<Desc/Clms Page number 1>
R, DARMONT résidant à JEMEPPE gueuse.
PROCEDE DE LAVAGE DES FINS CHARBONS ET MINERAIS, EN MEDIUM DENSE, PAR CENTRIFU-
GATION COMPOSEE ET APPAREIL POUR SA REALISATION.
L'épuration parfaite des charbons (ou minerais) bruts et leur sé- paration en produits purs, mixtes et stériles, exigent leur immersion dans un milieu liquide possédant un poids spécifique correspondant à celui choisi pour cette épuration ; lesflottants étant recueillis d'une part et les plon- geants d'autre part.
On sait notamment que le lavage des grains plus grands que 5 mm se réalise actuellement en marche industrielle, par le moyen de suspension dans l'eau de fines matières denses telles que : magnétite, baryte, loess, etc... Cette suspension formant un médium dense dont le poids spécifique est rendu suffisant pour être assimilé à un liquide homogène dense et stable, permettant la séparation parfaite des différentes qualités.
En ce qui concerne le traitement des fins (de 0 à 5 mm) ce mo- yen ne s'est guère imposé, car il présente de grands inconvénients, parmi lesquels on peut citer : lanécessité et la difficulté du dépoussiérage préa- lable, de la séparation des produits recueillis et du médium, de la récupé- ration de celui-ci, ainsi que la difficulté de produire un poids spécifique stable assez élevé et réclamé par le lavage des fins et pour lequel d'ail- leurs la seule force de gravité est insuffisante pour amener une séparation nette et rapide.
Le procédé décrit ci-dessous, concerne des moyens appliqués pour permettre de procurer les avantages du traitement des fins en médium dense, tout en éliminant les inconvénients cités ci-dessus. Ceci est réalisé, dans un appareil laveur à centrifugation composée particulièrement indiquée pour le lavage des fins, poussiers et schlamms, de la façon suivante:
Dans une cuve cylindrique, la matière brute est soumise en milieu liquide (eau) à une centrifugation d'allure descendante à la périphérie et ascendante vers l'axe de révolution, composée de deux actions centrifuges l'une agissant au-dessus et l'autre (complètement indépendante de la premiè-
<Desc/Clms Page number 2>
re) agissant en-dessous par une lumière périphérique et la cheminée axiale d'un diaphragme approprié.
Ces actions agissent d'abord, en maintenant vers la périphérie de la cuve une concentration de particules denses équilibrée et stabilisée au degré densimétrique voulu, assimilable à un milieu liquide à haut poids spécifique et qui remplit le même rôle séparateur; ensuite par l'effet d'une composante centrale ascentionnelle accélérant la vitesse de séparation.
A titre simplement exemplatif, un appareil de lavage suivant ce procédé est représenté dans les dessins annexés, où:
La Fig. 1 représente une coupe en élévation, par l'axe.
La Figo 2 représente une vue en plan de la Fig. 1.
L'appareil se compose d'une cuve cylindrique de centrifugation comportant deux compartiments superposés l'un à l'autre, dont l'un inférieur 1 est muni d'une tubulure d'entrée 2 du liquide véhiculant la matière à trai- ter adaptée tangentiellement et inclinée vers le bas et dont l'autre supé- rieur 3 communique avec le premier 1 par un conduit central 4, ménagé dans la paroi transversale séparant les compartiments envisagés. Le compartiment supérieur 3 porte tangentiellement une tuyauterie de sortie 5 et son couver- cle une tubulure de dégagement et de débordement 6.
Sur le fond de la cuve envisagée est adapté un cyclone 7 dont la partie supérieure communique avec l'intérieur du compartiment 1 de la cuve envisagée, d'une part, par une lu- mière périphérique 9 ménagée entre le bord extérieur du diaphragme 8 et de la paroi tronconique 10 raccordant le cyclone 7 à la cuve, d'autre part, par une cheminée centrale 11, dont est pourvu le diaphragme 8, cette chemi- née Il portant sur sa périphérie intérieure une spirale 12 de pas appro- prié. Le cyclone 7 porte à sa partie supérieure une tubulure de charge 13 d'eau claire adaptée tangentiellement et à son extrémité inférieure, une ou- verture centrale de décharge réglable 14.
Le fonctionnement a lieu comme suit:
Le contenu de la cuve étant soumis d'une part à l'action centri- fuge d'un courant d'eau animé d'une vitesse appropriée et venant sous pres- sion de la tubulure tangentielle 2. Celui du cyclone 7 étant soumis d'autre part à l'action centrifuge secondaire d'un autre courant sous pression et vitesse appropriées venant de sa tubulure tangentielle 13, il se conçoit que le passage de la lumière périphérique 9 subira une poussée dans le sens cuve # cyclone, ou inversement, suivant que la charge centrifuge s'exerçant dans la cuve dépassera celle s'exerçant dans le cyclone et vice-versa.
Il sera donc possible de régler le départ dans ce passage soit vers le cyclone, soit vers la cuve, soit de maintenir dans cet endroit et à son approche une concentration de particules denses, jusqu'à ce que cette concentration atteigne une masse spécifique bien déterminée, en réglant la charge centrifuge dans le cyclone En outre, la plus grande partie de la charge d'eau agissant dans le cyclone en se dégageant par la cheminée cen- trale 11 à spirale 12, de la sole 8, vers le conduit de dégagement supérieur 4, produit une composante dirigée de bas en haut dans et vers l'axe de cen- trifugation de la cuve, de telle sorte que la centrifugation qui est descen- dante à la périphérie soit nettement ascendante et appropriée dans le cen- tre et l'axe de la cuve.
Le produit brut à traiter étant amené tangentiellement dans la cuve par la tubulure 2 avec l'eau de charge est soumis immédiatement à la centrifugation composée décrite ci-dessus, sous l'effet de celle-ci un clas- sement se produit directement, les particules les plus denses sont projetées vers la paroi périphérique de la cuve et les moins denses étant entraînées vers le centre et l'axe pour sortir par la cheminée centrale de dégagement 4 vers la tuyauterie de départ 5 du charbon avec la majeure partie de l'eau de charge introduite dans la cuve. L'alimentation continue en matière brute centrifugée, amène vers la périphérie inférieure la formation d'une couche de particules les plus denses.
Celles-ci tendant à se diriger vers le passa-
<Desc/Clms Page number 3>
ge de la lumière 9 subissent en cet endroit d'une part, la poussée centrifu- ge s'exerçant dans la cuve vers le cyclone, et d'autre part, celle venant de 13 s'exerçant dans le cyclone vers la cuve, or cette dernière poussée centrifuge, est réglée pour y maintenir une concentration convenable de particules denses, de manière à y constituer un médium dense dont le poids spécifique soit suffisamment élevé.
Dès que la masse spécifique du médium dense ainsi constitué tend à augmenter par l'apport des particules denses qui y pénètrent, et dépasse la concentration voulue, sa poussée centrifuge dépasse également celle, secondaire, agissant dans le cyclone qui lui fait équilibre, une décharge plus forte de particules denses s'échappe dans le passage de la lumière 9 vers le cyclone qui l'évacue par l'ouverture 14 de son extrémité inférieure.
Quand le poids spécifique moyen dans le médium dense tend à di- minuer, la poussée centrifuge dans le cyclone devient suffisante pour s'op- poser au passage de ces particules vers celui-ci, et l'équilibre se réta- blit. L'automaticité du maintien du poids spécifique dans le médium dense, ainsi que de l'extraction des particules denses à séparer est donc ainsi as- surée. Les particules dont la densité (et par suite la force centrifuge) est trop faible (particules charbonneuses) pour pénétrer dans la concentra- tion du médium dense, roulent sur celui-ci, et un classement densimétrique stratifié se produit dans la couche en révolution, la partie centrale de celle-ci (charbon) subit l'entraînement ascendant de la masse d'eau centri- fugée montant du cylone par le conduit axial 11, vers la cheminée centrale supérieure 4 de sortie de la cuve.
L'eau et le charbon entraînés arrivant dans le compartiment supérieur 3 sont recueillis et évacués par la tuyaute- rie 5.
L'épuration du charbon brut en médium dense est ainsi obtenue de manière rapide et parfaite sans l'adjonction de matière étrangère.
Cela résulte en résumé de l'efficacité de la centrifugation com- posée de deux actions dont l'une produit l'entraînement rotatif de la matière et l'autre produisant d'une part la formation et la concentration périphéri- que d'un médium dense équilibré et d'autre part un mouvement d'entraînement central ascendant et rotatif, qui parfait et accèlère la séparation densimé- trique.
Le même procédé de lavage est applicable au lavage de plus gros- ses particules, mais dans ce cas, on aura recours à une matière dense étran- gère, telle que la magnétite, pour constituer et concentrer le médium dense intermédiaire.
REVENDICATIONS.
1) Procédé de lavage et de séparation de matières ayant des den- sités différentes, caractérisé en ce qu'il comporte l'emploi de plusieurs centrifugations indépendantes, conjugant leur action respective pour produire le classement et la séparation de matières en deux ou plusieurs produits, dans un même appareil comportant à cet effet, une cuve où l'on stabilise et règle la masse spécifique d'un médium dense périphérique par une centrifuga- tion équilibrée par la charge sous-jacente d'une masse d'eau additionnelle provenant d'un cyclone et pénétrant dans le bas de la dite cuve, d'une part, par une lumière périphérique intérieure, d'autre part centralement, sous l'action d'une autre centrifugation indépendante de celle entraînant la ma- tière.