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La présente invention est relative à la fabrication de granules par roulement de matières pulvérulentes dans un tambour rotatif et concer- ne, en particulier, la granulation de minerais pulvérulents ou à grains fins. L'invention convient particulièrement pour la granulation de pyrite grillée et peut avantageusement être utilisée pour des concentrats de mine- rais de plomb, tels que le sulfure de plomb.
Le but principal de l'invention est la production de granules, sans recyclage de matières non granulées et de granules de dimensions trop faibles, comme cela est nécessaire dans tous les procédés antérieurs connus de la demanderesse. Un autre but de l'invention est l'obtention de granules de dimensions uniformes. L'invention a encore pour but d'exécuter la granu- lation en deux stades, en créant d'abord des noyaux dans un cylindre séparé.
Ces buts et d'autres avantages qui apparaîtront aisément aux spécialistes de cette technique sont obtenus, conformément à l'invention, par l'emploi de tambours, affectant la forme d'un tronc de cône et en dis- posant l'axe central du tambour suivant une inclinaison adéquate par rap- port au plan horizontal, le centre de la grande base du tambour étant à un niveau plus élevé que le centre de sa petite base et l'angle d'inclinaison étant inférieur à la moitié de l'angle au sommet du cône.
L'invention sera décrite à présent en référence aux dessins ci- annexés, illustrant le principe de l'invention et quelques formes d'exécu- tion de celle-ci, étant entendu cependant que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution illustrées.
Dans les dessins : - la figure 1 illustre la théorie de l'invention; - la figure 2 est une coupe verticale d'une forme préférée d'exé- cution de l'invention; - la figure 3 est une vue horizontale de la forme d'exécution représentée à la figure 2; - la figure 4 est une vue frontale de la forme d'exécution re- présentée à la figure 2; - la figure 5 est une coupe verticale suivant la ligne 5-5 de la figure 2; - la figure 6 illustre un dispositif de tamisage utilisé dans la forme d'exécution illustrée à la figure 2; - la figure 7 illustre une forme d'exécution, dans laquelle deux tambours suivant l'invention sont employés en série.
Comme illustré à la figure 1, l'invention est basée sur la théo- rie selon laquelle, en raison de la forme conique du tambour et de l'incli- naison de l'axe central M de ce tambour par rapport au plan horizontal H et en raison du fait que le centre de la grande base du tambour se trouve à un niveau plus élevé que le centre de la petite base de ce tambour, la ma'- tière pulvérulente amenée au tambour et les granules formés dans celui-ci peuvent être convenablement répartis dans la direction longitudinale du tambour et la matière pulvérulente non granulée peut être déplacée dans le tambour dans une direction opposée à celle suivie par les granules à déchar- ger.
L'angle au sommet du cône du tambour est égal à 2/3 et l'axe central est supposé former un angle Ó avec le plan horizontal. L'inclinaison 01.. doit être inférieure à la moitié de l'angle au sommet, c'est-à-dire que Ó <ss.
Si on suppose qu'une particule est située au point A, cette particule, pen- dant la rotation du tambour et en raison du frottement contre la paroi du tambour, suivra la paroi et se déplacera dans un plan perpendiculaire à 1' axe central, jusqu'à ce qu'elle atteigne le point , d'où, sous l'effet de la pesanteur, cette particule retombera vers la partie inférieure du tam- bour, jusqu'au point C, dans un plan vertical perpendiculaire au plan horizontal. Comme le montre la figure 2,ce plan vertical forme un angle Ó
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avec le plan le long duquel la particule a été élevée du point! au point B. Lorsqu'elle est parvenue au point µ la particule a parcouru une cer- taine distance vers le sommet du cône, cette distance étant fonction de l'angle Ó, mais étant indépendante de l'angle au sommet 2//3.
Etant donné que la hauteur à laquelle la particule sera élevée, c'est-à-dire la position du point B, dépend du degré de remplissage du tambour en matière à traiter la position du point sera également fonction de ce degré de remplissage.
Dans la cas où la particule est un granule ou est, généralement parlant, arrondie, elle suivra également le trajet .décrit deA à B et de B à C. mais en arrivant en ± elle aura tendance à rouler sur le fond du tambour, en s'éloignant du sommet, étant donné que le fond est incliné suivant un angle Ó qui est égal à la différence entre les angles ss et Ó. Plus les granules sont grands, plus grande est la tendance de ces particules à rou- ler dans cette direction. Dès lors, les granules les plus gros se rassem- bleront à la grande base du cône, tandis que les granules moins gros res- tent dans des parties antérieures du cône, jusqu'à ce qu'elles aient grossi en se chargeant de matière fine, jusqu'à atteindre les dimensions des gros granules.
La matière se déplaçant vers le sommet du cône formera des noyaux ou rencontrera des noyaux formés près du sommet. Ces noyaux grossissent progressivement en se chargeant de matière fine et forment finalement un gra- nule. qui aura tendance à se déplacer vers la grande base du cône, comme décrit.
La forme préférée d'exécution de l'appareil de granulation, re- présentée à la figure 2, comporte un tambour 1, affectant la forme d'un co- ne tronqué en tôle métallique. Pour certains types de matières, tels que de la pyrite grillée pulvérisée, le tambour de granulation peut présenter, pour une capacité d'environ trois tonnes à l'heure, une longueur d'environ 3 mètres, un diamètre, à la petite base, de 0,5 mètre et un diamètre, à la grande base, de 2 mètres. L'angle au sommet du tambour sera alors d'environ 28 , mais cet angle peut avantageusement avoir n'importe quelle valeur com- prise entre 15 et 40 et peut occasionnellement n'être que de 6 . Le tam- bour est pourvu de bagues annulaires 4 et 5, par lesquelles le tambour est supporté respectivement par deux paires de roues 6 et 7 munies d'un flas- que.
Ces roues sont portées par des paliers 8 assujettis à un élément de châssis 11, qui est supporté, à la petite base du tambour, par un montant 12, de manière à pouvoir pivoter autour d'un pivot 13. A la grande base du tambour, l'élément de châssis 11 est supporté par deux vis 14 pouvant être animées d'un mouvement de rotation, à l'aide de volants 17, dans des paliers axiaux 15. Les vis 14 sont montées rotativement dans des bossages portés par un élément de châssis transversal 16. En faisant tourner le vo- lant 17, l'élément de châssis 11 peut être élevé ou abaissé, jusqu'à ce que l'axe du tambour fasse avec le plan horizontal l'angle Ó désiré.
D'un côté du tambour, les roues de support 6 et 7 sont montées fixement sur un arbre commun 21, qui est entraîné par un moteur 22, monté sur l'élément de châssis 11, par l'intermédiaire de la courroie 23 et de la poulie 24. Cette transmission à courroie et à poulie doit, de préférence, être du type permettant une variation de la vitesse de rotation du tambour, telle qu'une variation de 3 à 10 tours par minute pour un tambour présen- tant les dimensions indiquées plus haut.
A la grande base du tambour, un dispositif de décharge est pré- vu, ce dispositif affectant la forme d'une grille en spirale 31, comme le montre le mieux la figure 5. On suppose que le tambour tourne avec sa par- tie inférieure dans une direction s'éloignant du spectateur. Comme le révè- le la figure 6, qui montre le tamis replié, ce tamis est formé d'une plura- lité de barres de support 32 assujetties à l'extrémité terminale 3 du tam- bour. A ces barres sont fixées par exemple par soudure, une série de lames ou fils 33.
Les fils peuvent avoir une épaisseur de 5 mm et doivent, de préférence, être établis à une distance d'environ 15 mm ou, en général, à une distance égale aux dimensions minima que l'on désire voir conférées aux granules. La largeur de la grille dépend largement de la capacité du tam- bour et on a constaté qu'une largeur de 0,4 mètre est satisfaisante pour un
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débit d'au moins 3 tonnes par heure à condition que le degré de sélection du tambour soit satisfaisant.
A son extrémité périphérique, la grille pré- sente une partie plus petite en forme de pelle collectrice 35, 36, qui, dans la forme d'exécution illustrée, présente une partie frontale 35 en une matière imperméable en feuille, reliée à la partie de grille 36, par une charnière 37, de fagon que la plaque 35 puisse être tournée par le volant 38, à l'extérieur de la paroi 3, de manière à être ajustée dans une position désirée, par rapport à la paroi périphérique du tambour, ce qui permet de régler le degré de décharge.
La partie principale de la grille est plus large que la partie collectrice, en vue d'étaler les granules re- cueillis par la partie collectrice, de façon que les granules puissent être efficacement débarrassés de la matière fine qui y adhère et de façon que les granules trop petits puissent retomber dans le tambour, lorsque la gril- le, pendant la rotation du tambour, amène les granules vers le centre du tambour, où les granules sont déchargés, par une ouverture 41 ménagée dans la plaque d'extrémité 3 et le court ajutage 42, dans un plateau de décharge 43. En vue de maintenir les granules sur la grille, cette dernière est pourvue d'un bourrelet 39.
A son extrémité centrale, la largeur de la gril- le décroît progressivement, afin d'amener les granules, avec précaution, vers l'ouverture de décharge 41. Grâce à la forme en spirale de la grille de dé- charge, les granules sont amenés avec précaution à l'ouverture de décharge centrale 41 et on préfère que la spirale s'étende sur 360 , de façon que les granules soient déchargés sensiblement au même rayon du tambour que celui où ils ont été recueillis, par la grille.
Le tambour décrit est, de préférence, incliné à 5-7 au moins, lors de la granulation de pyrite grillée présentant des grains de dimensions sensiblement uniformes et contenant environ 60% de grains de moins de 0,1 mm A cet égard, il est à noter qu'il est ordinairement estimé que la pyrite gril- lée doit contenir plus de 90% de grains de moins de 0,1 mm, pour pouvoir être granulée.
Le tambour peut être chargé de matières pulvérisées, telles que pyrite grillée ou minerai de fer, de toute manière convenable, par sa petite base 2 et/ou par l'ouverture de décharge 41, étant entendu cependant qu'il est avantageux d'amener la charge au voisinage de l'extrémité de dé- charge du tambour. La répartition s'opérera alors automatiquement, comme expliqué en référence à la figure 1. Dans le cas particulier où les noyaux des granules doivent être formés dans le tambour lui-même,.la matière la plus fine doit, de préférence, être amenée dans les sections voisines de la petite base du tambour, qui favorisent la formation de noyaux, parce que dans ces sections, la charge est exempte de granules, qui écraseraient les pe- tits noyaux.
Le chargement du tambour s'opérera le mieux par l'appareil de projection 50 illustré aux figures 2 et 3. Cet appareil comporte une bande 51, qui ne présente, de préférence, qu'une épaisseur de quelques millimètres, par exemple de 3 mm, et une largeur d'environ un décimètre. Cette bande passe sur une poulie 52, qui est entraînée par un moteur 53, par l'intermé- diaire d'une courroie 54 et d'une poulie 55.
La bande 51 passe également sur des poulies folles 56 et 57, cette dernière poulie étant montée à un niveau plus élevé que celui de la poulie 52 et à une distance telle de cel- le-ci qu'un galet tendeur 58 puisse être monté sensiblement au même niveau que la poulie folle 57, entre cette dernière et la poulie 52, au-dessus de la bande 51, de façon à presser cette bande vers le bas, dans une mesure tel- le qu'elle arrive à la poulie 52 en suivant un trajet sensiblement horizon- tal. La poulie folle 57 et le galet tendeur 58 sont disposés tellement près l'un de l'autre qu'ils forment un espace en forme de V entre la bande 51 et le galet 58. Le galet 58 présente une gorge 59 d'une largeur d'environ 30- 40 mm et d'une profondeur d'environ 10 mm.
La poulie 52, les poulies folles 56 et 57 et le galet tendeur 58 sont montés rotativement sur des arbres tournant dans des paliers 60 montés dans une c,loison vertical 61. A leur extrémité opposée, la poulie 52, les poulies folles 56 et 57 et le galet
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tendeur sont protégés par une plaque de protection 62, qui peut être aisé- ment enlevée, lorsque il s'agit, par exemple, de remplacer la bande 51.
Au-dessus de l'espace en µ en question, est montée une trémie 65 pour la matière à granuler. La trémie comporte des lèpres latérales 66 formant les parois latérales de cette trémie dans l'espace en forme de V.
Lorsqu'elle se déplace à une vitesse appropriée, la bande 51 amené la matière introduite dans la gorge 59, avec une énergie suffisante dans le tambour, pour que la matière soit répartie et fournie aux sections convenant le mieux pour l'opération de granulation. Par suite de la ré- sistance de l'air, une séparation efficace selon les dimensions des grains sera obtenue, lorsque l'appareil de projection est disposé à la petite extrémité du tambour. Les particules plus grossières atteindront les sec- tions du tambour voisines de l'extrémité de décharge de celui-ci, tandis qu 'une partie de la matière fine sera retenue dans les sections plus voisines de la petite extrémité ou petite base 2 du tambour.
Le tambour est, de préférence, chargé à l'aide d'une quantité de matière telle que, dans les sections voisines de l'extrémité de décharge du tambour, la hauteur de la charge, calculée le long d'un rayon, soit égale à environ 1/4 du diamètre du tambour, la hauteur de la charge décroissant progressivement vers la petite extrémité ou petite base du tambour.
Dans certains cas, il peut être préférable d'amener une portion mineure, par exemple de 2 à 10% de la charge, directement à la petite ex- trémité du tambour, par exemple par l'intermédiaire du plateau d'alimenta- tion 71.
La matière pulvérulente est amenée à l'appareil d'alimentation par une trémie 72 se déchargeant sur une table rotative 73 équipée d'une raclette 74 pour le plateau d'alimentation 71 et d'une raclette 75 pour la trémie d'alimentation 65.
La formation de noyaux est favorisée par un accroissement de la vitesse de renversement de la masse de matière pulvérulente roulant dans un tambour. Pour la granulation de certaines matières ou pour accélérer l'opé- ration, il peut, dès lors, être avantageux de former des noyaux dans un tambour séparé spécialement adapté à la formation de noyaux. Un tel agence- ment est illustré à la figure 7. Le grand tambour 1 peut présenter les di- mensions et la structure décrites en référence aux figures 2 à 6 et ce tam- bour peut aussi être équipé d'un appareil de projection 50 du même type que celui décrit plus haut.
Le tambour 81 servant à former des noyaux est de forme plus compacte que le tambour de granulation 1 et son angle au sommet est plus grand que celui du tambour 1, cet angle étant, par exemple, de 1' ordre de 45 à 65 , notamment d'environ 60 , mais pouvant occasionnellement atteindre 70 . La longueur du tambour peut être d'environ 1 mètre et son inclinaison par rapport au plan horizontal peut être d'environ 10 à 15 .
Comme illustré, le tambour est assujetti rigidement, à sa petite extrémité ou petite base 82, à un arbre 83 tourillonnant dans des paliers 84 montés sur un châssis 85. L'arbre 83 est entraîné par un moteur 88, par l'inter- médiaire d'une courroie 89 et d'une poulie 90. Lorsqu'il a été disposé à une inclinaison appropriée pour la formation des noyaux désirés, le tambour 81 ne doit ordinairement pas être ajusté et, dès lors, le châssis 85 peut être fixe. Néanmoins, le châssis peut être monté de manière à pouvoir pi- voter autour d'un pivot 91 assujetti au montant 92. A l'extrémité opposée du châssis, une vis 14 peut être agencée de la manière illustrée et décri- te en référence à la figure 2.
Le tambour 81 possède une grille de décharge 31 du type décrit plus haut et un ajutage de décharge 42 pour les noyaux à amener sur le pla- teau d'alimentation 93, qui sert à charger les noyaux dans la petite extré- mité 2 du tambour 1. Etant donné que les noyaux sont très petits par rapport aux granules formés dans le tambour 1, les dimensions de la grille 31, en particulier la distance séparant les fils 33 de celle-ci, doivent être adaptées selon les dimensions minima que doivent présenter les noyaux.
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La matière pulvérulente à utiliser pour la formation des noyaux est amenée de la trémie 72 sur une table rotative 73, d'où la dite matière est envoyée par la raclette 94 sur la plaque d'alimentation 95, qui s'étend dans le tambour 81 à travers l'ouverture de décharge 41 de celui-ci. La plaque d'alimentation 95 est articulée au châssis 96 supportant la table rotative 73 montée sur un arbre 97. Grâce au montage pivotant de la pla- que 95, il est possible de régler dans une certaine mesure l'alimentation du tambour 81, de façon que la matière puisse être amenée dans une section ou partie adéquate de celui-ci. La table rotative 73 doit également être disposée de façon à pouvoir aussi alimenter la trémie de l'appareil de pro- jection 50.