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L'invention se rapporte aux procédés et moyens de séparation de matériaux solides granulaires ayant des poids spécifiques différents au moyen d'une suspension, spécialement mais non exclusivement au lavage, au nettoyage ou au classement du charbon brut, de manière à séparer le char- bon en trois ou plusieurs fractions d'après leur poids spécifique.
Dans ce qui suit, on se référera seulement au lavage du charbon brut et on utilisera le mot "eau" pour désigner tout liquide convenable à cet effeto On utilisera le mot "sable" pour désigner toute matière insolu- ble pulvérisée spécifiquement plus lourde que le liquide et convenant à l'emploi comme constituant solide de la suspension.
Le brevet britannique 530.742 et le brevet américain 2.139.047 de la demanderesse révèlent des façons suivant lesquelles on peut séparer le charbon brut venant de la mine ou charbon brut en plusieurs fractions dans un réservoir de lavage.Dans ce genre d'appareil, les mixtes ou char- bon à zones schisteuses, qui ont des poids spécifiques intermédiaires en- tre celui du charbon par et celui des impuretés telles que les schistes et les pyrites, et qui restent en suspension à différents niveaux dans le mé- lange fluide, sont transportés au moyen de courants substantiellement ho- rizontaux vers des moyens de décharge individuels, c'est-à-dire des moyens indépendants de ceux servant à la décharge des particules flottantes et des particules coulant au fond.
Il est bien connu que la décharge des mixtes hors d'un appa reil de ce genre peut offrir certaines difficultés. Dans certains cas, cette décharge se fait exclusivement par des moyens hydrauliques, c'est-à-dire en faisant en sorte que les courants substantiellement horizontaux transportant les produits en suspension devient soit vers le haut ou vers le bas; des exemples en sont donnés dans le brevet britannique 530.742 déjà cité et dans le brevet britannique en instance d'accord 21.292/53 brevets qui sont tous deux de la demanderesse. Dans d'autres appareils connus, on décharge les mixtes uniquement par des moyens mécaniques (voir entre autres le brevet britannique 466.964), ou par une combinaison de mo yens hydrauliques et mécaniques (se référer au brevet britannique 593.455).
Le fait qu'on ait proposé différents moyens pour la décharge des mixtes montre qu'aucun des appareils connus ne donne entièrement satisfaction. Le principal inconvénient de ces appareils est, dans l'opinion de la demanderesse, qu'ils conviennent seulement pour traiter du charbon ayant unedimension de particule de valeur maxima limitée. Ceci est dû, entre autres,à la nécessité de séparer le charbon pur à un poids spécifique relativement très bas et les schistes à un poids spécifique relativement très élevé si on se propose de laver du charbon en gros morceaux.
On peut démontrer ceci de la manière suivante.
Un morceau de 12 ,7 mm de charbon à zones schisteuses, qui contient une lamelle de schiste de 1,58 mm. ayant un poids spécifique de 2,7, aura un poids spécifique de 1,4, le poids spécifique du charbon pur étant de 1,3. La présence de morceaux de ce genre dans le charbon sera facilement acceptée par la clientèle mais, la présence de morceaux de 203 mm. de charbon à zones schisteuses contenant chacun un feuillet de roche de 25 mm, bien qu'ayant le même poids spécifique de 1,4 ne sera pas acceptée ou le sera seulement à un prix réduit.
C'est le cas inverse qui se produit avec la séparation des mixtes et des particules coulant au fond. Un morceau de 203 mm. de charbon à zones schisteuses ayant un poids spécifique de 2,0 peut se composer d'un morceau de 63,5 mm de charbon pur (poids spécifique 1,3) et d'un morceau de schiste de 140 mm ayant un poids spécifique de 2,7. Si on broie un tel morceau, par exemple à une dimension de articule maxima de 12,7 mm. le charbon pur ainsi libéré peut fort bien etre récupéré par lavage. Si, toutefois, on désire récupérer un pourcentage équivalent de charbon pur à partir d'un morceau de 12,7 mm de charbon à zones schisteuses ayant aussi un
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poids spécifique de 2 ,0 on devra broyer ce morceau à une dimension, de particule présentant seulement une valeur maxima de 0,79 mm.
Or, il est bien connu que le coût de lavage d'une tonne de charbon de semé que les pertes qui en résultent, augmentent à mesure que la dimansion de particule diminue. Donc, la séparation des schistes, dans le lavage du charbon en gros morceaux peut et doit se faire à un poids spécifique considérablement plus élevé que celui qui se justifierait dans le lavage des noix et des fineso
Dans l'appareillage pourvu de moyens hydrauliques pour la décharge des mixtes, la vitesse des courants ascendants doit être suffisante pour élever les morceaux de dimension maxima du charbon à zones schisteuses qui existe dans le charbon brut à traiter. La vitesse de courant requise augmente avec la différence entre les poids spécifiques auxquels le charbon pur et les schistes doivent respectivement être séparés.
En effet, un morceau de 100 mm de charbon à zones schisteuses ayant un poids spécifique de 1,8 et suspendu dans un mélange fluide ayant un poids spécifique de 1,6 re- quiert une vitesse d'écoulement d'environ 0,65 m par seconde et,en supposant que l'ouverture de décharge ait une dimension de 0,3 x 0,3 m, ceci demanderait une quantité de liquide d'environ 210 m3 par heure.
Un morceau de 200 mm ayant le même poids spécifique, suspendu dans le même mélange fluide, demanderait une vitesse d'écoulement de 0,91 m par seconde mais, puisque les dimensions de l'ouverture de décharge devrait être accrue en raison de la dimension accrue des particules, la quantité requise de liquide serait d'environ 590 m3 par heureo Si ce même morceau devait avoir un poids spéci- fique de 2,0, la dite quantité devrait même être portée à environ 850 m3 par heure.En raison de ces quantités énormes de liquide, les moyens de décharge hydrauliques des mixtes ne conviennent pas pour le lavage du charbon en gros morceaux, et les moyens 'mécaniques sont indiqués.
Cependant, on doit encore faire face à la difficulté suivante.
Il est bien connu que les courants substantiellement horizontaux de transport des mixtes vers- les ouvertures de décharge doivent être effectifs dans toute l'épaisseur de la zone où les mixtes sont à même de rester en suspen- siono D'autre part, il est souhaitable que le réservoir de lavage ait une profondeur limitée en vue de réduire le coût initial et la quantité de suspension en circulation. Mais, le lavage du charbon en gros morceaux nécessite une profondeur de réservoir relativement grande, et ceci vaut également au cas où la différence entre les poids spécifiques est considérable.
La présente invention, qui a pour objet de permettre le lavage efficace du charbon en gros morceaux dans un réservoir de profondeur réduite et qui, par conséquente satisfait aux exigences ci-dessus apparemment contradictoires, consiste dans le fait qu'à un niveau environ central entre la surface de la suspension et le fond du réservoir, la densité de la suspension fait un saut jusqu'à une valeur considérablement accrue, et dans le fait que les mixtes s'accumulant à ce niveau sont transportés vers et sur un écran incliné de bas en haut, duquel les mixtes sont déchargés.
Afin que ceux qui sont versés dans ce domaine puissent compren- dre aisément la présente invention, on décrira celle-ci en se référant au dessin schématique en annexe, dans lequel.-
La figure 1 est une vue en hauteur d'une installation conforme à l'invention, plusieurs parties de celle-ci étant représentées en coupe verticale.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II dansla figure 1, et la figure 3 est une coupe transversale similaire d'une construction modifiée.
L'installation comprend un réservoir de lavage relativement peu
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profond ayant un fond horizontal 4, des parois latérales 5, parallèles et verticales (voir les figures 2 et 3),une paroi avant 6 en pente et une paroi arrière 7 en pente.
Dans la partie inférieure du réservoir est montée la portion horizontale d'un transporteur à raclettes 8 conçu pour être mï, par un mo- yen non représenté, dans le sens des aiguilles d'une montre, ainsi qu'une flèche l'indique. La partie inférieure de ce transporteur balaie le fond 4 et les parois avant et arrière 6,7 en pente du réservoir, sa partie supé- rieure balayant un faux-fond imperforé 9 à une certaine distance vertica- lement au-dessus de la paroi avant 6 et aussi un faux-fond ou écran perfo- ré 10 à une certaine distance verticalement au-dessus de la paroi arrière 7.
La partie inférieure d'un second transporteur à raclettes 11 conçu pour être nuis, par un moyen non figuré dans le sens contraire des ai- guilles d'une montre indiqué également par une flèche, balaie la surface de la suspension qui remplit le réservoir lorsqu'il est en fonctionnement, de même qu'un feuillet en pente ascendante 12 monté à une certaine distance verticalement au-dessus de l'écran 10 et ayant sa portion inférieure, per- forée,partiellement submergée dans le bain.
A une certaine distance au-dessus du faux-fond 9 sont prévues quelques conduites 13 pour alimenter le réservoir en suspension de densité relativement faible, ces conduites étant perforées de façon à distribuer d'une manière uniforme la suspension sur toute la largeur du réservoir. Au moyen des plaques de guidage incurvées 14, cette suspension est également distribuée uniformément sur toute la hauteur de la portion du bain qui est située au-dessus de la portion inférieure de la partie supérieure du transporteur 8, de manière à ce que cette suspension s'écoule dans une direction substantiellement horizontale dans le réservoir.
Une conduite horizontale perforée 15 , pour l'alimentation de la suspension à densité relativement élevée dans l'espace confiné entre les partiesdu transporteur.8, est située au-dessus de la surface du bain à faible distance derrière le bord supérieur de la paroi avant 6 du réservoir.
La paroi arrière 7 du réservoir a deux ouvertures transversales ou fentes 16, 17 courant sur toute la largeur du baino Chaque fente débouche dans deux trémies étroites 18, 19 (figure 2) montées cote à cote,et chaque trémie a un orifice de sortie relativement étroit.
Le bord avant de l'écran 10 comporte un coude 10a tourné vers le bas en faisant un angle voisin de 180 , la portion inférieure du coude étant substantiellement à ras de la partie inférieure du transporteur 8.
Verticalement en dessous du bord supérieur 20 de la paroi arrière 7 en pente est monté un entonnoir 21 ayant son orifice de sortie verticalement au-dessus de la portion centrale d'un écran séparateur d'eau 22 , dont la portion avant est située verticalement en-dessous des orifices de sortie des entonnoirs 18, 190 Des dispositifs d'arrosage 23 sont disposés verticalement au-dessus de la portion arrière de l'écran 22.
Verticalement en-dessous des portions avant, centrale et arrière de l'écran 22 sont montés trois entonnoirs indiqués respectivement par 24, 25 et 26, et, à un niveau plus bas que ces entonnoirs, sont disposés deux réceptacles ou épaississeurs 27, 28. Les suspensions venant des entonnoirs 24.et 25 sont déchargées dans les'réceptacles 27 et 28 respectivement., L'orifice de sortie du réceptacle 27 communique par l'intermédiaire d'une conduite 29 et d'une pompe 30 avec la conduite d'alimentation 15 de la suspension à densité élevée, et l'orifice de sortie du réceptacle 28 com- manique par l'intermédiaire d'une conduite 31 et d'une pompe 32 avec les conduites d'alimentation 13 de la suspension à basse densitéo
Le bord avant oudéversoir 33,ajustable verticalement,
de la
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paroi avant 6 en pente est situé verticalement au-dessus d'un entonnoir 34 ayant son orifice de sortie verticalement au-dessus de la portion arrière d'un écran 35, et en-dessous de cette portion est disposé un entonnoir 36 se déchargeant dans le réceptacle 27. En-dessous de la portion avant de l'écran 35 est disposé un autre entonnoir 37 et, verticalement au-dessus de cette portion avant, sont montés des dispositifs d'arrosage 38.
Le charbon pur déchargé sur le feuillet 12 tombe sur un écran 39 pourvu de dispositifs d'arrosage 40, situés verticalement au-dessus d'un entonnoir ±la
A 1'arrière des conduites d'alimentation 13 est disposée une conduite 42 à travers laquelle on peut alimenter le bain en charbon à laver.
Le mode opératoire de l'installation décrite jusqu'ici est le suivant
En supposant que le réservoir soit rempli de suspension et qu'on l'alimente en charbon venant de la mine ou charbon brut, le charbon pur, c'est-à-dire le produit de poids spécifique relativement bas, flotte à la surface de la suspension, est transporté par la partie inférieure du transporteur 11 sur le feuillet perforé 12 et déchargé sur l'écran 39. Le sable qui adhère encore au charbon pur est enlevé de ce dernier au moyen de jets d'eau pure venant des dispositifs d'arrosage 40.
Les particules coulant au fond, c'est-à-dire les schistes sont reçues par le faux-fond 9 et de là elles sont enlevées par la partie supérieure du transporteur 8 de manière à tomber sur le fond 4 du réservoir.
Apres cela, elles sont transportées par la partie inférieure du transporteur 8 sur la paroi. avant 6 en pente et déchargées sur la portion arrière de l'écran 35, lequel permet à la suspension accompagnant les schistes de passer et d'être alimentée, via l'entonnoir 36, au réceptacle 27.
Ensuite le sable qui adhère encore aux schistes est enlevé à ces derniers avec de l'eau pure venant des dispositifs d'arrosage 38.
Les mixtes relativement légers ou charbons à zones schisteuses sont transportés par les courants horizontaux dans la zone supérieure du bain, en direction de l'écran 10. Les mixtes plus lourds flottent sur la suspension à densité relativement élevée, dont le niveau coïncide approximativement avec la partie supérieure du transporteur 8. Ils sont transportés par ¯l'action. combinée de la dite partie supérieure et des courants substantiellement horizontaux dans le bain en direction de l'écran 10. Ces courants sont obligés de s'écouler à travers les ouvertures de cet écran, en notant que le coude 10a coopère avec la partie inférieure du transporteur 8 pour empêcher ces courants de s'écouler directement dans l'espace en-dessous de cet écran.
De plus, la partie inférieure du transport 8 a tendance à entraîner une certaine quantité de la suspension de cet espace et de l'ajouter à ces courants. De ce fait, les charbons à zones schisteuses sont positivement mis en contact avec l'écran 10, si bien que la par- , tie supérieure du transporteur 8 est capable de remonter ces charbons sur cet écran, et ainsi ils sont déchargés sur la portion centrale de l'écran 22, conjointement avec la suspension débordant au-dessus du déversoir 20.
Cette suspension passe à travers l'écran 22 et est collectée dans le réceptacle 28.
La suspension, déchargée par les orifices 16, 17 et les entonnoirs 18, 19 est fournie à la portion avant de l'écran 22 et recueillie dans le réceptacle 27. La quantité de cette suspension, ajoutée à celle fournie par l'entonnoir 36, dépasse la quantité extraite du réceptacle 27 par la pompe 30,si bien que la suspension légère du réceptacle 27 débordera dans le réceptacle 28, d'où elle est fournie par la pompe 32 aux conduites 13.
On comprendra qu'il est essentiel que les orifices dans l'écran
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10 ne puissent se colmater, car le passage de la suspension légère serait contrarié et le transporteur n'arriverait pas à happer les charbons à zo- nes schisteuses qui, pour ainsi dire, n'ont pas de poids étant donné qu'ils sont en suspension dans le milieu fluide. Par conséquent, ces ouvertures doivent être assez grandes et, à ce sujet, il convient que l'écran 10 soit constitué par un écran à barreaux, comportant des barreaux distancés d'en- vi ron 12 mm.
Dans cet ordre d'idées, il y a lieu de remarquer que le moyen décrit pour décharger la suspension à densité élevée à travers chacune des fentes 16, 17 tel qu'il est représenté dans la figure 2 et constitué par des entonnoirs jumelés 18,19 se déchargeant directement sur l'écran 22, convient pour autant que l'espacement de l'écran à barreaux 10 ne dépasse une valeur prédéterminée, relativement faible.
Si l'espacement dépasse cet- te limite, il est préférable de décharger la suspension lourde des entonnoirs jumelés 18, 19 par l'action d'un siphon, en se rapportant à la figure 3; dans celle-ci, l'orifice de sortie de chaque entonnoir est raccordé, à l'aide d'un coude;, à une conduite élévatrice 43 ayant son déversoir 44, ajustable verticalement;
, situé à une certaine distance en-dessous du niveau du liquide dans l'entonnoir o Le liquide débordant au-dessus du déversoir est déchargé, par l'intermédiaire d'une conduite 45, sur l'écran 220
Il va sans dire que les barreaux de l'écran 10 ne doivent pas être espacés au point que la dimension maxima des mixtes passant à travers l'écran 10 ne soient plus aptes à être déchargés hydrauliquement, soit vers le haut par la suspension débordant au-dessus du déversoir 20, soit vers le bas par les entonnoirs 18, 19.
Il va de soi qu'on peut faire varier dans certaines limites les détails de la construction décrite plus haut et illustrée par le dessino Par exemple, il n'est pas toujours nécessaire de prévoir deux orifices de décharge de suspension 16, 170Dans de nombreux cas, on peut se dispenser de l'orifice 17. Deplus, les particules flottantes, c'est-à-dire les charbons purs, peuvent être déchargés de fagon connue, latéralement par des goulottes au lieu d'être enlevées du. bain sur le feuillet en pente 12.
On peut encore attirer l'attention sur une application intéressante et avantageuse de la présente inventiono Si le charbon brut est broyé à des dimensions allant par exemple de 150 à 6 mm, la séparation des mixtes des parties coulant au fond est ordinairement effectuée à un poids spécifique donné, par exemple de 2,0, à la fois pour les particules plus grossières et pour celles qui sont plus fines. Comme expliqué plus haut, si ce poids spécifique est justifié économiquement pour la dimension de particule de 150 mm, il est trop élevé pour la dimension de particule de 6 mm.
Cependant, si dans l'appareil de l'invention la suspension déchargée par la fente 16 et transportant des mixtes de faibles dimensions ayant un poids spécifique relativement élevé, est dirigée vers l'écran 35 , et si l'espacement de l'écran à barreaux 10 est choisi de façon convenable, la fraction plus fine de ces charbons peut être séparée des schistes à un poids spécifique appréciablement plus bas que 2,00 REVENDICATIONS.
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The invention relates to methods and means for separating granular solid materials having different specific gravities by means of a suspension, especially but not exclusively by washing, cleaning or classifying raw coal, so as to separate the coal. good in three or more fractions according to their specific weight.
In what follows, reference will only be made to washing raw coal and the word "water" will be used to denote any liquid suitable for this purpose. The word "sand" will be used to denote any pulverized insoluble material specifically heavier than water. liquid and suitable for use as a solid component of the suspension.
British Patent 530,742 and US Patent 2,139,047 of the Applicant disclose ways in which the raw coal coming from the mine or raw coal can be separated into several fractions in a washing tank. In this type of apparatus, the mixtures or coal with shale zones, which have specific gravities intermediate between that of coal by and that of impurities such as shales and pyrites, and which remain in suspension at different levels in the fluid mixture, are transported by means of substantially horizontal currents to individual discharge means, that is to say means independent of those serving for discharging floating particles and particles sinking to the bottom.
It is well known that the discharge of the mixtures out of an apparatus of this kind can present certain difficulties. In some cases, this discharge is done exclusively by hydraulic means, that is to say by causing the substantially horizontal currents carrying the products in suspension to become either upwards or downwards; examples of this are given in the aforementioned British patent 530,742 and in the pending British patent 21,292 / 53 which are both of the applicant. In other known apparatuses, the mixtures are unloaded only by mechanical means (see inter alia British Patent 466,964), or by a combination of hydraulic and mechanical means (see British Patent 593,455).
The fact that different means have been proposed for the discharge of the mixtures shows that none of the known devices gives entirely satisfaction. The main drawback of these devices is, in the opinion of the Applicant, that they are suitable only for treating carbon having a particle size of limited maximum value. This is due, inter alia, to the need to separate pure coal at a relatively very low specific gravity and shales at a relatively very high specific gravity if it is intended to wash coarse coal.
This can be demonstrated in the following way.
A 12.7 mm piece of shale coal, which contains a 1.58 mm slate of shale. having a specific gravity of 2.7, will have a specific gravity of 1.4, the specific gravity of pure carbon being 1.3. The presence of pieces of this kind in the coal will be easily accepted by customers, but the presence of pieces of 203 mm. Shale coal each containing a 25mm rock sheet, although having the same specific gravity of 1.4 will not be accepted or will only be accepted at a reduced price.
The reverse is the case, which occurs with the separation of the mixtures and the particles sinking to the bottom. A piece of 203 mm. of shale coal having a specific gravity of 2.0 may consist of a 63.5 mm piece of pure coal (specific gravity 1.3) and a 140 mm piece of shale having a specific gravity of 2.7. If we grind such a piece, for example to a maximum joint dimension of 12.7 mm. the pure charcoal thus released can very well be recovered by washing. If, however, it is desired to recover an equivalent percentage of pure coal from a 12.7 mm piece of shale coal also having a
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specific gravity of 2.0 this piece will have to be ground to one dimension, of particle having only a maximum value of 0.79 mm.
Now, it is well known that the cost of washing a ton of sown coal and the resulting losses increase as the particle size decreases. Therefore, the separation of shales in washing coal into large pieces can and should be done at a specific weight considerably higher than that which would be justified in washing nuts and fineso
In the apparatus provided with hydraulic means for the discharge of the mixtures, the speed of the updrafts must be sufficient to raise the pieces of maximum dimension of the coal with shale zones which exist in the raw coal to be treated. The required current speed increases with the difference between the specific gravities at which the pure coal and the shale must respectively be separated.
Indeed, a 100 mm piece of shale coal having a specific gravity of 1.8 and suspended in a fluid mixture having a specific gravity of 1.6 requires a flow velocity of about 0.65 m. per second and, assuming the discharge opening to be 0.3 x 0.3 m in size, this would require an amount of liquid of about 210 m 3 per hour.
A 200mm piece of the same specific gravity, suspended in the same fluid mixture, would require a flow velocity of 0.91m per second but, since the dimensions of the discharge opening would have to be increased due to the size. increased particles, the required quantity of liquid would be about 590 m3 per hour. If this same piece were to have a specific weight of 2.0, the said quantity would even have to be increased to about 850 m3 per hour. These enormous quantities of liquid, the hydraulic discharge means of the mixtures are not suitable for washing coarse coal, and the mechanical means are indicated.
However, one still has to face the following difficulty.
It is well known that the substantially horizontal currents of transport of the mixtures to the discharge openings must be effective throughout the entire thickness of the area where the mixtures are able to remain in suspension. On the other hand, it is desirable that the wash tank has a limited depth in order to reduce the initial cost and the quantity of suspension in circulation. But, washing coals in large pieces requires a relatively large tank depth, and this also applies in the case where the difference between the specific weights is considerable.
The present invention, which has for its object to enable the efficient washing of coarse coal in a tank of reduced depth and which therefore satisfies the above apparently contradictory requirements, consists in the fact that at a level approximately central between the surface of the suspension and the bottom of the tank, the density of the suspension jumps to a considerably increased value, and in the fact that the mixtures accumulating at this level are transported to and on a low inclined screen at the top, from which the mixed are discharged.
In order that those skilled in the art may readily understand the present invention, it will be described with reference to the attached schematic drawing, in which.
Figure 1 is a top view of an installation according to the invention, several parts thereof being shown in vertical section.
Figure 2 is a cross section taken along the line II-II in Figure 1, and Figure 3 is a similar cross section of a modified construction.
The installation includes a relatively small wash tank
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deep having a horizontal bottom 4, side walls 5, parallel and vertical (see Figures 2 and 3), a sloping front wall 6 and a sloping rear wall 7.
In the lower part of the tank is mounted the horizontal portion of a scraper conveyor 8 designed to be mï, by a means not shown, in a clockwise direction, as indicated by an arrow. The lower part of this conveyor sweeps the bottom 4 and the sloping front and rear walls 6,7 of the tank, its upper part sweeping an imperforated false bottom 9 at a certain distance vertically above the front wall. 6 and also a false bottom or perforated screen 10 at a certain distance vertically above the rear wall 7.
The lower part of a second scraper conveyor 11 designed to be damaged, by a means not shown in the counterclockwise direction also indicated by an arrow, sweeps the surface of the suspension which fills the tank when It is in operation, as is an upward sloping sheet 12 mounted at a distance vertically above the screen 10 and having its lower, perforated portion partially submerged in the bath.
At a certain distance above the false bottom 9, a few pipes 13 are provided for supplying the reservoir with a relatively low density suspension, these pipes being perforated so as to distribute the suspension uniformly over the entire width of the reservoir. By means of the curved guide plates 14, this suspension is also distributed evenly over the entire height of the portion of the bath which is located above the lower portion of the upper part of the conveyor 8, so that this suspension s 'flows in a substantially horizontal direction into the reservoir.
A perforated horizontal pipe 15, for feeding the relatively high density slurry into the confined space between the parts of the conveyor. 8, is located above the surface of the bath a short distance behind the upper edge of the front wall. 6 from the tank.
The rear wall 7 of the tank has two transverse openings or slits 16, 17 running across the entire width of the baino Each slit opens into two narrow hoppers 18, 19 (figure 2) mounted side by side, and each hopper has a relatively narrow.
The front edge of the screen 10 has an elbow 10a facing downwards at an angle close to 180, the lower portion of the elbow being substantially flush with the lower part of the conveyor 8.
Vertically below the upper edge 20 of the sloping rear wall 7 is mounted a funnel 21 having its outlet opening vertically above the central portion of a water separator screen 22, the front portion of which is located vertically in below the outlet openings of the funnels 18, 190 Watering devices 23 are arranged vertically above the rear portion of the screen 22.
Vertically below the front, central and rear portions of the screen 22 are mounted three funnels indicated respectively by 24, 25 and 26, and, at a level lower than these funnels, are arranged two receptacles or thickeners 27, 28. The suspensions coming from the funnels 24. and 25 are discharged into the receptacles 27 and 28 respectively., The outlet of the receptacle 27 communicates via a pipe 29 and a pump 30 with the pipe of feed 15 of the high density suspension, and the outlet of the receptacle 28 communicates via a line 31 and a pump 32 with the feed lines 13 of the low density suspension
The front edge or overflow 33, adjustable vertically,
of the
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sloping front wall 6 is located vertically above a funnel 34 having its outlet vertically above the rear portion of a screen 35, and below this portion is disposed a funnel 36 discharging into the receptacle 27. Below the front portion of the screen 35 is disposed another funnel 37 and, vertically above this front portion, are mounted sprinkler devices 38.
The pure carbon discharged on the sheet 12 falls on a screen 39 provided with sprinklers 40, located vertically above a funnel ± the
Behind the supply lines 13 is a line 42 through which the coal bath to be washed can be supplied.
The operating mode of the installation described so far is as follows
Assuming the tank is filled with slurry and fed with coal from the mine or raw coal, pure coal, i.e. the product of relatively low specific gravity, floats on the surface of the tank. suspension, is transported by the lower part of the conveyor 11 on the perforated sheet 12 and discharged onto the screen 39. The sand which still adheres to the pure carbon is removed from the latter by means of jets of pure water coming from the devices of 'watering 40.
The particles sinking to the bottom, that is to say the shales, are received by the false bottom 9 and from there they are removed by the upper part of the conveyor 8 so as to fall on the bottom 4 of the tank.
After that, they are transported by the lower part of the conveyor 8 on the wall. front 6 sloping and unloaded on the rear portion of the screen 35, which allows the suspension accompanying the shales to pass and be fed, via the funnel 36, to the receptacle 27.
Then the sand which still adheres to the shales is removed to them with pure water coming from the sprinklers 38.
The relatively light mixes or coals with shale zones are carried by horizontal currents in the upper zone of the bath, in the direction of the screen 10. The heavier mixes float on the suspension at relatively high density, the level of which approximately coincides with the upper part of the transporter 8. They are transported by ¯the action. combined with said upper part and substantially horizontal currents in the bath in the direction of the screen 10. These currents are forced to flow through the openings of this screen, noting that the elbow 10a cooperates with the lower part of the screen. conveyor 8 to prevent these currents from flowing directly into the space below this screen.
In addition, the lower part of the transport 8 tends to entrain a certain amount of suspension from this space and add it to these currents. Therefore, the coals with shale areas are positively contacted with the screen 10, so that the upper part of the conveyor 8 is able to raise these coals on this screen, and thus they are unloaded on the portion. center of the screen 22, together with the suspension projecting above the weir 20.
This suspension passes through the screen 22 and is collected in the receptacle 28.
The suspension, discharged through the orifices 16, 17 and the funnels 18, 19 is supplied to the front portion of the screen 22 and collected in the receptacle 27. The quantity of this suspension, added to that supplied by the funnel 36, exceeds the amount withdrawn from receptacle 27 by pump 30, so that the light suspension from receptacle 27 will overflow into receptacle 28, from where it is supplied by pump 32 to lines 13.
It will be understood that it is essential that the orifices in the screen
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10 cannot become blocked, because the passage of the light suspension would be hampered and the conveyor would not be able to grab the coals with shale areas which, so to speak, have no weight since they are in suspension in the fluid medium. Consequently, these openings must be large enough and, in this connection, the screen 10 should be constituted by a bar screen, comprising bars spaced about 12 mm apart.
In this connection, it should be noted that the means described for discharging the high density suspension through each of the slits 16, 17 as shown in figure 2 and consisting of twin funnels 18, 19 discharging directly onto the screen 22, is suitable as long as the spacing of the bar screen 10 does not exceed a predetermined, relatively small value.
If the spacing exceeds this limit, it is preferable to discharge the heavy suspension from the twin funnels 18, 19 by the action of a siphon, referring to Figure 3; therein, the outlet orifice of each funnel is connected, by means of an elbow ;, to an elevator pipe 43 having its weir 44, vertically adjustable;
, located at a certain distance below the level of the liquid in the funnel o The liquid overflowing above the weir is discharged, via a pipe 45, on the screen 220
It goes without saying that the bars of the screen 10 should not be spaced so far apart that the maximum dimension of the mixtures passing through the screen 10 are no longer able to be unloaded hydraulically, either upwards by the suspension projecting at the top. -above the weir 20, or down through the funnels 18, 19.
It goes without saying that the details of the construction described above and illustrated by the drawing can be varied within certain limits. For example, it is not always necessary to provide two suspension discharge ports 16, 170 In many cases , one can dispense with the orifice 17. In addition, the floating particles, that is to say the pure coals, can be discharged in a known manner, laterally by chutes instead of being removed from. bath on the sloping sheet 12.
Attention may also be drawn to an interesting and advantageous application of the present invention. If the raw coal is ground to dimensions ranging, for example, from 150 to 6 mm, the separation of the mixes from the sinking parts is usually carried out at a weight specific given, for example 2.0, for both coarser and finer particles. As explained above, if this specific weight is economically justified for the particle size of 150 mm, it is too high for the particle size of 6 mm.
However, if in the apparatus of the invention the suspension discharged through the slot 16 and carrying small-sized mixtures having a relatively high specific weight is directed towards the screen 35, and if the spacing of the screen to Bars 10 is suitably chosen, the finer fraction of such coals can be separated from the shales at a specific gravity significantly lower than 2.00 CLAIMS.
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