à l'ar- rière de la chicane 24.
En se référant maintenant à la fig,6, on y a représenté un bassin la de profondeur uniforme sur la majeure- portion de sa longueur,avec la partie de son fond situéeà l'arrière de ]'entrée de l'agent et des minerais, s'étendant vers le haut, en pente jusqu'à l'extrémité arrière du bassin pour la décharge des particules les plus denses séparées à l'aide d'un racloir approprié.
Dans la fig.7 on a représenté un bassin lb de profondeur uniforme d'une extrémité à l'autre, et un dispositif de raclage qui délivre les particules les plus denses du fond à l'extrémité arrière du bas- sin d'où elles peuvent être évacuées par un extracteur à air, ou au- trencnt, à volonté.
Il doit être entendu que l'intention n'set pas limitée à l'appa- reil spécifiquement illustré mais que différentes modifications de celui-ci peuvent être utilisées pour assurer le même résultat, et les modifications rentrant dans les termes des revendications ci-
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après sont considérées comme en faisant partie.
Pour les besoins de la description le point de débordement ou d'écoulement en trop-plein doit être regardé comme l'extrémité avant du bassin et l'extrémité opposée comme son extrémité arrière.
REVENDICATIONS.
1. Dans un appareil pour séparer des particules de mi nerais possédant des densités différentes, la combinaison d'un bassin contenant un agent de séparation liquide constitué par de l'eau et des matières solides très divisées, des moyens introduisant le dit agent à une densité uniforme au voisinage d'une extrémité du bassin et dans la portion superficielle de l'agent dans le bas- sin, des moyens d'écoulement en trop-plein ou de débordement voi- sins de l'autre extrémité du bassin, des moyens pour alimenter des particules de minerai dans la portion superficielle de l'agent dans le bassin et en un emplacement intermédiaire entre l'intro- duction de l'agent et les moyens de débordement ou trop-plein, ,
unechicane s'étendant èn travers du bassin et se projetant vers le bas dans la portion superficielle du bassin entre l'entrée d'alimentation de minerai et le dit trop-plein, et une sortie de liquide entre la-chicane et l'alimentation de minerai.et voisine de la surface de l'agent dahs le bassin.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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PATENT.
Mr. Victor RAKOWSKY - of American nationality.
Joplin, Missouri - United States of America.
METHOD AND APPARATUS FOR SEPARATING MATERIAL IN FRAGMENTS. Having been the subject of a patent application in the United States dated October 21, 1940.
It is an object of the invention to provide a new, continuous and efficient method and apparatus for separating materials into fragments of different densities, such as coal, ores and the like.
To this end, in accordance with the invention, a basin is provided which is relatively very extended in length and of substantially uniform width, the depth of which preferably increases gradually from the rear end where the material to be separated is. introduced, towards the opposite end.
Although this gradual increase in basin depth is preferred, it is not essential, for in some cases a basin of approximately equal depth may be employed from the rear end to the end. front and of mniform width,
In a basin of the kind described, a separating agent formed of water and highly divided solids, and preferably of uniform density, is introduced continuously in the vicinity of the rear end of the basin, and is brought to flow tr @ a- towards the basin, at a low speed, towards the front end of this basin.
As the agent travels slowly through the basin, the very fine solid particles of the agent settle very slowly, the rate of deposition depending on the strength of the current and the amount of water.
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the composition of the agent. As a result, the agent becomes an agent of increasing density from top to bottom, the rate of increase being controlled by the rate of flow of the agent whereby a differential state or "differences are established. "constantly increasing between the densities at the top and at the bottom of the basin. Further, as the agent flows through the pond, from the point of introduction, the density of the upper part of its mass gradually decreases, while that of the lower part becomes gradually larger.
The current through the basin is ensured and controlled by several means. One of these means is in the form of an overflow, located in a location towards the front end of the basin opposite the point of introduction of the agent. Another means takes the form of devices for extracting a portion of the agent from the basin at a certain point, or even at several points below its surface, and in places intermediate between the point of introduction and the said point. overfull.
Both the overflow and the intermediate means for extracting said agent from the basin are preferably adjustable in a position which goes along the length of the basin, that is to say that the overflow device is preferably conditioned to be able to be adjusted in position. sition towards or away from the point of introduction of the agent; andthe devices for extracting agent from the basin between the point of introduction and the overflow, can be adjusted in position towards and away from the point of introduction of the agent.
In addition, these intermediate means for extracting the agent can be adjusted to different heights in the mass of the agent, so that the agent can be taken from the basin at different levels therein.
By the means described, control is ensured of the increase in density of the agent, from its upper part downwards, which control can be carried out anywhere along the basin between the point of agent introduction and the overflow point.
One thus ensures multiple control; that of the rate of increase in differential density of the agent (degree of increase in density from top to bottom) and that of the extraction position of the agent.
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the agent at any point in the basin between the point of introduction and the overflow, whereby the operator is able to choose the particular differential density best suited to effect the separation of the ores in process,
For the purpose of illustrating the invention, reference is made to the accompanying drawings, in which: Fig.l is a schematic view, somewhat in perspective, of a form of basin which may be employed;
Fig.2 is a longitudinal elevation, in section, and schematic of the pelvis shown in fig.l; Fig.3 is a schematic plan view of this basin;
Fig.4 is a schematic view illustrating the apparatus employed to recover solids from the agent employed;
Fig.5 is a sectional view, taken along line 5-5 of Fig. 2; Fig. 6 is a schematic side elevation of a modified form of the pelvis;
Fig.7 is a schematic side view, similar, of yet another form of basin which may be employed;
Fig.8 illustrates an alternative construction to that shown in Fig.5; and,
Fig, 9 is a detail of the air extractor inlet ports or openings, of the juice extractor type.
Referring to the drawings, in which the same reference numerals denote members or like parts in the various views, 1 is a basin of considerable longitudinal extent, and preferably of approximately uniform width, which basin is of constantly increasing depth from the rear end l 'to point l' '. Although the pelvis may be of constantly increasing depth from the rear end to the other end, as shown in fig. 1, such increasing depth at the end -the 'n' is not absolutely essential. At, or in the vicinity of point 1 ", the bottom of the basin can be flat or receive any other desired shape.
As shown in Figures 1 and 2, a number of endless conveyors 2-2, preferably set up as chains, and carrying suitably spaced scraper fins 2 ', pass over toothed wheels 3-3 acting.
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born by any appropriate source of motive force, said wheels being arranged so that the scraper fins 2 'dredge on or in the vicinity of the bottom of the basin, moving in the direction indicated by the arrows. An extension of the bottom of the pool (on the right hand in the illustrations of Figures 1 and 2) extends upwards out of the pool for a considerable distance to a chute 4.
Extending across the basin, from one side to the other, near its shallow end, is a chute 6 through which a ribbon of density separation agent is continuously introduced into the basin. uniform, this ribbon extending across the pelvis from one side of the pelvis to the other. Extending across the basin and in the vicinity of the end opposite to that of the agent supply chute 6, is disposed an overflow duct or trough 7, the bottom of which is situated somewhat at the bottom. below the surface of the agent in the basin during operation. This overflow 7 can be, and is preferably adjustable in position along the length of the basin, that is to say that it can be brought closer to or away from the chute 6 of the agent supply.
Between the agent supply chute 6, and the overflow 7, means are provided for withdrawing agent from the basin, these means being preferably adjustable in position, both longitudinally and vertically in the basin. . As shown, these means take the form of a channel 0 adjustable in position along the length of the basin l, towards and away from the overflow, The channel 8 carries telescopic conduits 8 'which, due to the construction telescopic allow vertical adjustment of the 8 '' inlet openings of the ducts, thus providing a means by which the 8 '' inlet openings (fig. 2) of the 8 'ducts can be raised or lowered in The Pelvis. Air is introduced into these ducts 8 'as shown.
Although this arrangement is preferred, any suitable means may be employed to adjust the positions of the inlet openings 8, 1, vertically and longitudinally with respect to the pelvis. As shown in fig. 8, the inlet opening (s) 8 '' can take the form of one or more open ends of one or more tubes mounted with an orientable joint Sa in the walls.
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sides of the pelvis and connected to appropriate means 8b for extracting agent from the pelvis through openings 8 '', using a. pump, air extractors or the like.
Means are provided for feeding the material to be separated, preferably in the vicinity of and immediately in front of the feed chute 6 of the agent, said means taking the form of a chute 9 or other feed means, extending across the basin, from side to side thereof, and arranged to feed a ribbon of ores or other material across the basin, from side to side of the latter and immediately in front of the ribbon of agent discharged into the basin by the feed chute 6 of the agent, so that the separating agent and the materials to be separated are introduced in the form of neighboring ribbons extending across the pelvis.
Now leaving aside for the moment the introduction of the materials to be separated, it should be noted that when the agent is fed into the basin, and that the latter fills up to the nivesudu overflow 7, a current will be created along the basin, the flow speed of the current depending on the flow speed of the agent at the inlet. When the agent enters the basin at chute 6 it is of uniform density and, being composed of water and very divided solids, the solids will tend to settle very gradually towards the bottom of the basin as the current flows. agent moves towards the 'too full 7 and the air extractors 8'.
The result of this very gradual deposition of very solids; divided, is to convert the agent which was of uniform density when it was introduced into the basin, into an agent of differential density, i.e. an agent in which the density of the agent gradually increases from the top to the 'basically. Also as the agent flows through the basin, the density of the upper portion of the agent gradually decreases, while the density of the lower portion of the agent gradually increases, and these densities will continue these decreases and increases. gradual as the agent continues to move through the basin.
This gradient, or "differences" between the density of the top and the bottom, is controlled by the
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flow rate of the agent from the inlet chute 6 to the overflow 7 and air extractors 8 '. As the flow rate of the current and the positions of the overflow and the air extractors are all under the control of the operator, the gradients are under his control.
Between the upper and lower portions of the agent, as it travels lengthwise through the basin, there is a line where the density of the agent will be that of the agent at the point where it was introduced.
The exact position of this line will vary depending on the rate of flow of the agent through the pelvis, but there will always be a line, in any straight section of the pelvis, somewhere between the top and the bottom, where the density of the agent will be that of the agent when it is introduced into the basin.
When the particles to be separated are fed across the basin in the form of a ribbon immediately adjacent to or located close to the incoming ribbon of agent of uniform density, the ore particles fall on said agent and the particles whose density significantly exceeds that. of the entering agent, descend rapidly to the bottom, while all the particles whose density is less than that of the agent at the point of introduction will float, possibly carrying with them, intermixed, a few particles whose den - ait even exceeds that of the incoming agent; other particles having a density equal to or greater than that of the desired concentrates may be carried along by the current of the agent for some distance, but sooner or later will sink to the bottom.
As the agent flows, the density decreases in the upper portion, and any particles whose density exceeds that of the overflow agent will descend into the mass of the agent until they reach a depth where their density is the same as that of the agent. This results in the separation of the ore particles into concentrates, medium products and tailings.
This is illustrated schematically in Fig. 2.
When an agent of uniform density, for example 3.06 and composed of water and very divided solids, is introduced at the neck 6, and made to flow through the basin to the too -full 7 and 8 'extractors, the solid particles of the agent will settle very slowly, the deposition speed depending on a certain number
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factors, such as the nature of the solids of the agent, the proportion of solids to water and the rate of flow of the agent through the basin. This gradual deposition of solids will generate an agent in the basin in which the density will gradually increase from top to bottom.
Further as the agent advances through the basin from the feed mouth 6, the density of the upper portion of the agent gradually and continuously decreases, while the density of the lower portion of the agent grows gradually and continuously.
There will always be a line extending from the feed chute 6 to the opposite end of the basin which will have the same density as that of the agent at the point of introduction; if the density of the introduced agent is 3.06 for example, there will be a line through the basin agent for which the agent has the density of 3.06. The exact position of this line will naturally vary, but it is illustrative / shown at y in Fig. 2. All ore particles introduced to chute 9 with a density greater than 3.06 will settle below this line y and all particles with a density less than 3.06 will float or be suspended in the 'agent above or, if necessary, slightly below this line.
Before they reach the air extractors 8 'all the concentrates whose density is equal to or exceeds that of the bottom (say 3.35) will have been deposited in the path of the fins 2'; all ore particles with a density equal to or less than that of the surface portion of the basin agent when it reaches the air extractors will float and be discharged through overflow 7; and any ore particles which are of greater density than that of the surface portion of the agent at this point, and of lesser density than that of the bottom portion, will be suspended in the agent below. of the upper portion of it.
This portion of the intermediate density particles, that is. thus suspended in the gradient or controlled differential zone of the agent, will be entrained by the air extractors and discharged
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baesin with a certain amount of agent. It follows that all the particles of minorai, the density of which is greater than that of the agent along the bottom of the basin, are removed by the scraping, while those whose density is less than that of the bottom are removed from the basin through the overflow or air extractors. This produces precise and highly efficient separation of particles into concentrates, residues and mediums.
Due to the fact that the scrapers extend on a ramp, considerably above the surface of the agent in the basin, little or no agent in liquid form is discharged from the scrapers into the chute 4. The particles the denser ones thus discharged are wetted by the agent and entrain more or less very divided solids associated therewith. These particles are discharged through the chute 4 onto a suitable sieve (fig. 4) and are sprayed with water coming from the jet 10 '. Water and highly divided solids, washed away from the denser particles, pass through the screen to a suitable collector 11, while the more dense, washed-out particles are discharged from the screen.
The lightest particles taken out of the overflow basin 7 are accompanied by a considerable amount of the agent and are discharged onto a sieve 12. The agent passes through the sieve into a tank 13, while as the particles descend along the screen and are subjected to the action of jets 14 which wash away the highly divided solids, the water and these solids passing through the screen and into a reservoir 15 and the washed particles being discharged from the screen 12.
The discharge from the air extractors 8 'is constituted by a considerable mass of agent conveying the ore particles extracted with it, and this agent, together with these particles are delivered to a sieve 16, the agent flowing through the sieve into a reservoir 17, as the particles advance along the sieve, under a jet 18 where all the strongly divided solids of the alloy adhering to it are separated by havoc and at the same time that the arresting water, spend in a tank 19,
The agent which is thus supplied to the reservoirs 13 and 17 can be, and is preferably returned to the basin '1, at the same time as
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the agent of the basin 20, through the chute 6, using a pump or otherwise;
or else the portion of this agent deemed necessary can be returned, from the reservoir 17 ′ to the basin 1 by conduits 30 (FIG. 2) comprising end flow sections 31 mounted with a universal joint and preferably arranged at a point located at the beyond the air extractors and not too close to them. The wash water coming from the jets 10 '14 and 18, and which is received in the reservoirs 11, 15 and 19, can be, and is preferably conveyed to a suitable deposit basin 20 for reconditioning and reuse.
This basin 20 is of considerable size, and as the solids settle there, the deposit tends to more or less clarify the water on the surface of the basin, and this can be distributed to the various jets at the same time. using appropriate pumps.
Washing of the particles with a view to recovering the highly divided solids adhering thereto does not form part of the invention, as it is a process well known in the art.
It should of course be understood that the reconditioning of the agent can be effected by any suitable or well known means, and that, therefore, there is no loss or only a slight loss of the highly divided solids employed in the process. the agent.
In some cases, the ore or other particles which are introduced into the basin are washed beforehand, in order to free them from sludge and other undesirable particles. Owing to the large quantity of ore and other particles thus washed and introduced into the basin, the water films surrounding each particle together form a considerable mass of water, and. this water being of lower density than that of the agent itself, would immediately rise to the surface of the agent in basin 1; Means are provided, in the form of one or more suitable outlets, for removing this water.
This rising water can even occur in the lower portion of the introduced ribbon, and in this case one or more suitable outlets 22 (fig.2) are provided to remove this water.
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In order to ensure this evacuation of the water from the basin before it is carried away any further to the surface of the agent, one or more baffles 83 (fig. 2) extend in across the basin and to a limited extent below the surface of the agent. These baffles interrupt the flow of water at the surface of the agent and serve to evacuate this enu more efficiently by the sorlies22,
In the portion of the basin located behind the inlet chute 6 of. agent, agent tends towards a calm state, with the result that some particles picked up by the scraper fins 2 'may tend to rise and escape the action of the fins.
A baffle 24 extends across the basin and down through the medium to the vicinity of the path of the scraper fins, and a water supply 25, preferably in the form of jets, is provided. introduce water to the rear of this baffle, thereby reducing the density of the agent behind the baffle and ensuring the deposition of similar particles at a point in the space occupied - peed by the fins. An outlet 26 is provided for discharging the water which will thus tend to rise to the surface of the agent immediately behind the baffle 24.
Referring now to Fig. 6, there is shown a basin 1a of uniform depth over most of its length, with the part of its bottom located behind the inlet of the agent and minerals. , extending upwards, sloping to the rear end of the basin for the discharge of the denser particles separated using a suitable scraper.
In fig. 7 there is shown a basin lb of uniform depth from one end to the other, and a scraping device which delivers the densest particles from the bottom to the rear end of the basin from which they can be evacuated by an air extractor, or else, at will.
It should be understood that the intention is not limited to the apparatus specifically illustrated, but that different modifications thereof may be used to achieve the same result, and the modifications falling within the terms of the claims above.
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afterwards are considered to be part of it.
For the purposes of description the point of overflow or overflow should be regarded as the front end of the basin and the opposite end as its rear end.
CLAIMS.
1. In an apparatus for separating particles of mineral having different densities, the combination of a basin containing a liquid separating agent consisting of water and highly divided solids, means introducing said agent to a uniform density in the vicinity of one end of the basin and in the surface portion of the agent in the basin, overflow or overflow means adjacent to the other end of the basin, means to feed ore particles into the surface portion of the agent in the basin and at an intermediate location between the introduction of the agent and the overflow or overflow means,,
a echicane extending through the basin and projecting downward into the surface portion of the basin between the ore feed inlet and said overflow, and a liquid outlet between the baffle and the feed of ore. and close to the surface of the agent in the basin.
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