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La présente invention, se T .oiovte une installation de séparation, flottation et sédimentation de Y111?r'Tm1¯' par ee'.ple de Crarbons.
On connaît une inf.ta2-''.ptior!. dp séparation flottation et S C1.¯Meilt2¯t:L031r CO?l:'.t:! t11' ;7Pr nn r'-f'rviir rin séparation fixe, conportpnt un trop-plein pour il Ce la natire '"e flotta- -on et un dispositif pulseur, 0:1''F"??: rlnr.v ce réservoir, pour l'évacuation' re la o ;71I'E 'le n(l'iyr'¯rli.t:¯Otl. r2'¯1 cette installation, le l'lr?OSi'l.Î 17L11,^-"'.r est 1-jar une roue à r'cv.3t'tPS pourvue P7tt=--'rl.f.'Ur ¯.12:1t d'un*3 couronna '''ent'e 'Gt7L7 '.i' un pignon Le grand inconvénient de ces sc'¯.DarFteurs par ^CßI:F')lt.at;LOn conrluSy est eue la couronne dentée plonge avec la roue a paieries dans le
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réservoir de séparation, c'est-à-dire qu'elle est en contact avec le liquide de séparation et la matière, ce qui entraîne une très forte usure.
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Une autre installation connue pour la séparation =aaa flottation et sédimentation, est constituée par un tambour rotatif servant en 'nêne te-nps de réservoir de séparation et contenant le lit'us de de séparation et la matière à traiter. Dans cette installation,
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la matière traiter est introduite dans le ta''1bour per une de ces faces, tandis que de l'autre côté les deux constituants., c'est-à- dire les matières de flottation et de sédimentation, sont évacues
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séparément. Dans' une telle installation, la conrianâe du tambour de séparation est située hors du bain, donc sans contact avec le liquide de séparation.
Toutefois, cette installation a l'inconvénient
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essentiel, que les ouvertures d'entrée et d'évacuation du taïbour, doivent être relativement grandes, de sorte que la profondeur du bain est très faible.
La présente invention vise à supprimer les inconvénients des installations connues et à procurer une installation dans laquelle l'usure est réduite au minimum, tandis que la profondeur et la longueur du bain sont grandes. A cet effet., le dispositif pul- seur est constitué par un tambour conique à axe oblique, dont 1' extrémité supérieure ouverte fait saillie du liquide de séparation
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dans lequel le tambour est partiellement iY;"!erf0." l'extrémité supérieure du tambour est attaquée par une commande, av2ltr "evse.ient à roues dentées, tandis que dans l'ouverture de cette extrémité pénètre une goulotte amenant la Matière traiter et à cet endroit
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e^t é.;ale'o:ent prévue une conduite amenant le liquide de s{p;;',:;:'ai- ;¯'-.:
"1 et l'e?¯'tr'"i.1.t - inf,rïeure plus large du tambour ect l""\Rrti"?ll'?"e1t fpr',,:6e nar un anneau y fixé, et ans cette e-tr=,it .sont montées des palettes de pulsation.
Les dessin^ annexés montrent, à titre (1' e::e¯::.Üe:", C-.evy. forces de réalisation de l'invention.
La figure 1 e->t une vue de coté n'une int-slltir1 re sé- paration par flottation et sédimentation ,
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La. figure 2 est une vue en plan de cette installation.
La. fleure 3 est un détail en coupe parlaligne III - III.
La figure 4 est une coupe longitudinale à plus grande échelle de l'installation.
La figure 5 est une coupe par la ligne V - V.
Les figures 6 et 7 montrent schématiquement le montage du tanbour.
La figure 8 montre schéma tiquèrent toute une installation de séparation par flottation et sédimentation.
La figure 9 est une coupe par 'la ligne IX - IX..
La figure 10 'est une autre forme de réalisation d'une installation ,de séparation par flottation et sédimentation à pla- que de fermeture s'engageant dans le tambour., et
La figure 11 est une vue de face par la ligne XI - XI.
L'installation de séparation par flottation et sédimen- tation suivant les figures 1 et 2, est essentiellement constituée par un réservoir de séparation 1 et un tambour rotatif 2 plongeant dans ce réservoir. Ce dernier est sensiblement en forme d'entonn- noir et possède à son extrémité inférieure une tubulure 3, à la- quelle se raccorde une conduite 4. La tubulure et la conduite ser- vent à évacuer une partie du liquide de séparation du réservoir.
A une certaine distance du bord supérieur du réservoir de sépara- tion, du côté évacuation, est prévu un trop-plein 5.
Le tambour 2, servant de dispositif pulseur pour évacuer la matière de sédimentation, est conique. Il est avantageusement constitué par deux éléments tronconiques, décrits plus en détail ci après. Le tambour est incliné vers 1' extrémité d'évacuation. L'an- gle d'inclinaison a par raoport à l'horizontale est avantageusement d'environ 30 . Il.est choisi de façon que l'extrémité d'entrée, c'est-à-dire l'extrémité du tambour ayant le diamètre le plus petit, soit située au-dessus du niveau du liquide dans le réser- voir de séparation.
De plus, dans le choix de l'angle d'inclinai- son du tambour, il faut encore tenir compte que celui-ci doit pion-
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ger le plus profondément possible dans le réservoir, par son extr-
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mité d' vacuatlon7 c'est-à-dire par son extraite ayant le diamètre le plus grand. Comme détaille encore plus loin, le tambour est sur des galets porteurs.
A l'extrémité d'alimentation du tambour est prévue la. commandé pour la ise en rotation. Elle est essentiellement consti- tuée par une couronne-dentée 6, un pignon 7 monté dans un palier $, et un moteur de commande 9. Pour plus de clarté, la figure 1 montre entre le pignon 7 et le moteur 9, deux pignons coniques 10 et 11 oui servent à compenser l'inclinaison du tambour, de sr que le moteur peut être'monté horizontalement.
Toutefois, il est avantageux que la commande ne soit pas montée de la manière simplifiée montrée sur la figure 1, mais bien à mi-hauteur environ de la couronne dentée. De cette manière, le pignon 7 n'attaque par la couronne, par le bas, mais par le côté, de façon qu'une composante de la pression des dents soit dirigée vers le bas ce qui contribue à un meilleur montage du. tambour.
Les figures 1 et 2 montrent encore une goulotte d'alimentation 12 pour la matière à traiter. Elle pénètre par l'ouverture 13 dans le tambour. Cette goulotte d'alimentation est avantageusement inclinée et d'une longueur telle, qu'elle pénètre un peu dans le liquide de séparation et ce, le plus possible vers l'extrémité d'ali-
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¯e'nt a tion. On obtient ainsi que sous l'effet de l'arrivée de la natière, le niveau du liquide n'effectue pas de forts nouve-cnts et ou? la matière à se 1 'rer puisse sur une ersiie longueur du i::1., de l'extrémité d'entre scelle e sortie, se séparer en ses deux constitubants sous l'action du liquide de 8sTa+'ion.
Confie le montre clairement la figt1rr 4. le ta'¯'o1?r ert âV8lt.2'eLlSe:; Ellt et essentiellement constitué par deux él/":A-Üs tronconiques 14 et 15 reliés entre eux par un anneau 16. Ce Dernier neut alors être si tu opas un plan perpendiculaire l'axe de rot?tion. La paroi du tambour et l'anneau 16 sont perforés ou .-4ve'1tnc:l- "!.e'"':0Ylt pourvus de fentes. Cette perforation est choisie de "2¯:1i9r':
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que pratiquement seul le liquide de séparation puisse passer, tandis que la matière à traiter est retenue. Il est avantageux que la perforation de l'anneau 16 soit plus grande que celle de la paroi du tambour. De cette manière on peut transférer relativement beaucoup de liquide de séparation de la partie extérieure 17 du réservoir de ' séparation dans la partie intérieure 18.
Il n'y a pas de danger que des particules de matière passent par cette plus grande perforation de 1' intérieur vers l'extérieur, du fait que la matière se déplace de droite à gauche dans l'installation et ainsi à travers le bain, comme montré sur la ..!pure 4. Etant donné qu'à l'endroit occupé par lanneau 16, la paroi du tambour s'élargit en formant un gradin, la matière de sédimentation glisse, de la partie du cône tronqué 15 située en bas au moment considéré en passant par cet endroit pour'arriver dans la partie plus large 14. L'anneau 16 est donc en quelque sorte situé dans un angle mort.
Il faut encore ajouter à cela que le courant de liquide de séparation est men-t dirigé de la partie extérieure 17, vers la partie intérieure 18.
Dans la partie .tronconique 14 du tambour située du côté de l'évacuation, il est prévu un certain nombre de palettes de pulsation 19. Ces dernières sont avantageusement triangulaires et, comble le montre la. figure 5, inclinées de façon à forcer une norte de chambre avec la oaroi du tambour dans la partie inférieure du réservoir de séparation, et environ à hauteur de la roulotte d'évacuation 20, elles sont dirigées vers celle-ci, de sorte que la ma- tière de sédimentation tombant vers le bas entre ces palettes est entraînée par celles-ci vers le haut, en glisre et¯tombe ainsi dans la goulotte .d'évacuation.
Il est particulièrement avantageux que ces palettes soient également perforées ou percées de trous. De cette manière on' obtient que¯, pendant la pulsation ascendante, le liquide de réparation s'écoule plus facilement de la. chambre formée par la palette correspondante et l'enveloppe du tambour, et retourne dans le réservoir de séparation.
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tE=!P!l'OllT e:"5t pArtiplle i0"1) fr,r.?e :1fir un efV10rv 21 '::11 oui-' t-:() '7 ts..i'el ¯ ji'it'* d'évacuation.
Cet pnu-pu F?É'f:=¯';f? r'9'f 1-9. "'t.i.':rf- '"e "'"'""1. -ent0tion "'',a..7¯::r'F' 18t'r['le .'ent hors de J.<'1 riarti-"1 .!:1f' ':ri.cul'e du tp(..boi1r.
A cet effet, on 011:1e cet P'l1".r:::-U une lû!',,'':177.' :']1 "':fifpnt0. !:1...,"nt "'u""L être "'I'\rttculi?""'p 'G'1t p.vent?:el1Y de faire l'pnaepu- 21 C0:1.t"U9 et ce c' C' façon rue la pointe du cône re situe à 1.' '">'G r'! PLtr o?1 teT"bour et 'J1U' l'axe de rotation de celui-ci. De c tte '=¯'1i'r, 1? ¯ c ¯ re <?e sédimentation 'oeuf glisser plus a.i. ': ;e¯lt des palette?, "11 -"2.it qu'à sa. partie supérieure l'anneau est sensiblement èiri"' ve Ticaleren t.
Pour fermer encore plus le2:tr*'.ité d'évacuation du tanbour, on peut avantageusement prévoir une plaque 22, corie "'1QfI::;r0 pur la figure 47 qui déborde' un peu sur l'anneau 21. L'e:-trs..1itR suprieure 30 de cette plaque est coudée vers le trop-plein. Cette extrémité se situe sensiblement à la ?2ere hauteur que le bord 58 du trop-plein. Le niveau du liquide est maintenu un peu. plus aut c1ue le bord du trop-plein, de sorte que la netière ne flottation peut s'écouler sans difficulté avec une partie du liquide de séparation.
Quant au reste, la plaque 22 est réalisée pensiblenent seY:i -circu- . la.ire, de façon que toute la partie seui-circulaire périphérique recouvre l'anneau (voir figure 5). Cette plaque est aV2'l.ta:euc:e;'\ent ±1- ;ovilile. A cet effet sont prévues des écrous 23 qui meuvent être détachés de l'extérieur pour permettre d'enlever vers le haut la plaque hors du réservoir de séparation. Le renpl # cèdent ("8 la -.'11.:>que se fait donc relativement vite. Cette .plaque sert à réaliser une fermeture entre le tambour rotatif et le ':)()rr1 ru")riel1:r du côte de l'évacuation du réservoir de réparation. On r.v¯1: ainsi ou'à cet endroit des parties ce la "12titre :,:j1Jj¯2r:1t ##?:;-:? .,';-' r ####iv¯:1 '.""#?.? '"#prtie 5¯:¯.riel.1re d.u réservoir '"##? Té'-pt'"'1.
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vre un peu, ce- me contresur le dessin. Tout comme la plaque corres- pondent- 22 de la figure 4, la plaque est fixée par ces Mérous 62 à la paroi du réservoir de séparation 1 et sa partie supérieure 63 est coudée vers le bord 58 du trop-plein.
La partie coudée 63 a sensiblement la même largeur que l'ouverture de l'anneau 21 cet en@roit, de sorte que le transport de la matière de flottation four le trop-plein 5 se fait ;rès bien sur toute l'ouverture libre.
Cette forme de réalisation de la plaque de fermeture est avantageu- se, du fait que l'écartement entre elle et l'anneau 21, considéré du côté de l'alimentation, est complètement recouvert, de sorte que la matière qui descend dans la partie située derrière 1'Evacua tion, peut glisser sur la plaque et arriver sans encombre près des palettes.
Du'côté du tambour où celui-ci fait saillie du réservoir de séparation, est prévue une cloison 24, de forme conique, de fa- çon à se trouver près de la surface balayée par les bords des palettes 19, dirigés vers l'intérieur. Cette plaque empêche, d'une part, que de la matière de flottation arrive près des palettes de pulsation, et d.'autre part, que des parties de la matière de sédimentation tombent prématurément des palettes de pulsation et retournent dans le réservoir de séparation. La plaque est avantageu- sement articulée, et l'articulation 25 permet un mouvement bascu- lant vers l'intérieur.
S'il devait se produire qu'une plus grande quantité tombe près des palettes et dépasse celles-ci en direction radiale, la plaque. 24 peut s'écarter vers l'intérieur et laisser à cette quantité la place libre pour son passage. Une autre arti- culation 59 est prévue entre la partie de la paroi latérale 26, située à l'intérieur du tambour, et le fond de la goulotte d'évacua tion 20. Cela':
permet que la paroi 24 puisse, également à son extré- mité supérieure,. s'écarter vers l'intérieur, avec l'articulation 25 Après que les gros morceaux ont été rejetéspar la palette corres- pondante,, la plaque réoccupe sa position initiale, sous l'effet de son propre poids et du contre-poiss 27, à l'aide d'uns tige 28,
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est fixé dans la paroi intérieure de la plaque de ferreture, engen- drant ainsi une force de rappel autour de 1' articulation 25 dans le sens du mouvement des aiguiller, d'une montre-.
Dans sa position habituelle, la plaque est retenue par des buttes 29 et 60 repré- sentées sous forme de simples broches sur le figure 3. Au lieu des articulations 25 et 59, on peut aussi prévoir avantageusement un moyen élastique, par exemple un élément en. caoutchouc monté dans la partie mobile de la paroi 26 et permettant un retour de le pla- que de fermeture.
Comme montré sur les figures 1 et 2, deux caissons 31 et
32 sont avantageusement.prévus du côté alimentation du réservoir de séparation. Ces caissons sont ouverts à leur extrémité inférieu re, figure 3. Ils communiquent donc librement par leur' ouverture
33 avec l'intérieur du réservoir de séparation.
La cloison sépara- trice 34 entre le caisson 31 et le réservoir de séparation, présen- te une ou plusieurs fentes 57, qui, à l'aide d'un tiroir 35 régla- ble de l'extérieur, peuvent être plus ou moinsouvertes,,De 'olus les deux caissons sont pourvus de,conduites 36 et 37, pour le li- quide de séparation,
Le tambour rotatif est monté de façon qu'il ne se produi- se pas de forces de poussée dans le sens horizontal.
A cet effet, les extrémités du tambour (voir figure 4) possèdent chacune un an- neau conique 38 ou 39. Ces anneaux prennent appui chacun sur deux galets coniques porteurs 40 et 41 ou 42 et 43. La conicité de ces galets porteurs et .des anneaux 38 et 39, est calculée de façon que les sommets des cônes coïncident en un point. Comme le nontrent clairement sur les figures 6 et 7, les sommets des cônes dec (eux galets porteurs 40 et 41 et de l'anneau conique 38 coïncident au noint 44, tandis que les sorbets des cônes des galets 42 et 43 et de l'anneau 39 coïncident en un point 45.
De plus, cette conicité est calculée'de façon qu'aucune force de poussée ne puisse se pro- duire dans le sens horizontal. Pour que ces exigences soient réa- lisées, les angles de conicité doivent répondre aux conditions suivantes :
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Dans ces équations, a représente l'angle d'inclinaison .de l'axe du tambour.par rapport à l'horizontale, 3 l'angle entre le -plan verti- cal passant par l'axe du tambour et la ligne reliant le point de contact des galets à l'axe du tambour, mesuré dans le plan normal de l'anneau de roulement le demi diamètre moyen du galet porteur correspondant, R le demi-diamètre moyen de l'anneau de roulement correspondant,
1-'angle entre l'axe de l'anneau de roulement et la génératrice de .l'enveloppe conique, et # 2 l'angle entre l'axe du galet porteur et la génératrice. Pour des raisons de fabrication il est très avantageux que les axes des galets porteurs situés à l'extrémité d'alimentation du tambour, se trouvent dans un plan hori zontal. Pour que cette condition supplément-lire soit remplie, le rapport des demi-diamètres doit être choisi de manière à répondre à l'équation suivante :
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Le montage décrit ci-dessus constitue une forme de construction particulièrement simple et sûre. :
Au" lieu des anneaux de roulement et des galets porteurs coniques décrits., on peut'aussi utiliser des anneaux de roulement et des galets porteurs cylindriques.
Dans ce cas il faut prévoir des galets de pression supplémentaires absorbant les forces de. poussée orientées horizontalement, et les reportant'dans la fondation.
La.figure 8 montre schématiquement toute l'installation de séparation par sédimentation et flottation. La matière à traiter arrive par la goulotte d'alimentation 12, dans le tambour 2, et en même temps, dans le liquide de séparation. Le tambour et le,
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réservoir de séparation sont d'une longueur telle que la matière à @ traiter ait suffisamment l'occasion de se séparer en ses deux constituants, c'est-à-dire en matières de flottation et de sédimentation La matière de flottation sort du réservoir de séparation, avec un une partie du liquide de séparation, par le trop-plein 5, tandis que la matière de sédimentation est évacuée du réservoir par la goulotte d'évacuation .20.
La matière de flottation pas se, avec du liquide de séparation, sur un tamis 46 où elle est séparée de ce liquide. Ce dernier est collecté dans l'entonnoir 47 sous le tamis et s'écoule par la conduite 48. A l'aide d'un élévateur pneumati- que 49, ou d'une pompe correspondante, et de la. conduite 50, le liquide 'de séparation est amené dans un réservoir 51. L'air ainsi entraîné peut s'échapper par l'aérateur 52, tandis que le liquide passe de la conduite 56, dans les caissons 31 et 32 et de là, dans le réservoir de séparation 1. A cet effet, l'extrémité inférieure de la conduite 56 est divisée en forme de fourche et débouche dans, les deux caissons.
De cette façon, le circuit principal du liquide de séparation est de nouveau fermé.
Suivant la position de la vanne 54, une partie du liquide de séparation peut.aussi être retirée par la conduite 55 et également retourner dans le réservoir de séparation, par le circuit précité, c'est-à-dire: -la conduite 50, l'élévateur pneumatique 49, le réservoir 51 et la conduite 53. Il ne s'agit alors que d'une petite quantité de liquide de séparation, de sorte qu'on obtient un faible courant vers le bas dans le réservoir 1, et.ce, surtout dans la partie inférieure. Grâce à ce faible courant, qui n'influence en rien les courants de séparation proprement dits, on obtient de façon avantageuse que la matière mixte ayant tendance à s'accumuler dans la chambre intermédiaire entre le tambour 14, 15 et le réservoir 1, soit 'évacuée continuellement de cet endroit.
L'arrivée du liquide de séparation des caissons 31 et 32, précités dans le réservoir de séparation, peut être réglée à l'aide du tiroir 35. Lorsque ces tiroirs se trouvent dans leur position inférieure fermant ainsi les fentes 57, le liquide de sé-
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parution remplissant les caissons, ne peut alors pénétrer dans le réservoir 1-que par l'ouverture 33 (voir figure 3). On obtient ainsi dans le réservoir de séparation un léger courant ascendant du liquide de séparation à travers la paroi du tambour, partout perforée, et ce, vers le trop-plein 5. On peut ainsi éviter une sédimentation des particules denses, par exemple de la magnétite contenue dans le liquide, et favoriser le,processus de sépa.ration.
Il peut aussi être souhaitable d'engendrer un courant plus intense. à la surface du liquide et vers le trop-plein 5.'On peut alors tirer plus ou moins vers le haut le tiroir 35, de fa.çon que les fentes 57, aménagées près de la surface du liquide, soient ouvertes partiellement ou entièrement. De cette manière, une partie du liquide de séparation passe 'aussi par ces ouvertures et engendre le courant superficiel souhaité.
Dans la forme de réalisation précitée, on a décrit un tambour dans lequel toutes les parties formant la paroi, c'est-à-dire les deux parties 14 et 15 et l'anneau 16, sont perforés . Si'l'ins-' tallation doit être utilisée pour séparer de la matière susceptible d'être traitée aisément du fait de la forte différence de densité entre les deux constituants, on peut laisser la partie conique inférieure 14 du tambour, sans perforations, de sorte que le liquide de séparation ne peut passer que par les perfora.tions de la partie 15 et de l'anneau 16. Cette forme de réalisation présente l'avantageque les pluspetites particules de matière de sédimentation peuvent aussi être collectées dans-la. partie inférieure 14 et évacuées par la goulotte 20, comme décrit plus haut.
De plus, cela simplifie la' construction du tambour.'
Pour augmenter le courant à la surface, de l'extrémité d'entrée à celle d'évacuation, on peut aussi renvoyer une partie du liquide de- séparation dans le réservoir 1, à l'aide de la conduite 53. Cette dernière débouche au-dessus, de la goulotte d'alimien tation 12, oU passe par l'ouverture 13 dans la paroi frontale supérieure du tambour. La quantité de liquide de séparation introdui-
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te à cet endroit peut être déterminée, et réglée par les vannes @ indiquées.dans les conduites 53 et 56.
Au lieu d'un faible courant 'descendant dans la partie inférieure du réservoir de séparation 1 et la conduite 55 (voir le sens indiqué par la flèche), on peut aussi utiliser un léger courant ascendant, en laissant circuler vers le haut une partie du liquide de séparation-de la conduite 48 ou du' réservoir de tropplein 51,! par 'la conduite 55.. Un tel courant a également pour but, d'entraîner. d'éventuelles particules mixtes ayant tendance à s' accumuler dans la chambre entre la paroi 1 et le tambour 14,15.
Un courant ascendant est particulièrement intéressant lorsqu'en pratique, on .peut tolérer une faible quantité de matières mixtes @ dans la matière de flottation.
REVENDICATIONS.
1.- Installation de séparation par flottation et sédimentation de minéraux, par exemple des charbons,constituée par un réservoir de séparation fixe à trop-plein pour l'évacuation de la matière de flottation et du liquide du bain, et un dispositif pulseur ainsi qu'une goulotte pour l'évacuation de la matière de sédimentation,caract risée en ce que le dispositif pulseur est constitué par un tambour conique à axe oblique dont l'extrémité ouverte supérieure fait saillie du liquide'de sépration tandis que le restant.
du tambour plonge partiellement dans le liquide, l'ex- trénité supérieure 'du tambour est attaquée par une commande, avantageusement à roues dentées, et dans l'ouverture à cette extrai- té pénètre une goulotte amenant la '.ratière à' traiter, tenais qu' au même endroit est prévue une conduite amenant le liouie de séparation, et l'extrémité inférieure plus large du tambour est en partie fermée par un anneau qui y est fixe et, à cette extraite sont aménagées des palettes de pulsation.
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The present invention is a separation installation, flotation and sedimentation of Y111? R'Tm1¯ 'by ee'.ple Crarbons.
We know an inf.ta2 - ''. Ptior !. dp flotation separation and S C1.¯Meilt2¯t: L031r CO? l: '. t :! t11 '; 7Pr nn r'-f'rviir rin fixed separation, conportpnt an overflow for it This the natire' "e float -on and a blower device, 0: 1''F" ??: rlnr.v this tank, for the evacuation 're la o; 71I'E' the n (the iyr'¯rli.t: ¯Otl. r2'¯1 this installation, the l'lr? OSi'l.Î 17L11, ^ - "'. r is 1-jar a r'cv.3t'tPS wheel provided P7tt = -' rl.f.'Ur ¯.12: 1t with a * 3 crown '' 'ent'e' Gt7L7 '.i' a pinion The great disadvantage of these sc'¯.DarFteurs by ^ CßI: F ') lt.at; LOn conrluSy is had the toothed crown plunged with the payroll wheel in the
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separation tank, that is to say it is in contact with the separation liquid and the material, which causes very high wear.
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Another known installation for the separation = aaa flotation and sedimentation, consists of a rotating drum serving as a separation tank as nene and containing the separation bed and the material to be treated. In this installation,
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the material to be treated is introduced into the ta''1bour through one of these faces, while on the other side the two constituents, that is to say the flotation and sedimentation materials, are discharged
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separately. In such an installation, the conrianâe of the separation drum is located outside the bath, therefore without contact with the separation liquid.
However, this installation has the drawback
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essential, that the inlet and outlet openings of the taïbour, must be relatively large, so that the depth of the bath is very low.
The present invention aims to eliminate the drawbacks of known installations and to provide an installation in which wear is reduced to a minimum, while the depth and length of the bath are great. For this purpose, the pulverizer device consists of a conical drum with an oblique axis, the open upper end of which protrudes from the separating liquid.
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in which the drum is partially iY; "! erf0." the upper end of the drum is attacked by a control, av2ltr "evse.ient with toothed wheels, while in the opening of this end enters a chute bringing the Material to be treated and at this place
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e ^ t.; ale'o: ent provided for a pipe bringing the liquid of s {p ;; ',:;:' ai-; ¯'- .:
"1 and e? ¯'tr '" i.1.t - inf, wider rïeure of the drum ect l "" \ Rrti "? Ll'?" E1t fpr ',,: 6th nar a ring attached to it, and in this e-tr =, it. are mounted pulsation paddles.
The accompanying drawings show, as (1 'e :: ē ::. Üe: ", C-.evy. Forces for carrying out the invention.
Figure 1 e-> t a side view of an int-slltir1 re separation by flotation and sedimentation,
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Figure 2 is a plan view of this installation.
Flower 3 is a sectional detail by line III - III.
FIG. 4 is a longitudinal section on a larger scale of the installation.
Figure 5 is a section through the line V - V.
Figures 6 and 7 schematically show the assembly of the tanbour.
Figure 8 shows a schematic diagram of an entire flotation and sedimentation separation plant.
Figure 9 is a section through line IX - IX.
FIG. 10 'is another embodiment of an installation, for separation by flotation and sedimentation with a closure plate engaging in the drum., And
Figure 11 is a front view along the line XI - XI.
The installation for separation by flotation and sedimentation according to FIGS. 1 and 2 consists essentially of a separation tank 1 and a rotating drum 2 immersed in this tank. The latter is substantially funnel-shaped and has at its lower end a pipe 3, to which is connected a pipe 4. The pipe and the pipe serve to evacuate part of the separation liquid from the reservoir.
At a certain distance from the upper edge of the separating tank, on the discharge side, an overflow 5 is provided.
The drum 2, serving as a blower device for removing the sediment material, is conical. It is advantageously formed by two frustoconical elements, described in more detail below. The drum is tilted towards the discharge end. The angle of inclination α per port to the horizontal is advantageously about 30. It is chosen so that the inlet end, i.e. the end of the drum having the smallest diameter, is located above the level of the liquid in the separation tank.
In addition, when choosing the angle of inclination of the drum, it must also be taken into account that the latter must
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manage as deeply as possible in the tank, by its
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mity of vacuatlon7 that is to say by its extract having the largest diameter. As further details, the drum is on load-bearing rollers.
At the feed end of the drum is provided. ordered for the ise in rotation. It is essentially constituted by a toothed ring 6, a pinion 7 mounted in a bearing $, and a drive motor 9. For greater clarity, Figure 1 shows between pinion 7 and motor 9, two bevel gears 10 and 11 yes are used to compensate for the inclination of the drum, so that the motor can be mounted horizontally.
However, it is advantageous that the control is not mounted in the simplified manner shown in FIG. 1, but rather at approximately mid-height of the ring gear. In this way, the pinion 7 does not attack the crown, from below, but from the side, so that a component of the pressure of the teeth is directed downwards, which contributes to better assembly of the. drum.
Figures 1 and 2 also show a feed chute 12 for the material to be treated. It enters through the opening 13 in the drum. This feed chute is advantageously inclined and of such a length that it penetrates a little into the separation liquid and this, as much as possible towards the end of the feed.
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¯e'nt a tion. We thus obtain that under the effect of the arrival of the natière, the level of the liquid does not carry out strong new cnts and or? the material to be separated can over an ersiie length of the i :: 1., from the sealed inlet end and outlet, separate into its two constituents under the action of the 8sTa + 'ion liquid.
Confides clearly shown in figt1rr 4. the ta'¯'o1? R ert âV8lt.2'eLlSe :; Ellt and essentially constituted by two el / ": A-Üs frustoconical 14 and 15 interconnected by a ring 16. The latter then be if you opas a perpendicular plane the axis of rotation. The wall of the drum and the 'ring 16 are perforated or.-4ve'1tnc: l- "! .e'" ': 0Ylt provided with slots. This perforation is chosen from "2¯: 1i9r':
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that practically only the separation liquid can pass, while the material to be treated is retained. It is advantageous that the perforation of the ring 16 is larger than that of the wall of the drum. In this way a relatively large amount of separation liquid can be transferred from the outer part 17 of the separation tank into the inner part 18.
There is no danger of particles of material passing through this larger perforation from the inside to the outside, as the material moves from right to left in the installation and thus through the bath. as shown on the ...! pure 4. Since at the place occupied by the ring 16, the wall of the drum widens forming a step, the sedimentation material slides, from the part of the truncated cone 15 situated at low at the time considered passing through this place to arrive in the wider part 14. The ring 16 is therefore in a way located in a blind spot.
It must also be added to this that the stream of separation liquid is directed from the outer part 17 to the inner part 18.
In the conical part 14 of the drum located on the discharge side, a number of pulsation vanes 19. These are advantageously triangular and, as shown, is provided. figure 5, inclined so as to force a chamber norte with the opening of the drum in the lower part of the separation tank, and approximately at the height of the evacuation trailer 20, they are directed towards it, so that the Sedimentation material falling down between these pallets is carried by them upwards, slipping and thus falls into the discharge chute.
It is particularly advantageous that these pallets are also perforated or pierced with holes. In this way it is obtained that, during the upward pulsation, the repair liquid flows more easily from the. chamber formed by the corresponding pallet and the casing of the drum, and returns to the separation tank.
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To close even more le2: tr * '. Evacuation ity of the tanbour, one can advantageously provide a plate 22, corie "' 1QfI ::; r0 for Figure 47 which overflows a little on the ring 21. The e: -trs..1itR upper 30 of this plate is angled towards the overflow. This end is located substantially at the 2nd height than the edge 58 of the overflow. The liquid level is maintained a little more at the same time. c1ue the edge of the overflow, so that the flotation net can flow without difficulty with part of the separation liquid.
As for the rest, plate 22 is made pensiblenent seY: i -circu-. la.ire, so that all the peripheral threshold-circular part covers the ring (see Figure 5). This plate is aV2'l.ta: euc: e; '\ ent ± 1-; ovilile. For this purpose are provided nuts 23 which can be detached from the outside to allow the plate to be removed upwards out of the separation tank. The renpl # yield ("8 la -. '11.:> that is done relatively quickly. This .plate is used to achieve a closure between the rotating drum and the':) () rr1 ru") riel1: r of the coast of the repair tank drain. We rv¯1: thus where 'at this place some parts of the "12title:,: j1Jj¯2r: 1t ##?:; - :?.,'; - 'r #### iv¯: 1'. "" #?.? '"#prtie 5¯: ¯.riel.1re of the tank'" ##? Té'-pt '"' 1.
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vre a little, against the drawing. Just like the corresponding plate 22 of FIG. 4, the plate is fixed by these groupers 62 to the wall of the separation tank 1 and its upper part 63 is bent towards the edge 58 of the overflow.
The bent portion 63 has substantially the same width as the opening of the ring 21 at this end, so that the transport of the flotation material to the overflow 5 takes place over the entire free opening. .
This embodiment of the closure plate is advantageous in that the distance between it and the ring 21, considered from the feed side, is completely covered, so that the material which descends into the part. located behind the Evacuation, can slide on the plate and arrive safely near the pallets.
On the side of the drum where it protrudes from the separation tank, there is provided a partition 24, of conical shape, so as to be located near the surface swept by the edges of the pallets 19, directed inwards. . This plate prevents, on the one hand, that flotation material arrives near the pulsation paddles, and on the other hand, that parts of the sedimentation material fall prematurely from the pulsation paddles and return to the separation tank. . The plate is preferably hinged, and the hinge 25 allows for inward rocking movement.
If it should happen that a larger quantity falls near the pallets and passes them in a radial direction, the plate. 24 can move inwards and leave this amount free for its passage. Another articulation 59 is provided between the part of the side wall 26, located inside the drum, and the bottom of the discharge chute 20. This:
allows the wall 24 to, also at its upper end ,. move away inwards, with the joint 25 After the large pieces have been rejected by the corresponding pallet, the plate reoccupies its initial position, under the effect of its own weight and the anti-stick 27, using a rod 28,
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is fixed in the inner wall of the closing plate, thus generating a restoring force around the hinge 25 in the direction of the movement of the needle, clockwise.
In its usual position, the plate is retained by ridges 29 and 60 shown in the form of simple pins in FIG. 3. Instead of the articulations 25 and 59, it is also advantageously possible to provide an elastic means, for example an element in. . rubber mounted in the movable part of the wall 26 and allowing a return of the closure plate.
As shown in Figures 1 and 2, two boxes 31 and
32 are advantageously provided on the supply side of the separation tank. These boxes are open at their lower end, Figure 3. They therefore communicate freely by their 'opening
33 with the interior of the separation tank.
The dividing wall 34 between the casing 31 and the separation tank has one or more slots 57 which, using a drawer 35 adjustable from the outside, can be more or less open, , Olus the two boxes are provided with, conduits 36 and 37, for the liquid separation,
The rotating drum is mounted in such a way that no pushing forces occur in the horizontal direction.
For this purpose, the ends of the drum (see FIG. 4) each have a conical ring 38 or 39. These rings each bear on two conical support rollers 40 and 41 or 42 and 43. The taper of these support rollers and. rings 38 and 39, is calculated so that the vertices of the cones coincide at a point. As clearly shown in Figures 6 and 7, the tops of the cones dec (them bearing rollers 40 and 41 and of the conical ring 38 coincide at point 44, while the sorbets of the cones of rollers 42 and 43 and of the ring 39 coincide at a point 45.
In addition, this taper is calculated so that no pushing force can occur in the horizontal direction. In order for these requirements to be met, the taper angles must meet the following conditions:
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In these equations, a represents the angle of inclination of the axis of the drum relative to the horizontal, 3 the angle between the vertical plane passing through the axis of the drum and the line connecting the point of contact of the rollers with the axis of the drum, measured in the normal plane of the rolling ring the average half diameter of the corresponding carrier roller, R the average half diameter of the corresponding rolling ring,
1-angle between the axis of the rolling ring and the generator of the conical casing, and # 2 the angle between the axis of the carrier roller and the generator. For manufacturing reasons, it is very advantageous for the axes of the carrier rollers located at the feed end of the drum to be located in a horizontal plane. For this supplement-read condition to be fulfilled, the ratio of the half-diameters must be chosen so as to answer the following equation:
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The assembly described above constitutes a particularly simple and safe form of construction. :
Instead of the bearing rings and conical carrier rollers described, it is also possible to use bearing rings and cylindrical carrier rollers.
In this case it is necessary to provide additional pressure rollers absorbing the forces of. thrust oriented horizontally, and deferring them in the foundation.
Figure 8 shows schematically the entire separation installation by sedimentation and flotation. The material to be treated arrives through the feed chute 12, into the drum 2, and at the same time, into the separation liquid. The drum and the,
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separation tank are of a length such that the material to be treated has sufficient opportunity to separate into its two constituents, that is to say into flotation and sedimentation material The flotation material leaves the storage tank separation, with a part of the separation liquid, through the overflow 5, while the sediment material is discharged from the tank through the discharge chute .20.
The flotation material is not, together with the separation liquid, on a screen 46 where it is separated from this liquid. The latter is collected in funnel 47 under the screen and flows through line 48. With the aid of a pneumatic elevator 49, or a corresponding pump, and the. pipe 50, the separation liquid is brought into a reservoir 51. The air thus entrained can escape through the aerator 52, while the liquid passes from the pipe 56, into the chambers 31 and 32 and from there, in the separation tank 1. For this purpose, the lower end of the pipe 56 is divided in the form of a fork and opens into the two boxes.
In this way, the main separation liquid circuit is closed again.
Depending on the position of the valve 54, part of the separation liquid can also be withdrawn via line 55 and also return to the separation tank, via the aforementioned circuit, that is to say: the line 50, the pneumatic elevator 49, the reservoir 51 and the pipe 53. This is then only a small quantity of separation liquid, so that a weak downward flow is obtained in the reservoir 1, and. this, especially in the lower part. Thanks to this low current, which in no way influences the actual separation currents, it is advantageously obtained that the mixed material tending to accumulate in the intermediate chamber between the drum 14, 15 and the tank 1, ie 'continuously evacuated from this place.
The arrival of the separation liquid from the boxes 31 and 32, aforementioned in the separation tank, can be adjusted using the drawer 35. When these drawers are in their lower position thus closing the slots 57, the separating liquid -
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publication filling the boxes, can then enter the tank 1-only through the opening 33 (see Figure 3). In the separation tank, a slight upward flow of the separation liquid is thus obtained through the wall of the drum, which is everywhere perforated, towards the overflow 5. It is thus possible to prevent sedimentation of dense particles, for example magnetite contained in the liquid, and promote the process of separation.
It may also be desirable to generate a more intense current. on the surface of the liquid and towards the overflow 5. 'The drawer 35 can then be pulled more or less upwards, so that the slots 57, arranged near the surface of the liquid, are partially or fully open . In this way, part of the separation liquid also passes through these openings and generates the desired surface flow.
In the aforementioned embodiment, a drum has been described in which all the parts forming the wall, that is to say the two parts 14 and 15 and the ring 16, are perforated. If the plant is to be used to separate material which can be easily processed due to the large difference in density between the two components, the lower conical part 14 of the drum can be left without perforations. so that the separation liquid can only pass through the perforations of the part 15 and the ring 16. This embodiment has the advantage that the smallest particles of settling material can also be collected there. lower part 14 and discharged via the chute 20, as described above.
In addition, it simplifies the 'construction of the drum.'
To increase the current at the surface, from the inlet end to the discharge end, it is also possible to return a part of the separation liquid to the reservoir 1, using the pipe 53. The latter opens into the above, the feed chute 12, or passes through the opening 13 in the upper front wall of the drum. The amount of separating liquid introduced
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te at this point can be determined and regulated by the valves @ indicated in lines 53 and 56.
Instead of a weak downward current in the lower part of the separation tank 1 and the line 55 (see the direction indicated by the arrow), it is also possible to use a slight upward current, allowing part of the flow to flow upwards. separating liquid from line 48 or from overflow tank 51 ,! by 'the pipe 55 .. Such a current also aims to drive. possible mixed particles tending to accumulate in the chamber between the wall 1 and the drum 14,15.
An updraft is particularly useful where in practice a small amount of mixed material can be tolerated in the flotation material.
CLAIMS.
1.- Installation for separation by flotation and sedimentation of minerals, for example coals, consisting of a fixed separation tank with overflow for the evacuation of the flotation material and the liquid from the bath, and a blower device as well as 'a chute for the discharge of the sedimentation material, characterized in that the pulser device is constituted by a conical drum with an oblique axis, the upper open end of which protrudes from the sepration liquid while the remainder.
of the drum is partially immersed in the liquid, the upper extremity of the drum is attacked by a control, advantageously with toothed wheels, and in the opening to this extract penetrates a chute bringing the material to be treated, held that in the same place is provided a pipe bringing the separation liouie, and the wider lower end of the drum is partly closed by a ring which is fixed there and, at this extract are arranged pulsation paddles.