<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE PREPARATION DE COMBUSTIBLES 'DE QUALITE, A PARTIR D'UN PRODUIT -BRUT CONTENANT 'DU CHARBON OU 'DU 'LIGNITE.
La présente invention est relative à un procédé d'obtention de produits de haute qualité, notamment de combustibles, à partir d'une ma- tière première contenant-dû, charbon du du'lignite et se présentant.sous la forme de grains fins ou très fins, ou portée au degré de finesse correspon- dant. '
Elle a pour but de parvenir.à un procédé'.qui permette de pré- parer, par voie-humide, avec élimination simultanée de l'eau et en grand, par utilisation d'installations mécaniques de-type connu dans leur principe, et à partir, par exemple, de produits intermédiaires'ou de fin d'un traite- ment normal, comme les schlamms, les poussières et produits 'analogues, et d'autre part des fractions'les plus, fines du charbon tout venant, et,des charbons tout venant non triés quelconques,
après leur avpir fait subir un ., concassage correspondant et des opérations analogues, des produits purs dont la teneur en cendres peut être réglée à volonté entre des limites étendues.
Bien que ,1 '.on considère de nombreux procédés- spéciaux de trai- tement des produits fins et très fins -'Contenant .'-du 'charbon et que ces pro- cédés aient été mis en oeuvre pratiquement, dans 'la majorité des cas on re- - - nonce encore à.traiter et à mettre en valeur, dans'les lavoirs à charbon par exemple,-les schamms, comme, d'une façon générale',.les produits'les plus fins, parce que les procédés connus 'sont relativement' compliqués et par con- séquent'coûteux, qu'ils .séparent les différentes qualités de -produits avec une netteté très médiocre et que, 'de, --plus;
ils-ne conviennent pas, le plus souvent, pour l'exploitation en grand, et d'autre part parce-que, avec ces procédés, les'produits purs se présentent-aussi, à cause de leur teneur éle- vée en eau, sous une forme qui convient mal à leur mise en valeur ultérieure.
<Desc/Clms Page number 2>
Il en est ainsi, par exemple, aussi pour le procédé de traitement par flot- tation avec écume ainsi que pour d'autres procédés connus dans lesquels on met à profit pour la séparation la différence d'aptitude au mouillage par l'huile et par l'eau des particules de charbon et dés particules de stériles contenues dans les produits mis en oeuvre.
-Les inconvénients d'ordre économique qui résultent des difficul- tés précitées qui s'opposent au traitement des produits les plus fins s'ag- gravent de plus en plus avec la mécanisation de plus en plus poussée de l'ex- traction du charbon, laquelle a pour effet que le charbon tout venant est davantage brisé-en petits morceaux. La teneur élevée du produit en grains très fins dont la séparation préalable par pré-dépoussiérage n'est possible que d'une manière imparfaite à cause de la teneur en humidité du charbon tout venant qui résulte de la pulvérisation d'eau effectuée sur les chan- tiers d'abatage pour lutter contre le danger présenté par les poussières, ,rend en particulier difficile le traitement dans les lavoirs habituels.
Il s'y ajoute encore qu'il se présente rarement des possibilités d'utilisa- tion suffisantes d'un poussier à teneur élevée en cendres tel qu'on l'ob- tient dans le cas du dépoussiérage préalable.
Le procédé selon la présente invention supprime ces difficul- tés. Il utilise, comme certains procédés connus, la différence d'aptitude au Mouillage par l'huile et l'eau des particules de charbon et des parti- cules de stériles pour assurer la séparation, mais, par différence avec ces procédés connus, non pas en faisant flotter à la surface les particu- les mouillées par l'huile, comme par exemple dans le procédé de traitement par flottation avec écume, ou bien, comme dans d'autres procédés, par ex- pulsion sous pression des particules contenant des stériles en combinaison avec l'eau hors d'une"pâte préparée à partir de la matière première:
avec addition d'huile et d'eau, deux manières de procéder qu'il est difficile de réaliser en grand et dont l'effet est imparfait, mais au contraire par un traitement d'un nouveau genre appliqué à une masse préparée par mélange intime du produit brut, broyé au préalable le cas échéant, et de substance contenant de l'huile, comme l'huile même, le goudron, des substances bitu- mineuses et analogues, dans des mécanismes de pétrissage, des pompes de pé- trissage etc..
Ce traitement consiste en ce que les matières solides d'un tel mélange sont soumises, après un traitement par l'huile, à une dispersion dans un liquide, de préférence dans l'huile, et sont amenées par ce moyen dans un état qui permet, dans une phase ultérieure du procédé, de séparer cette dispersion par voie mécanique, de préférence par centrifugation avec séparation simultanée d'eau d'avec le concentré de charbon, en le concen- tré de charbon et en la portion constituée par les particules de stériles en suspension dans l'eau.
La dispersion, particulièrement importante pour l'effet de ce procédé, de la masse constituée par du charbon, de l'huile, des stériles et de l'eau se fait avec avantage dans un broyeur désintégrateur ou centri- fuge dans lequel on ajoute le liquide de dispersion (eau). Elle peut consti- tuer une phase s.péciale du procédé, qui fait suite au traitement'par l'hui- le, et on règle alors la consistance de la masse lors du traitement par l'hui- le par exemple de telle sorte qu'elle se présente sous une forme relative- ment sèche formant des grumeaux.
Toutefois, on combine de préférence la dis- persion directement avec le traitement par l'huile, c'est-à-dire qu'on la combine avec cette dernière en une phase de traitement qui ne se prête plus à une décomposition en phases élémentaires se produisant à des instants, dif- férents, autrement dit l'opération du traitement par l'huile s'effectue en présence de la quantité d'eau nécessaire pour la dispersion et en même temps que cette dispersion.
L'eau peut provenir, dans ce traitement, de la matière première même,' par exemple lorsque cette dernière se présente sous la forme de schlamms, ou bien, dans le cas d'une matière première sèche ou insuffisam- ment humide, on peut ajouter l'eau spécialement, de telle sorte donc que l'on soumet au traitement par l'huile et à la dispersion simultanée un pro- duit d'une constitution pâteuse ou déjà à même de couler..L'avantage de l'exé-
<Desc/Clms Page number 3>
cution simultanée du traitement par 1'nulle et de la dispersion, c'est-à-di- re du mode opératoire décrit en dernier lieu, consiste non seulement en une réduction du temps nécessaire à l'exécution du procédé dans son ensemble, et en sa simplification, mais aussi et surtout en ce que, par ce moyen, le.
pro- cédé est rendu dans une large mesure indépendant de la teneur en eau des ma- tières premières et devient de ce fait applicable directement par exemple à une matière première qui a par elle-même une teneur élevée en eau avec u- ne grosseur de grain correspondante, comme les schlamms, les déchets de flottation, les produits intermédiaires etc..
L'action d'influence sur les surfaces au moyen d'huiles et de réactifs est particulièrement favorisée si on refoule, projette ou aspire à travers des conduits de section réduite, comme des buses, des fentes et des dispositifs analogues, les masses à traiter, en particulier lorsque,- ,les teneurs en eau sont relativement élevées. On peut obtenir ce résultat d'aune manière avantageuse, par exemple avec des moulins pulvérisateurs à plateaux tournant à grande vitesse à sortie en forme de fente, ou bien avec des pom- pes à vitesse de rotation élevée ou à pression de refoulement'élevée débi- tant sur des buses ou des tubes de Venturi, et avec des dispositifs analogues.
Il est en même temps avantageux d'exercer dans chaque cas sur le liquide une pression relativement élevée adaptée à la matière'première et aux huiles et réactifs ajoutés. Dans le cas de substances difficiles à traiter, il est re- commandé de répéter l'opération de traitement, ce qui peut se faire de fa- gon simple par montage l'une à la suite de l'autre des machines utilisées pour le traitement. -,..'
Pour là séparation consécutive dé la dispersion formée, on uti-. lise avec avantage une centrifugeuse effectuant un'tamisage, où un disposi- tif analogue, à l'aide duquel on chasse par centrifugation le trouble con- tenant les stériles, tandis que le charbon pur contenant de l'huile se pré- sente sous une forme.relativement sèche.
Les stériles en suspension dans l'eau chassée par centrifugation peuvent, après avoir été éventuellement débarrassés d'eau,être utilisés comme matière première de valeur pourd'au- tres applications, par exemple pour la fabrication du ciment,' de la porce- laine ou des matériaux de construction, comme charges, etc.
L'effet avantageux du procédé qui fait l'objet de la présente invention est basé sur le fait que le mélange d'huile, de charbon, d'eau et de stériles à séparer se présente, après le traitement par'dispersion effec- tué à l'aide d'eau dans des appareils appropriés, sous la forme de particu- les de charbon humectées d'huiles séparées des particules de stériles en sus- pension. On a observé que la séparation de la masse dispersée de cette façon dans l'eau, en concentré de charbon contenant de l'huile mais peu d'eau et en un trouble de stériles, se fait sans difficulté, la grosseur des trous dans les tamis utilisés à cet effet dans la centrifugeuse pouvant être sen- siblement plus grande que la grosseur des grains de la masse du charbon à traiter.
Cette opération de séparation peut être effectuée avec des centri- fugeuses des-types les plus différents en une seule phase, et cela aussi bien d'une manière continue que d'une manière discontinue. En dehors des cen- trifugeuses à dispositif dé tamisage, on peut aussi utiliser à cet effet des filtres, des séparateurs et d'autres appareillages appropriés ayant un mode d'action analogue dans son principe et d'une construction connue en elle-même.
Le résultat du procédé est ,constitué par un produit annôbli à base de charbon contenant de l'huilé, convenant comme combustible et pour 'd'autres applications, à faible teneur en eau, qui se'présente sous la forme d'une matière meuble, capable de ruisseler et par conséquent de bien se mé- langer avec d'autres substances, par exemple avec des fines de charbon rela- tivement grosses. La possibilité d'appliquer le procédé est, dans une large mesure, indépendante de la teneur en cendres de la matière première, autre- ment dit le procédé peut également être utilisé avec avantage avec 'une ma- tière première à teneur élevée en cendres; d'autre part, il est également indépendant de la teneur du charbon initial en matières volatiles ainsi que de son degré de carbonisation.
<Desc/Clms Page number 4>
Pour la préparation de la masse dont on part, on utilise avec un avantage particulier des huiles de valeur inférieure, des goudrons, ou d'autres substances bitumineuses qui ne trouvent pas d'autres applications ou qui n'en trouvent pas facilement, et le cas échéant également des matiè- res qui se présentent déjà sous la forme d'une émulsion d'eau et d'huile, comme des produits goudronneux contenant de l'eau, des goudrons de gazogène, des huiles de pergage et des huiles brutes, c'est-à-dire des substances qui contiennent en général également d'autres matières solides et qui autrement sont pratiquement sans valeur. On peut également se servir de matières con- tenant de l'huile qui, à la température normale, ne se présentent pas sous une forme liquide, si on maintient une température correspondante.
La quantité d'huile à utiliser dépend de la dimension de la surface de la particule de charbon à humecter. Il faut adopter, de préfé- rence, une quantité d'huile telle que la totalité de la surface libre de toutes les particules de charbon soit humectée. Si on utilise, par exem- ple, comme constituant humectant, une huile impure contenant de l'eau et des matières solides, ou une huile analogue, l'indication de quantité se rapporte à la fraction d'huile véritable contenue dans l'huile dite brute.
En revanche, il ne faut pas que la quantité d'huile soit trop grande, si- non il se forme un produit intermédiaire ou final qu'on ne peut manipuler que difficilement, à cause de son état physique défavorable.
On a trouvé, en outre, que l'opération d'humectation ainsi que celle de la séparation des particules humectées d'avec les déchets peuvent être influencées d'une manière favorable par modification de là valeur du pH dans chaque phase du procédé. On accélère, en particulier, par ce moyen, la sédimentation des stériles contenus dans l'eau. Il faut, par conséquent, déterminer par des essais, et avec avantage pour chaque charbon, les valeurs optima du pH, lesquelles dépendent à leur tour de la nature du charbon, de la nature des produits ajoutés, du constituant formé par l'huile, etc.. Dans de nombreux cas, on a observé qu'il était avanta- geux de régler le pH du trouble de façon qu'il atteigne une valeur à la- quelle on obtient facilement la séparation des pyrites contenues dans le produit.
Par l'addition de réactifs régulateurs lors du traitement du trou- ble, on peut exercer une influence favorable sur la manière dont le procé- dé se déroule.
Dans la mesure où c'est nécessaire, on peut aussi régler la teneur en eau à sa valeur la plus favorable pour chacune des phases du pro- cédé par addition ou bien, le cas échéant, par élimination d'eau. Même une teneur en eau élevée dans la matière première, comme c'est le cas des schlamms de charbons dont on a extrait peu d'eau, est inoffensive pour la phase consistant dans le traitement par l'huile et la dispersion; toutefois elle est éventuellement nuisible pour le traitement consécutif de sépara- tion. Dans ce cas, on peut régler la teneur à la valeur voulue, dans le produit de la dispersion à soumettre au traitement de séparation, par addi- tion de charbon sec, par exemple de poussier de tamisage ou de fines de char- bon.
Ce dernier mode opératoire est particulièrement avantageux, par exemple, lors de l'application du procédé au traitement des schlamms provenant du fonctionnement ordinaire et régulier des lavoirs à charbons, étant donné qu'on ajoute aux schlamms qui ont été soumis au traitement par l'huile et à la dispersion, avant la séparation, les fines de charbon lavées dans le processus normal de lavage, et que, de cette façon, on combine avec la sé- paration ultérieure des schlamms en particules de charbon et particules de stériles, avec élimination simultanée de l'eau, l'élimination, également, de l'eau contenue dans les fines de charbon lavées.
Lorsqu'on dispose déjà de centrifugeuses normales servant à é- liminer l'eau pour procéder à eette élimination de l'eau des fines, on peut utiliser ces centrifugeuses également pour l'opération de séparation, ce qui présente l'avantage supplémentaire que, pendant l'opération de centri- fugation, les particules lesplus petites des fines de charbon sont retenues par les particules très fines de charbon humectées ,d'huile et sont mises à l'abri de l'expulsion, par centrifugation, à travers la corbeille.
<Desc/Clms Page number 5>
Un autre avantage de cette manière d'opérer consiste en 'ce que, durant le traitement par centrifugation, les particules très fines de char- bon qui proviennent des schlamms traités et qui contiennent de l'huile sont en même temps mélangées intimement avec les fins de charbon et qu'il est su- perflu de prévoir une opération ultérieure spéciale de mélangeage, par exem- ple dans le cas de l'utilisation comme charbon à coke..
En général, avec le nouveau procédé, on obtient déjà avec .une seule opération une réduction suffisante de la teneur en cendres, notamment quand on attaque la matière première par un broyage préalable dans une me- sure telle que les constituants différents.qui secompénètrent dans la ma- tière première soient séparés les uns des' autres. Si l'on doit réduire enco- re-davantage la teneur en cendres, on peut y parvenir en répétant l'une 'des opérations décrites ou toutes ces opérations, éventuellement en procédant, par une opération intermédiaire, à un broyage de la matière avant la répéti- tion ou avant l'addition de nouvelles quantités d'huile.
Par suite de la possibilité qu'offre le nouveau procédé de traiter de grandes quantités de produits avec un appareillage relativement simple, on peut, d'une manière qui est avantageuse'pour l'opération normale de lavage d'un lavoir à charbon, soumettre à ce procédé la totalité de la fraction la plus fine des fines de charbon brutes que l'on séparait précé- demment pour obtenir ce fonctionnement normal du lavoir à charbon.
L'indépendance entière, due à la présente invention, du nou- veau procédé à l'égard de la teneur en eau des matières premières simpli- fie également la répétition éventuellement nécessaire ou désirée du trai- tement soit des concentrés, soit des stériles. Elle permet, en outre, de très avantageuses combinaisons-du nouveau procédé avéc d'autres procédés' , quelconques de traitement qui, à eux seuls, ne conduiraient pas à des pro- duits définitifs de la qualité voulue, ou n'y conduiraient que par des voies compliquées.
C'est ainsi qu'un charbon tout.venant'se présentant par exemple sous la forme de fines du calibre le plus petit, ou broyé de façon à se présenter sous cette forme, peut être soumis tout d'abord à un traite- ment par flottation, à l'aide de cyclones de lavage ou par le procédé de flottation avec écume ou par d'autres procédés opérant suivant des princi- pes analogues , dans le but de.séparer les stériles du calibre le plus gros, à la suite de quoi on traite le produit intermédiaire, tel qu'il se présen- te, par-le nouveau procédé.
L'une des possibilités d'application particulièrement avanta-' geuse du nouveau procédé est celle qui sert à.la fabrication de produits charbonniers à teneur en cendres particulièrement faible, à savoir ce qu'on appelle du charbon épuré ou pur qui, par combinaison du nouveau procédé a- vec des procédés de traitement en eux-mêmes connus qui tendent à fournir du charbon de très grande pureté, permet la-fabrication de produits char- bonniers très purs à teneur en cendres réduite comme cela-est demandé, et cela pratiquement sans pertes.
Tous les procédés connus de préparation de charbon de très grande pureté, c'est-à-dire de séparation, d'avec la matière première, des fractions les plus pauvres en cendres, constituées essentiellement par les vitrites et par les clarites pauvres en spores comme les procédés de flotta- tion avec répétition sur les concentrés et traitement intermédiaire, c'est- à-dire broyage intermédiaire et élimination intermédiaire de l'eau opérée par échelons sur les produits de concentration préalable,- les combinaisons de procédés de flottation avec d'autres procédés de traitement, par exemple les procédés mécaniques par voie humide, les procédés utilisant un liquide dense ou le traitement électrostatique, lesquels opèrent tous avec'broyage ' très fin de la matière épurée au préalable, ont tous l'inconvénient que,
- en dehors des quantités relativement faibles en concentrés formés de char- bon de très grande pureté, il se forme dans un trouble des résidus en sus- pension qui sont riches en charbon'et ont ,une teneur élevée .en stériles, qui se présentent sous une forme,fine et sous une forme dé grande finesse et qui ne peuvent souvent être mis en valeur que difficilement, si tant est
<Desc/Clms Page number 6>
que cela soit seulement possible.
Le nouveau procédé est alors utilisé, en combinaison avec des procédés de ce genre, pour décomposer les résidus à teneur élevée en cendres fournie par l'opération d'enrichissement du charbon le plus pur, en un con- centré de charbon chargé d'huile à teneur en cendres du type commercial et en stériles purs, et cela par traitement de ces résidus simultanément par l'huile et par dispersion de la manière qui a été décrite, à la suite de quoi on sépare la dispersion formée, à l'aide d'une centrifugeuse de tamisage ou d'un dispositif analogue.
Il se produit, par ce moyen, une extraction pratiquement complè- te des ,particules de charbon contenues dans les résidus, et cela sous une forme utilisable, c'est-à-dire qu'on évite dans une large mesure'toutes les pertes de charbon, de sorte qu'il devient en même temps possible, dans la première phase qui tend à l'obtention de charbon de très grande pureté dans un tel procédé combiné, d'éliminer d'une manière économique des concentrés à teneur en cendres réduite autant qu'on le veut, sans qu'il soit nécessai- re de tenir compte de pertes de charbon dans les produits intermédiaires ni de la nécessité d'obtenir l'extraction optimum du charbon de grande pu- reté.
Dans le but d'améliorer encore davantage le charbon de très grande pureté, on peut également soumettre le cas échéant au procédé de sé- paration par l'huile, de la même façon que les déchets, le produit concen- tré fourni par une opération antérieure de préparation de charbon pur ou très pur.
Suivant une autre caractéristique du principe de la dernière forme de réalisation de l'invention, il est également possible d'appliquer pour la séparation du charbon de très grande pureté, c'est-à-dire la pre- mière phase de l'ensemble du procédé, le même procédé de séparation par l'huile qui ne demande, dans ce cas, qu'une modification de peu d'importan- ce.
On a observé que si, lors du traitement par l'huile d'une ma- tière première contenant du charbon, on n'opère qu'avec de très faibles quantités d'huile et-de réactifs, il se produit un effet sélectif sur les particules de charbon à faible teneur en cendres et sur celles à teneur élevée en cendres, étant donné que seules les particules les plus pures, constituées par des vitrites et par des clarites pauvres en spores, vien- nent au contact de l'huile et peuvent ainsi être séparées au cours dé l'o- pération suivante de séparation sous la forme d'un concentré de charbon à l'huile pauvre en cendres d'une fagon correspondante, en même temps qu'il se forme un produit intermédiaire qui contient les particules de charbon non huilées, à teneur plus élevée en cendres, les stériles et la masse d'eau.
Eventuellement, on peut aussi procéder à cette occasion à un traite- ment ultérieur du concentré, après un broyage intermédiaire dans la mesure où cela est nécessaire, et par application du même procédé.
On soumet alors les résidus de la première phase du traite- ment comme cela a été décrit ci-dessus, à l'opération de séparation par l'huile avec utilisation de quantités d'huile suffisantes pour l'humecta- tion par l'huile de toutes les particules de charbon, et on les sépare par ce moyen en un concentré. de charbon contenant de l'huile ayant la te- neur en cendres usuelle pour les qualités commerciales, et en stériles à teneur élevée en cendres.'Dans le cas d'une répétition du traitement du concentré de charbon très pur, on réunit avec avantage les résidus de ce traitement à ceux de la première phase et on les soumet ensemble à une nouvelle séparation. Pour ce procédé répété de séparation par l'huile en vue de l'obtention de charbon de très grande pureté, il faut broyer le produit très finement.
Une autre application possible et particulièrement avantageu- se du principe de la présente invention consiste dans la combinaison du procédé de séparation par l'huile avec des procédés connus par flottation
<Desc/Clms Page number 7>
et par sédimentation pour le traitement, du charbon à l'aide d'un liquide dense.
On sait que l'application de ce principe de séparation ast limitée aux matières premières d'une grosseur de grains supérieure à une certaine limite, tandis que les grosseurs de grains les plus fines ne se laissent pas traiter à l'aide 'd'un liquide dense.. C'est pour cette raison,:', qu'il était nécessaire jusqu'ici de séparer ces grosseurs d'avec-le produit . à traiter, avant son introduction dans le liquide dense, ce qui n'était pos- sible à l'aide de classeurs à vent,que dans le cas d'un charbon relativemènt sec, et conduit, dans le cas de tamisage d'un produit humidé, à'la produc- tion d'une grande quantité de schlamms de valeur inférieure, et dans les - deux cas à des produits qu'il n'était possible de traiter qu'au prix de dif- ficultés considérables.
Par l'application de la présente invention, il devient possi- ble de procéder au traitement à l'aide d'un liquide dense indépendamment) de la grosseur des grains, c'est-à-dire sans séparation préalable du pro- duit le plus fin, et d'obtenir en même temps par ce moyen, quant au résul- tat, une décomposition pratiquement sans pertes du produit initial en char- bon ayant la teneur en cendres faible'désirée et en stériles à teneur éle- vée en cendres.
Conformément à cette forme d'exécution du nouveau procédé,-on soumet le charbon brut d'une grosseur de grain quelconque tel, par exemple, qu'on le dirige habituellement vers le lavoir à charbon, à une séparation, sans élimination préalable des constituants les plus fins, dans un trouble formant liquide dense, à la suite de quoi on sépare d'avec le produit qui '' flotte, ainsi que d'avec celui qui se -dépose par sédimentation, par exem- ple par arrosage, les éléments formés par les grains les plus fins qu'on soumet ensemble ou séparément au traitement selon le procédé ci-dessus dé- fini, en les 'décomposant de cette façon en charbon pur huileux relative- ment sec et en eaux résiduaires contenant.des stériles.
Les particules de stériles obtenues sous une forme très fine - dans le trouble chargé de stériles qui se forme constituent un produit ex- cellent pour accroître la densité du liquide de séparation. Suivant une au- tre caractéristique de la présente invention, on utilise, par conséquent, comme liquide dense ce trouble chargé de stériles, éventuellement après une concentration correspondante, de sorte qu'il devient superflu entièrement ou en partie d,'utiliser d'autres moyens d'accroître la densité du trouble..
Il peut être avantageux de ne soumettre au traitement décrit par le procédé de séparation à l'huile que les grains les plus fins sépa- rés du produit soumis à la flottation et dont la teneur en charbon est re- lativement élevée, et d'utiliser en revanche directement et de nouveau comme substance dense les grains les plus fins, séparés des constituants plus gros, du produit soumis à la sédimentation.
Il va de soi qu'il faut, toutefois, dans ce cas, régénérer d'u- ne façon continue au moins un courant partiel du trouble dense qui s'enri- chit progressivement de débris de manutentation riches en charbon au fur et à mesure de l'avancement du traitement.' ¯Suivant une autre caractéristique de la présente invention, on y procède en soumettant le trouble, si c'est nécessaire après concentration, extraction de liquide ou adjonction, par mélange, de charbon à grain fin ou très fin et sec, à son tour au procédé de séparation à l'huile, de telle sqr- te que,le charbon qui ést contenu soit séparé et que le trouble dense régé- néré ou une partie de ce dernier soit réintroduite dans le circuit.
On peut, le cas échéant, diriger vers une autre utilisation la partie du trouble char- gé de stériles qu'il faut évacuer d'une manière continue ou périodique pour maintenir le trouble au poids spécifique nécessaire.
Si le produit soumis à la sédimentation qui provient,du traite- ment proprement dit par un liquide dense contient encore une quantité nota- ble de constituants contenant du charbon, on le soumet, éventuellement après
<Desc/Clms Page number 8>
un broyage intermédiaire, encore une l'ois à un traitement, que ce soit à l'aide d'un liquide dense ou par flottation, ou encore par le procédé de sé- paration à l'huile.
L'application de cette forme d'exécution du procédé, qui conduit à un grand nombre de combinaisons possibles dont la complète énumération et description ne sont guère possibles, peut être envisagée. par principe dans tous les cas où il s'agit du traitement, par un liquide dense, d'un produit qui contient des constituants qu'il n'est pas possible, parce que leur grain est fin ou très fin, de séparer par le procédé de flottation et le procédé de sédimentation-en soi, ou qu'il n'est possible de séparer par ces procé- dés qu'avec difficulté. Il est sans importance à cet égard que le produit soit séparé dans-le cours du traitement, ou qu'il représente le résultat ' d'un broyage intermédiaire de constituants plus gros.
Les avantages essentiels du nouveau procédé consistent, ainsi que cela a été indiqué au début, en ce qu'on peut traiter le charbon tout venant dans l'état où il se présente, car il ne faut plus aucun classement par tamisage mécanique ou tamisage au vent, ni non plus, en conséquence, tenir compte de la teneur en humidité de la matière première.
L'invention n'est nullement limitée, en ce qui concerne la ca- ractéristique de la régénération du liquide dense altéré par la présence de débris provenant de la manipulation du produit,- au traitement correspon- dant des troubles qui se produisent dans l'application d'un procédé utili- sant un liquide dense du type ci-dessus décrit, ou d'une manière générale de troubles chargés de stériles utilisés comme liquide dense; elle est, au contraire, applicable à cet égard à la régénération de tous les liquides denses formés de matières denses quelconques et utilisés de façon habituel- le.
Le nouveau procédé de séparation à l'huile peut également être combiné d'une façon correspondante avec d'autres procédés usuels de traite- ment du charbon, ayant ainsi pour résultat que, pour ces procédés égale- ment , comme, par exemple, le travail de classement, le laveur à cyclone etc.. la séparation, indispensable jusqu'à présent, du charbon brut le plus fin avant le chargement, que ce soit par tamisage mécanique ou tamisage au vent, devient superflue.
Ci-après vont être décrits des exemples des diverses applica- tions possibles, sus-décrites, du nouveau procédé auxquelles ses possibili- tés d'application ne se limitent toutefois nullement, comme cela va de soi.
A. PROCEDE FONDAMENTAL.
I.
Un charbon flambant pour usiner à gaz, dont la composition gra- nulométrique était telle que 90 % environ de ce charbon traversait un tamis à 10.000 mailles au centimètre carré, et qui contenait 20 % d'eau et 22 % de cendres, a été dirigé avec 8 % (par rapport à ce même charbon parfaite- ment sec) d'un résidu d'huiles minérales qui contenait de l'eau et des con- stituants minéraux, et après avoir été mélangé brièvement au préalable dans un mélangeur à vis sans fin, vers une pompe de pétrissage fonctionnant d'u- ne façon continue.
Le mélange obtenu à partir de ces produits a été chargé avec de l'eau, pour la dispersion, dans un moulin à croisillon percuteur, et la dispersion obtenue a été soumise à une séparation dans un tamis cen- trifuge en une fraction constituée par le charbon à teneur en cendres ré- duite, et en une fraction constituée par les stériles et l'eau. La fraction constituée par le charbon avait une teneur en cendres de 4 % (à l'état sec) et une teneur en eau de 14 %. La teneur en cendres des stériles éliminés en même temps était de 80 %. Le diamètre des trous du tamis utilisé était de 0, 2 mm.
<Desc/Clms Page number 9>
II.
Un charbon gras, dont la composition granulométrique était tel- le que 50 % de ce charbon passait à travers un tamis à 10.000 mailles au centimètre carré, contenant 25 % d'eau et 30 % de cendres, a été briève- ment mélangé au préalable, dans un mélangeur, avec 18 % d'un goudron obtenu au cours de la distillation à basse température de lignite, puis envoyé ensuite à travers une pompe de pétrissage. Ensuite, le produit mélangé a été dirigé avec de l'eau vers un désintégrateur.et finalement il a été sé- paré dans une centrifugeuse en charbon à teneur en cendres réduite et en une fraction formée de stériles et d'eau. Le concentré de charbon avait une teneur en eau'de 12 % et une teneur -en cendres de 7 % (évalué par rap- port à du charbon sec). Les stériles contenaient 75 % de cendres.
Cette - fois-ci, la taille des.trous du tamis à fentes'était de 0,25 à 4,0 mm.
III.
Traitement d'un schlamm de charbon gras à forte teneur en eau d'une composition granulométrique telle que 50 % des grains de ce charbon étaient inférieurs à 0,06 mm, 19 % de cendres et 400 grammes de matières solides par litre.
Après addition de réactifs et d'environ 4 % d'huile, par rap- port à la matière sèche, le schlamm a été soumis à un mélange énergique, en même temps qu'on obtenait-que l'huile et les réactifs exercent leur in- fluence sur les particules et que la distribution la plus fine des matières solides dans le trouble se maintienne. Le produit concentré formé de char- bon et d'huile, séparé ensuite au moyen d'une centrifugeuse, avait une te- neur en cendres de 8 % et une teneur en eau de 14 %. La teneur en cendres des stériles éliminés était de 79 %.
IV.
Traitement d'un charbon gras d'une grosseur de grain inférieure à 1 mm, à 23,6 % de cendres, par séparation à l'aide d'huile, selon le pro- cédé décrit, en combinaison avec une concentration préalable par flottation.
Le tableau suivant donne les proportions en poids des différen- tes catégories de grosseur des grains et leur teneur en cendres dans les différentes phases du procédé de flottation ainsi que de la séparation con- sécutive à l'huile.
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
-------------------------------------------------------------------------
EMI10.2
<tb> Flottation <SEP> Séparation <SEP> à <SEP> l'huile
<tb>
<tb>
<tb> Matière <SEP> Produit <SEP> de <SEP> : <SEP> Stériles <SEP> Produit <SEP> : <SEP> Stérile
<tb>
<tb> : <SEP> première <SEP> la <SEP> concentra- <SEP> . <SEP> I <SEP> final <SEP> II
<tb>
<tb> : <SEP> tion <SEP> préala- <SEP> : <SEP> : <SEP> huile. <SEP>
<tb>
<tb> ble <SEP> .. <SEP> et <SEP> épu- <SEP> : <SEP> % <SEP> Cen-
<tb>
<tb> Grosseur <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<SEP> re
<tb>
<tb> des <SEP> : <SEP> % <SEP> Cen-: <SEP> % <SEP> Cen-: <SEP> % <SEP> Cen-: <SEP> % <SEP> Cen- <SEP> : <SEP> en <SEP> dres
<tb>
<tb> .grains <SEP> :en <SEP> poids <SEP> dres <SEP> : <SEP> en <SEP> poids <SEP> dres:en <SEP> poids <SEP> dres:en <SEP> dres <SEP> :poids
<tb>
<tb> % <SEP> : <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> plus <SEP> de <SEP> 1 <SEP> mm. <SEP> :100,0: <SEP> 23,6 <SEP> :84,7 <SEP> 14,5 <SEP> : <SEP> 15,3 <SEP> : <SEP> 71 <SEP> :75,4:5,8 <SEP> :9,3:80
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,0 <SEP> à <SEP> 0,5 <SEP> 11,5 <SEP> : <SEP> 32,2 <SEP> : <SEP> 6,8 <SEP> : <SEP> 7,1 <SEP> : <SEP> 4,0 <SEP> 68 <SEP> : <SEP> :
<tb>
<tb>
<tb> 0,5 <SEP> à <SEP> 0,2 <SEP> : <SEP> 37,2 <SEP> : <SEP> 21,4 <SEP> : <SEP> 26,2 <SEP> : <SEP> 7,4 <SEP> : <SEP> 7,5 <SEP> 73 <SEP> : <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 0,2 <SEP> à <SEP> 0,1 <SEP> 12,0 <SEP> :
<SEP> 16,1 <SEP> : <SEP> 9,5 <SEP> . <SEP> 9,5 <SEP> : <SEP> 2,1 <SEP> : <SEP> 70 <SEP> : <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 0,1 <SEP> à <SEP> 0,06 <SEP> 16,1 <SEP> : <SEP> 22,0 <SEP> : <SEP> 16,9 <SEP> : <SEP> 14,8 <SEP> : <SEP> 1,2 <SEP> 68 <SEP> : <SEP> :2,1:80
<tb>
<tb>
<tb> 0,06 <SEP> à <SEP> 0 <SEP> 23,2 <SEP> : <SEP> 27,8 <SEP> : <SEP> 26,9 <SEP> : <SEP> 24,0 <SEP> : <SEP> 0,5 <SEP> 60 <SEP> : <SEP> :7,2:81
<tb>
Consommation d'huile dans la flottation : 1,2 kg/tonne Addition d'huile pour la séparation par l'huile à 50,0 kg/tonne.
V.
Des schlamms de charbons pour usines à gaz, à 23 % de cendres, ont été soumis auprocédé de séparation à l'huile. Les schlamms traités au préalable par des huiles et des réactis et dispersés en même temps dans un moulin pulvérisateur à plateaux avec roue de centrifugation et extraction à travers une fente ont été soumis à la-séparation et à l'élimination de l'eau dans un filtre à cellules à aspiration avec lavage à deux reprises.
Les gâteaux recueillis sur le filtre avaient une teneur en eau de 16,7 % et une teneur en cendres de 8,6 %. Les stériles éliminés avaient une teneur en cendres de 84 %. On s'est servi d'un tissu à filtrer de perlon à mailles de 0,25 mm d'ouverture.
B. APPLICATION. A LA PREPARATION DE CHARBON DE TRES GRANDE PU-
RETE.
I.
Du charbon d'une grosseur de 1 à 0 mm contenant 11,7 % de cen- dres a été traité, en vue de l'obtention de charbon de très grande pureté, par le procédé de la flottation par échelons. Tout d'abord, on a extrait par flottation de la matière première brute un charbon concentré à 1,2 % de cendres. Le rendement était de 31 %. Les déchets (69 % du poids) conte- naient 16,4 % de cendres. Après un broyage intermédiaire du produit concen- tré à un calibre inférieur à 0,2 mm, on a obtenu dans le second échelon de flottation un charbon de très grande pureté contenant 0,42 % de cendres avec un rendement global de 19 % par rapport au charbon tout venant initial. Les résidus du second échelon (12 % en poids par rapport au charbon brut ini- tial) contenaient 2,4 % de cendres.
Le mélange des résidus (69 + 12 = 81 % en poids du produit brut initial) a été soumis dans 'son ensemble à l'opé- ration de séparation par l'huile. Lors de la séparation sur un tamis cen- trifugeur, on a obtenu un produit formé de charbon à l'huile concentré
<Desc/Clms Page number 11>
contenant 6,5 % de cendres avec un rendement de 73 % (compté sans l'huile).
La quantité de stériles éliminés par la centrifugation était de 8 % (calcul lée par rapport au charbon brut initial) et ils contenaient 82 % de cendres.
II.
Traitement d'un schlamm de charbon de forge à 18,4 % de cen- dres et d'un calibre inférieur à 0,2 mm. .
La matière première a été traitée, par le procédé de sépara- tion à l'huile avec utilisation d'une quantité d'huile très faible seule- ment,-en vue de l'obtention d'un charbon de très grande pureté..'
On a obtenu 18 parties de charbon de très grande pureté(cal-' culées sans huile) contenant 0,6 % de cendres et 82 parties de produit in- termédiaire à 23,2 % de cendres. Le produit intermédiaire a été soumis à nouveau au procédé de séparation à 1 .'huile et on a obtenu 64 parties de - . : charbon contenant de l'huile (calculées sans huile) contenant 6,7 % de cen- dres et 18 parties de stériles à 78% de cendres.
La matière première a été décomposée en conséquence'en 18 par- ties de charbon de très grande pureté contenant 0,6 % de cendres, 64 par- ties de charbon pur à 6,7 % de cendres et 18 parties de stériles à 78 % de ' cendres.
III.
Traitement d'un schlamm de charbon maigre à. 25 % de cendres. composé de grains inférieurs à 0,75 mm.
La matière première a été soumise au procédé de séparation à l'huile par utilisation de quantités d'huile réduites, et on a obtenu 30 parties d'un premier produit concentré à 2,5 % de cendres et 70 parties.de résidusà 34,8 % de cendres. ' @
Le produit de la concentration préalable a été soumis à 'nouveau à l'opération de concentration à l'huile;et on a obtenu 21 parties de char bon de très grande pureté à 0,7 % de cendres et 9 parties de résidus de cen- ,trifugation à 6,7 % de cendres.
Le résidu de centrifugation a été soumis, en même temps que les résidus de la phase préalable, à nouveau au procédé de séparation à l'huile, par conséquent ce sont au total 79 parties du produit initial qu'on a soumis à nouveau à ce procédé de séparation à l'huile. On a obtenu 54 parties de. charbon contenant de l'huile (calculées sans huile) à 8,6 %, de cendres et
25 parties de stériles à 81 % de cendres'.
Le produit initial a donc été décomposé en 21 parties de char- bon de très grande pureté à 0,7 % de cendres, 54 parties de charbon pur à
8,6 % de cendres et 25 parties de stériles à 81 % de cendres.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.