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L'invention est relative à un procédé pour la sépa- ration de particules solides selon leur poids spécifique dans un hydrocyclone de lavage à 'l'aide d'une suspension de ma- tière aimantable, dans lequel procédé la suspension adhé- rant aux particules séparées est rincée sur un tamis à mailles assez grandes et les grosses particules non-magné- tiques sont séparées, sur un tamis à' mailles plus fines, de la suspension diluée ainsi obtenue, la suspension étant en- suite divisée dans un épaississeur en une fraction épaissie qui est ramenée à l'hydrocyclone de lavage et en une frac- tion de trop-plein contenant les particules très fines non- magnétiques qui est: au moins partiellement évacuée du systè- me.
Dans ce procédé connu, les particules non-magnéti- ques qui ont plus d'environ 150 #, sont séparées de la sus- .pension sur le tamis et les particules qui ne se déposent pas et qui ont une grosseur de grain inférieure à environ 50 # sont évacuées dans le trop-plein de l'épaississeur.
Cependant, une grande partie de la fraction de particules de grosseur comprise entre 50 et 150 # n'est pas évacuée, mais elle se déoose dans l'épaississeur d'où elle est ramenée au dispositif de séparation.
@ Comme la matière à séparer entraîne toujours des particules ayant des dimensions, la concentration de ces particules dans la suspension et en conséauence la viscosi- té de la suspension seront élevées. Lors de l'application du procédé connu, il est dans maints cas impossible de sépa- rer les particules très fines du selon leur poids
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spécifique. C'est pourquoi la matière à traiter est conduite avant d'entrer dans le dispositif de séparation sur des tamis d'où les fines particules sont séparées par rinçage.
Ces tamis sont soumis à une forte usure si bien qu'il est nécessaire de les remplacer souvent, Par ailleurs, les grosses particules rincées entraînent une grande quantité d'eau dans le dispositif de séparation, ce qui nécessite un épaississement ou concentration très intense de la suspension de séparation pour compenser la dilution du liquide de séparation occasionnée par l'amenée de l'eau. Pour la séparation des fines particules, il faut utiliser une installation de'flottation. En raison des appareils nécessaires et de l'encombrement de ces appareils ainsi que la consommation élevée d'agents de flottation, les frais entraînés par une séparation distincte des fines particules sont très élevés.
L'invention a pour objet un procédé dans lequel la suspension est épurée de façon telle qu'on peut traiter ke mélange total, y compris les particules les plus fines, dans le même dispositif de séparation. On n'a alors plus besoin de déschlammer la matière brute et de traiter les fines particules dans une installation de flottation.
Ceci est réalisé par le fait que, selon l'invention, on ajoute à la suspension amenée à l'épaississeur, une quantité de liquide telle et/ou on choisit les dimensions de l'épaississeur de faon telle qu'à l'intérieur de l'épaississeur se forme un courant tel qu'une partie importante des particules non-magnétiques se trouvant dans la suspension, particules dont la grosseur de grain est égale ou légèrement inférieure à la grandeur effective des mailles du tamis sur lequel la suspension rincée est tamisée, est entraînée dans le trop-plein de 1'épaississeur, au moins une partie
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de ce trop-plein étant ensuite aliénée à un séparateur magné- tique pour la récupération des particules magnétiques qui sont recyclées ,
les particules non-magnétiques étant éva- cuées dans la fraction restante.
Etant donné que le courant dans l'épaississeur est plus fort, la suspension soutirée ne contient que peu de particules non-magnétiques. Cependant, le trop-plein de l'épaississeur contient, en plus'de la majeure partie des @ particules non-magnétiques, des particules de magnétite qui sont entraînées par le courant engendré dans l'épaississeur.
Ces dernières particules sont récupérées par voie magnétique. il est pourtant inutile de traiter le trop-plein dans un séparateur magnétique séparé.,Conformément à l'invention, le .trop-plein de l'épaississeur peut être amené au séparateur magnétique dans lequel- on traite ;le trop-plein du tamis sur lequel la suspension rincée est tamisée. Dans le cas du lavage de charbon, on traite le trop-plein de l'épaississeur ensemble avec le trop-plein du tamis sur lequel la suspen- sion rincée du charbon lavé est tamisée.
Ceci présente encore l'avantage secondaire de diluer la suspension amenée au séparateur magnétique, de sorte que le rendement .-'est plus élevé.
Dans le procédé connu où le trop-plein de l'épais- sisseur n'est pas trait,' dans un séparateur magnétique, il importe que la totalité de la magnétite se dépose. Ceci né- cessite l'emploi d'épaississeurs ayant une grande surface de clarification, donc un grand diamètre. Comme le fait que le trop-plein contient des particules magnétiques ne con- stitue pas un inconv nient dans le- procédé suivant l'inven- tion, on peut utiliser un épaississeur plut;
petit, ce qui constitue ,un avantage important.
@i delà suspension non diluée est enlevée des frac-
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tions séparées avant qu'elles soient conduites sur un tamis de rinçage, on préfère tamiser la suspension. non diluée à la même grosseur de crains que la suspension diluée pendant la séparation des grosses particules non magnétiques.
EMI4.1
Pour décharger le tamis d' é>;outtage, il importent dans ce cas, de conduire les fractions séparées sur un tamis d.'égouttage à mailles assez grandes, à partir duquel le trop-plein est amené au tamis de rinçage et le menu est traité sur un tamis dont là maille correspond à celle du tamis sur lequel on traite la suspension diluée.
Lorsqu'on utilise un excès de liquide, on préfère l'amener sous forme d'eau oure aux gicleurs des tamis de rinçage. Ainsi, la quantité de suspension qui se perd en adhérant aux narticules séparées diminue. Dans le cas où l'on veut séparer aussi les fines particules, l'emploi de la Quantité supplémentaire d'eau ne présente pas de désavan- tage, puisqu'on utilise aussi de gr&ndes quantités d'eau nour le déschlammage préalable et la flottation à l'écume dans le nrocédé connu.
Avec un épaississeur, qui a d'abord été chargé nor- malement et a ensuite été surcharge, on a obtenu les résul- tats suivants :
EMI4.2
t z...-,-.¯¯ 'l'rop-01eÍn en 1'- de l'amenée Soutirage en >j de l'ameute 1-a ;ttti- Particules Hagnéti- Particules te non-1I1a'1l:tifJ.ues te non-magn±tiques u-1UU J 1()U-IDU/u 0-100 u 100-1)Ot
EMI4.3
<tb>
<tb> Chargé
<tb>
EMI4.4
normalement : 0 51 ib 100 49 zur surchargé : 3 (% 70 . 97 18 30
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Ces chiffres prouvent que la teneur en particules non-magnétiques dans le soutirage diminue quand l'épaissis- seur est surchargé et que la teneur en magnétite du trop- plein augmente.
L'invention sera expliquée ci-après à l'aide de l'exemple de réalisation reproduit sur les dessins ci-an- nexés, dans lesquels : - la figure 1 est un' schéma d'un lavoir de charbons, et, - la figure 2 représente une modification d'un détail de ce schéma.
Sans en avoir au préalable enlevé les particules les plus fines, on amène du charbon brut d'une grosseur de grain de 0-10 mm en A au réservoir 1. De là, on amène cette matière, avec une suspension de magnétite du poids spécifique voulu, sous pression, par une conduite 2 à un hydrocyclone 3. La grosseur de grain maximum de la magnétite est de 100 ,u.
On peut obtenir la pression nécessaire à l'aide d'une pompe ou en disposant le réservoir à une certaine hauteur au-des- sus de l'hydrocyclone. Dans l'hydrocyclone, on sépare le mélange à traiter en une fraction de charbon lavé qui sort de l'hydrocyclone en compagnie d'une certaine quantité de suspension par un orifice Drévu à la base de l'hydrocyclone et en une fraction de schistes lavés qui sort de l'hydrocy- clone en compagnie d'une certaine quantité de suspension par un orifice établi au sommet de l'hydrocyclone.
On amène le charbon lavé à un tamis courbe 4 ayant une largeur de fente de 0,3 mm . Comme décrit dans le bre- vet d'invention belge n 530.879, le menu de ce tamis con- tient, outre du liquide, principalement des particules dont la grosseur de grain est inférieure à la moitié environ de la largeur de fente, donc en l'occurence inférieure à 150 n.
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Ce menu est recueilli dans un récipient 5 disposé en dessous du tamis courbe et le trop-plein du tamis courbe est conduit sur un tamis vibrant 6 sur lequel le charbon lavé est rincé par des gicleurs 7 pour enlever la suspension qui y adhère. Le rinçage s'effectue avec de l'eau pure. La maille du tamis est de 0,5 mm, si bien que dans le récipient
8 disposé en dessous du tamis on recueille une suspension diluée qui contient, outre les particules de magnétite, des particules non magnétiques, en majeure partie des particules de charbon, jusqu'à une grosseur de grain de 0,5 mm.
Les schistes lavés sont amenés sur un tamis courbe
9 qui a aussi une largeur de fente de 0,3 mm. Dans le réci- pient 10 disposé endessous du tamis courbe on recueille de la suspension non diluée et des particules de schistes de moins de 150 #. Le trop-plein du tamis courbe est rincé sur un tamis Vibrant 11 d'une largeur de fente de 0,5mm en amenant de l'eau pure par des gicleurs 12. La suspension diluée recueillie dans le récipient 13 contient alors des particules de magnétite et des particules non magnétiques, mais en majeure partie des particules de schistes, plus petites que
0,5 mm. Les fractions lavées de charbon et de schistes de 0,5-10 mm sont évacuées en B et en C, la suspension non diluée recueillie dans les récipients 5 et 10 étant amenée par une conduite 14 à l'épaississeur 15.
La suspension diluée se trouvant dans le récipient 8 est conduite dur un tamis courbe 16, qui a également une largeur de fente de 0,3 mm. Dans le récipient 17 monté en dessous de ce tamis courbe, on recueille alors une suspen- sion diluée qui contient, outre la magnétite, des particules non magnétiques plus petites que 150 u. Le trop-plein du tamis courbe contient, outre les particules non-magnétiques plus petites que 0,5 mm, de la magnétite. Pour récupérer
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cette magnétite, le trop-pleinest amené par une conduite 18 à un séparateur magnétique 19. La suspension diluée se trouvant dans le récipient 13 est conduite sur un tamis co,ur,- be 20 d'une largeur de fente de 0,3 mm.
Dans le récipient 21 se trouvant en dessous de ce tamis courbe, on recueille une suspension diluée qui contient, outre de la magnétite, des particules non magnétiques plus petites que 150 u; cette suspension étant conduite avec la suspension du réêipie.nt 17 par une conduite 22 vers l'épaississeur. Le tropplein du tamis courbe est conduit par une conduite 23 à un séparateur magnétique 24 pour récupérer les particules magnétiques se trouvant encore dans ce trop plein.
L'épaississeur 15 est constitué par un récipient pointu dont le diamètre est relativement faible par rapport aux épaississeurs Dorr qu'on emploie normalement à cet effet. A la pointe de ce récipient pointu on évacue de la suspension épaissie qui au moyen d'une pompe 25 est transportée par la conduite 26 vers le réservoir 1. Comme ka quantité d'eau pure de rinçage projetée sur les tamis 6 et 11 est très grande, beaucoup de liquide s'écoule en 27 par dessus le bord du trop-plein. Le diamètre de l'épaississeur étant faible, il se produit à l'intérieur de l'épaississeur un courant tel que les particules à faible vitesse de chute, donc les particules non magnétiques d'une grosseur de grain allant jusqu'à 150 # qui sont amenées à l'épaississeur, s'écoulent par dessus le bord du trop-plein.
Bien qu'elles soient plus fines que 100 #, les particules de magnétite ont une plus grande vitesse de chute. Ceci est dû, d'une part, au poids spécifique élevé et, d'autre part, du fait qu'elles se trouvent à l'état aimanté. Les particules de magnétite s'agglomèrent alors en flocons qui se déposent rapidement
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dans l'épaississeur. Pour maintenir les particules de magnétite dans cet état aimanté, on a disposé dans la conduite 2 une bobine 28 à travers laquelle la quantité totale de la suspension doit passer. Cette bobine peut être montée en un autre endroit approprié, par exemple dans la conduite 26 ou dans les conduites d'alimentation de l'épaississeur.
Dans l'hydrocyclone de lavage 3, il importe peu que la magnétite soit aimantée, puisque les forces de cisaillement quise produisent entre les couches de liquide en rotation dans l'hydrocyclone empêchent la floculation de la magnétite.
Outre les fines particules. de charbon et de schistes,' le trop-plein 27 de l'épaississeur contient une petite quantité de fines particules de magnétite qui ne sont pas suffisamment aimantées ou quin pour d'autres raisons, n'ont pas formé des flocons. C'est pourquoi le trop-plein est amené au séparateur magnétique 19 pour récupérer ces particu- les. Dans le séparateur magnétique, on recueille, dans le réservoir 29, une fraction qui contient la magnétite se trouvant dans la fraction amenée par le trop-plein 27 et par la conduite 18. Au moyen d'une pompe 30, cette fraction est transportée par une conduite 31 dans un récipient 82 Les particules de magnétite se trouvant dans cette fraction ont alors l'occasion d'arriver, en passant par le tamis 16 et le récipient 17, dans l'épaississeur 15, afin d'y être épaissies.
La fraction non-magnétique séparée par le séparateur magnétique est recueillie dans un réservoir 32 et est évacuée en D.
La matière amenée par la conduite 23 est séparée, dans le séparateur magnétique 24, en une fraction qui contient la magnétite se trouvant dans cette matière et en une fraction qui contient les particules de schistes jusqu'à
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0,5 mm. La fraction de magnétite est recueillie dans un ré- servoir 33 et transportée au moyen d'une pompe 34 et par une conduite 35 vers le récipient 13. La fraction de schistes est recueillie dans un réservoir 36 et est évacuée en E. On a prévu une conduite 37 pour l'amenée d'eau servant à diluer la suspension amenée au séparateur magnétique.
Dans l'exemple de réalisation décrit, plusieurs vari- antes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.
C'est ainsi qu'il est possible par exemple que la fraction de magnétite provenant des séparateurs magnétiques 19 et 24 soit utilisée, éventuellement après avoir été diluée, comme @ liquide d'arrosage sur les tamis 6 et 11. Ensuite, au lieu de rincer avec de l'eau.pure seule, il est possible de rin- cer les fractions lavées d'abord avec de l'eau clarifiée ou avec du liquide provenant du trop-plein de l'épaississeur et ensuite avec de l'eau pure. Quand on rince avec du liquide du trop-plein de l'épaississeur, une partie de ce trop-plein est transportée au moyen d'une pompe 38 et par une conduite 39 vers les gicleurs 40 se trouvant au-dessus du tamis 6.
Quand on rince avec de l'eau clarifiée celle-ci peut être fournie par des dispositifs de déshydratation non représentés destinés aux fractions D et E. Quand la teneur en particules très fines de l'amenée le permet, la suspension non diluée se trouvant dans les récipients 5 et 10 peut être ramenée en- tièrement ou en partie au réservoir 1 sans passer par l'é- paississeur 15.
Comme l'exemple de réalisation le prouve, on n'a dans le procédé selon l'invention à traiter dans les séparateurs magnétiques qu'une faible partie de la suspension de manp- tite àApurer. Ceci constitue un avantage très important de l'invention par rapport au procède connu, puisqu'il permet de réduire considérablement les partes de magnétite alor.
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que la quantité de particules non-magnétiques qui est remi- se en circulation avec la magnétite récupérée dans le sépa- rateur diminue considérablement.
EXEMPLE. -
Pour un lavoir convenant au lavage de 100 tonnes de charbon brut à l'heure, dont 70 tonnes avaient plus de 0,5 mm et 30 tonaes moins de 0,5 mm, on a employé les appareils suivants : Dispositif de séparation 3 ; hydrocyclones ; grand diamètre : 350 mm ; au sommet : 20 ; pression d'amenée : 1,7 atm surpression.
Tamis 4 : deux tamis courbes de 1500 x 800 mm ; arc sous- tendu : 60 , largeur de fente : 0,3 à 0,4 mm.
Tamis 6 : deuxtamis à secousses de 4' x 12'; largeur de fente 0,5 mm.
Tamis 16 : deux tamis courbes comme tamis 4.
Tamis 9 : un tamis courbe de 1000 x 800 mm ; arc sous-tendu :
60 ; largeur de fente :'0,3 x 0,4 mm.
Tamis 11 : un tamis à secousses de 3' x 12'; largeur de fen- te : 0,5 mm.
Tamis 20 : comme tamis 9.
Séparateur 19 : deux séparateurs magnétiques de 4' de large.
Séparateur 24 : un séparateur magnétique de 1' de large.
Epaississeur 15 : un récipient pointu d'un diamètre de 3 m.
On a obtenu les produits suivants : En B, 50 t/h de charbon plus '--ros que 0,5 mm.
En C, 20 t/h de schistes plus gros que 0,5 mm.
En D, 25 t/h de particules non magnétiques, en majeure par- tie du charbon plus petit que 0,5 mm.
En E, 5 t/h de particules non magnétiques, en majeure par- tie des schistes plus petits que On5 mm.
Au total : 100 t/h de produit lavé.
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La consommation d'eau, s'est établie comme suit :
Amenée d'eau pure au tamis 6 : 119 m3/h.
Amenée d'eau pure au tamis 11 : 35 m3/h.
Amenée d'eau pure par la conduite 37 : m3/h.
Quantité totale d'eau amenée : 159 m3/h.
Quantité d'eau évacuée avec produit B :15 m3/h.
" " " " " C : 4 m3/h.
" " " " " li : 125 m3/h " " " ' " " E : 15 m3/h.
Séparateur magnétique 19 :
Amenée 18 : 25 t/H de particules non magnétiques en majeure partie du charbon, 5 t/h de magnétite et 40 m3/ h d'eau.
Amenée 27 du trop-plein de l'épaississeur :: 5 t/h de particu- les non magnétiques, 1 t/h de magnétite et 100 m3/h d'eau.
Evacuation en D : 25 t/h de particules non magnétiques en majeure partie du charbon et 125 m3/h d'eau.
. Evacuation 31 : 5 t/h de particules non magnétiques, 6 t/h de magnétite et 15 m3/h d'eau.
Séparateur magnétique 24 :
Amenée 23 : 5,5 t/h de particules non magnétiques en majeure partie des schistes, 1,5 t/h de magnétite et
12 m3/h d'eau.
Amenée 37 : m3/h d'eau pure.
Evacuation en E : 5 t/h de particules non magnétiques en majeure partie des schistes et 15 m3/h d'eau.
Evacuation 35 : 0,5 t/h de particules non magn'tiques, 1,5 t/ h de magnétite et 2 m3/h d'eau.
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Epaississeur 15 : Amenées 14 et 22 : 4 300 m3/h d'eau, 151,5 t/h de magnétite et 10 t/h de particules non magnétiques Trop-plein 27 : 100 m3/h d'eau, 1 t/h de magnétite et 5t/h de particules non magnétiques.
Trop-plein 39 : 50 m3/h d'eau; 0,5 t/h de magnétite et 2,5 t/h de particules non magnétiques.
Soutirage 26 : 150 m3/h d'eau, 150 t/h de magnétite et 2,5 t/h de particules non magnétiques.
Dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, le produit total est conduit sur dès tamis 4 et 9 à fines mailles pour éviter que les grosses particules non magnétique soient ramenées avec la suspension non diluée dans le cir- cuit de séparation.
La figure 2 donne un exemple de réalisation produi- sant le même résultat sans que la quantité totale des parti- cules séparées soit conduite sur les tamis fins. Danscet exemple, le charbon séparé est amené à un tarais courbe 4' d'une largeur de fente de 1 mm. Le trop-plein de ce tamis courbe s'écoule vers le tamis de rinçage 6 et la fraction recueillie dans le récipient 5' qui contient alors, outre de la magnétite, de fines particules de charbon plus petites que 0,5 mm, est conduite sur un tamis courbe 41 qui a une largeur de maille de 0,3 mm.
Le tamis fin n'est donc pos chargé par les 50 t/h de charbon gros évacué en B. le menu du tamis 41 qui con- tient, outre de la magnétite, des particules lion magnétiques plus petites que 150 #, est recueilli dans un récipient 42 et, comme décrit plus haut, alitent par la conduite IL.. à l'épaisisseur 15. Le trop-plein 43 du tamis peut être amené directement nu séparateur magnétique 19 ou bien, comme la figure l'indiaue, il peut; être conduit sur le tamis courbe
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16 avec la suspension diluée provenant du récipient 8. Il va sans dire que la fraction de schistes peut être traitée de la manière décrite ci-desaus pour la fraction de charbon.
REVENDICATIONS.-
1.- Procédé pour la séparation de particules solides selon leur poids spécifique dans un hydrocyclone de lavage l'aide d'une suspension de matière aimantable, dans lequel procédé la suspension adhérant aux particules séparées est rincée sur un tamis à mailles assez grandes et les grosses particules non magnétiques de la :
suspension diluée ainsi obtenue sont séparées sur un tamis à mailles plus fines, après quoi la suspension est séparée dans un épaississeur en une fraction épaissie qui est ramenée à l'hydrocyclone de lavage et en un trop-plein qui contient les très fines particules non magnétiques et qui est au moins partiellement évacuée du système, caractérisé en ce qu'on ajoute à la sus- pension, amenée à l'épaisisseur, une quantité de liquide tel- le et/ou on choisit les dimensions de l'épaisiisseur de façon telle qu'il se produit dans l'épaississeur un courant tel que les particules non magnétiques se trouvant dans la suspension et dont la grosseur de grain est égale ou légère- ment inférieure à l'orifice de passage effect.i.f du tamis sur lequel la suspension rincée est tamisée, sont entraînées aus,
. si en majeure partie dans le trop-plein de l'épaississeur, après quoi une partie au moins de ce trop-plein est amenée à un séparateur magnétique pour séparer les particules ma- gnétiques, particules qui sont recyclées tandis que les par- ticules non magnétiques sont évacuées dans la fraction res- tante.
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The invention relates to a process for the separation of solid particles according to their specific weight in a washing hydrocyclone using a suspension of magnetizable material, in which the suspension adhering to the particles is carried out. separated is rinsed on a sieve with a fairly large mesh and the coarse non-magnetic particles are separated, on a sieve with finer mesh, from the dilute suspension thus obtained, the suspension being then divided in a thickener into a thickener. thickened fraction which is returned to the hydrocyclone wash and to an overflow fraction containing the very fine non-magnetic particles which is: at least partially discharged from the system.
In this known process, non-magnetic particles which are greater than about 150 # are separated from the suspension on the screen and particles which do not settle and have a grain size of less than about. 50 # is discharged into the overflow of the thickener.
However, a large part of the fraction of particles of size between 50 and 150 # is not discharged, but it deooses in the thickener from where it is returned to the separation device.
@ As the material to be separated always entails particles having dimensions, the concentration of these particles in the suspension and consequently the viscosity of the suspension will be high. When applying the known method, it is in many cases impossible to separate very fine particles from the weight.
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specific. This is why the material to be treated is conducted before entering the separation device over sieves from which the fine particles are separated by rinsing.
These screens are subjected to a strong wear so that it is necessary to replace them often.In addition, the large rinsed particles entrain a large quantity of water in the separation device, which requires a very intense thickening or concentration of the separation suspension to compensate for the dilution of the separation liquid caused by the supply of water. For the separation of fine particles, a float system must be used. Due to the necessary devices and the size of these devices as well as the high consumption of flotation agents, the costs involved in separate separation of the fine particles are very high.
The invention relates to a process in which the suspension is purified in such a way that the total mixture, including the finest particles, can be treated in the same separation device. There is then no longer any need to deschlammate the raw material and treat the fine particles in a flotation plant.
This is achieved by the fact that, according to the invention, a quantity of liquid is added to the suspension supplied to the thickener and / or the dimensions of the thickener are chosen such that inside the thickener forms a current such that a significant part of the non-magnetic particles in the suspension, particles whose grain size is equal to or slightly less than the effective size of the mesh of the sieve over which the rinsed suspension is sieved , is entrained in the overflow of the thickener, at least a part
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of this overflow being then transferred to a magnetic separator for the recovery of the magnetic particles which are recycled,
the non-magnetic particles being discharged into the remaining fraction.
Since the current in the thickener is stronger, the suspension withdrawn contains only a few non-magnetic particles. However, the thickener overflow contains, in addition to most of the non-magnetic particles, magnetite particles which are entrained by the current generated in the thickener.
These latter particles are recovered by magnetic means. it is, however, unnecessary to treat the overflow in a separate magnetic separator. According to the invention, the overflow from the thickener can be fed to the magnetic separator in which it is treated; the overflow from the screen on which the rinsed suspension is sieved. In the case of carbon washing, the overflow of the thickener is treated together with the overflow of the screen over which the rinsed slurry of the washed carbon is sieved.
This still has the secondary advantage of diluting the slurry supplied to the magnetic separator, so that the yield is higher.
In the known process where the overflow of the thickener is not treated in a magnetic separator, it is important that all of the magnetite is deposited. This requires the use of thickeners having a large clarification surface, and therefore a large diameter. Since the fact that the overflow contains magnetic particles is not a disadvantage in the process according to the invention, a rather thickener can be used;
small, which is a significant advantage.
@if undiluted suspension is removed from the frac-
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When separated before they are run over a rinse screen, it is preferred to sieve the suspension. undiluted to the same chalk size as the diluted slurry during separation of large non-magnetic particles.
EMI4.1
In order to unload the drain screen, it is important in this case to lead the separated fractions to a sufficiently large mesh drain screen, from which the overflow is brought to the rinse screen and the menu is treated on a sieve of which the mesh corresponds to that of the sieve on which the diluted suspension is treated.
When an excess of liquid is used, it is preferred to bring it in the form of water through the nozzles of the rinsing screens. Thus, the amount of suspension which is lost on adhering to the separated narticles decreases. If you also want to separate the fine particles, the use of the additional quantity of water does not present any disadvantage, since large quantities of water are also used for the preliminary de-flotation and flotation. to the foam in the known process.
With a thickener, which was first loaded normally and then overloaded, the following results were obtained:
EMI4.2
t z ...-, -. ¯¯ 'l'rop-01eÍn in 1'- of the feed Extraction in> j of the riot 1-a; ttti- Hagnetic particles - Particles you non-1I1a'1l: tifJ.ues non-magnetic u-1UU J 1 () U-IDU / u 0-100 u 100-1) Ot
EMI4.3
<tb>
<tb> Loaded
<tb>
EMI4.4
normally: 0 51 ib 100 49 zur overloaded: 3 (% 70. 97 18 30
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These figures show that the content of non-magnetic particles in the draw-off decreases when the thickener is overloaded and the magnetite content of the overflow increases.
The invention will be explained below with the aid of the exemplary embodiment reproduced in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a diagram of a coal washing place, and, FIG. 2 represents a modification of a detail of this diagram.
Without having previously removed the finest particles, raw coal with a grain size of 0-10 mm in A is brought to tank 1. From there, this material is brought, with a suspension of magnetite of specific weight. desired, under pressure, through a pipe 2 to a hydrocyclone 3. The maximum grain size of the magnetite is 100, u.
The necessary pressure can be obtained with the aid of a pump or by placing the reservoir at a certain height above the hydrocyclone. In the hydrocyclone, the mixture to be treated is separated into a fraction of washed carbon which leaves the hydrocyclone together with a certain amount of suspension through a Drévu orifice at the base of the hydrocyclone and into a fraction of washed shale. which leaves the hydrocyclone together with a certain quantity of suspension through an orifice established at the top of the hydrocyclone.
The washed charcoal is fed to a curved sieve 4 having a slit width of 0.3 mm. As described in Belgian patent n ° 530.879, the menu of this sieve contains, in addition to liquid, mainly particles whose grain size is less than about half of the slit width, so in l occurrence less than 150 n.
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This menu is collected in a receptacle 5 arranged below the curved sieve and the overflow of the curved sieve is led on a vibrating sieve 6 on which the washed carbon is rinsed by nozzles 7 to remove the suspension which adheres to it. Rinsing is carried out with pure water. The mesh of the sieve is 0.5 mm, so that in the container
8 placed below the sieve, a dilute suspension is collected which contains, in addition to the magnetite particles, non-magnetic particles, mainly carbon particles, up to a grain size of 0.5 mm.
The washed shales are brought on a curved sieve
9 which also has a slit width of 0.3 mm. In container 10 placed below the curved sieve undiluted slurry and shale particles of less than 150 # are collected. The overflow of the curved sieve is rinsed on a Vibrating sieve 11 with a slot width of 0.5 mm by bringing pure water through nozzles 12. The dilute suspension collected in the container 13 then contains particles of magnetite. and non-magnetic particles, but mostly shale particles, smaller than
0.5 mm. The washed fractions of coal and 0.5-10 mm shale are discharged at B and C, the undiluted suspension collected in vessels 5 and 10 being conveyed through a line 14 to the thickener 15.
The dilute slurry in the container 8 is run through a curved sieve 16, which also has a slit width of 0.3 mm. In the container 17 mounted below this curved sieve, a dilute suspension is then collected which contains, in addition to magnetite, non-magnetic particles smaller than 150 µ. The curved sieve overflow contains magnetite in addition to non-magnetic particles smaller than 0.5 mm. To recover
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This magnetite, the overflow is brought through a line 18 to a magnetic separator 19. The dilute suspension in the container 13 is conducted through a core sieve 20 with a slot width of 0.3 mm. .
In the container 21 located below this curved sieve, a dilute suspension is collected which contains, in addition to magnetite, non-magnetic particles smaller than 150 µ; this suspension being conducted with the suspension of the reêipie.nt 17 by a pipe 22 towards the thickener. The overflow of the curved screen is led by a pipe 23 to a magnetic separator 24 to recover the magnetic particles still located in this overflow.
The thickener 15 consists of a pointed container the diameter of which is relatively small compared to the Dorr thickeners which are normally used for this purpose. At the tip of this pointed receptacle, thickened suspension is discharged, which by means of a pump 25 is transported through line 26 to reservoir 1. As the quantity of pure rinsing water projected onto the sieves 6 and 11 is very large, a lot of liquid flows in 27 over the edge of the overflow. Since the diameter of the thickener is small, there is a current inside the thickener such that particles with a low falling speed, therefore non-magnetic particles with a grain size of up to 150 # which are fed to the thickener, flow over the edge of the overflow.
Although they are finer than 100 #, the magnetite particles have a higher falling speed. This is due, on the one hand, to the high specific weight and, on the other hand, to the fact that they are in the magnetic state. The magnetite particles then agglomerate in flakes which settle quickly
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in the thickener. In order to keep the magnetite particles in this magnetized state, a coil 28 has been arranged in line 2 through which the total quantity of the suspension must pass. This coil can be mounted in another suitable place, for example in the pipe 26 or in the supply pipes of the thickener.
In the washing hydrocyclone 3, it does not matter whether the magnetite is magnetized, since the shear forces produced between the rotating liquid layers in the hydrocyclone prevent flocculation of the magnetite.
Besides the fine particles. of coal and shale, the thickener overflow 27 contains a small amount of fine particles of magnetite which are not sufficiently magnetized or which for other reasons have not formed into flakes. This is why the overflow is brought to the magnetic separator 19 to collect these particles. In the magnetic separator, a fraction which contains the magnetite present in the fraction supplied by the overflow 27 and by the pipe 18. By means of a pump 30, this fraction is transported by means of a pump 30 is collected in the reservoir 29. a pipe 31 in a container 82 The magnetite particles found in this fraction then have the opportunity to arrive, passing through the sieve 16 and the container 17, in the thickener 15, in order to be thickened there.
The non-magnetic fraction separated by the magnetic separator is collected in a tank 32 and is discharged at D.
The material supplied through line 23 is separated, in magnetic separator 24, into a fraction which contains the magnetite present in this material and into a fraction which contains the shale particles up to
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0.5 mm. The magnetite fraction is collected in a tank 33 and transported by means of a pump 34 and by a pipe 35 to the container 13. The shale fraction is collected in a tank 36 and is discharged at E. a pipe 37 for the supply of water serving to dilute the suspension supplied to the magnetic separator.
In the embodiment described, several variants are possible without departing from the scope of the invention.
Thus it is possible, for example, for the fraction of magnetite coming from the magnetic separators 19 and 24 to be used, possibly after having been diluted, as a coolant on the sieves 6 and 11. Then, instead of rinse with pure water alone, it is possible to rinse the washed fractions first with clarified water or with liquid from the overflow of the thickener and then with pure water . When rinsing with liquid from the overflow of the thickener, part of this overflow is transported by means of a pump 38 and through a pipe 39 to the nozzles 40 located above the sieve 6.
When rinsing with clarified water, this can be supplied by dehydration devices (not shown) intended for fractions D and E. When the content of very fine particles in the feed allows it, the undiluted suspension in the receptacles 5 and 10 can be returned in whole or in part to the reservoir 1 without passing through the thickener 15.
As the exemplary embodiment proves, in the process according to the invention only a small part of the manpton suspension to be purified has to be treated in the magnetic separators. This constitutes a very important advantage of the invention over the known process, since it makes it possible to considerably reduce the parts of magnetite alor.
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that the quantity of non-magnetic particles which is recirculated with the magnetite recovered in the separator decreases considerably.
EXAMPLE. -
For a wash house suitable for washing 100 tons of raw coal per hour, of which 70 tons were more than 0.5 mm and 30 tons less than 0.5 mm, the following devices were used: Separation device 3; hydrocyclones; large diameter: 350 mm; at the top: 20; supply pressure: 1.7 atm overpressure.
Sieve 4: two curved sieves of 1500 x 800 mm; subtended arc: 60, slot width: 0.3 to 0.4 mm.
Sieve 6: two 4 'x 12' shaking sieves; slot width 0.5 mm.
Sieve 16: two curved sieves as sieve 4.
Sieve 9: a curved sieve of 1000 x 800 mm; subtended arc:
60; slot width: '0.3 x 0.4 mm.
Screen 11: a 3 'x 12' shaker screen; window width: 0.5 mm.
Sieve 20: as sieve 9.
Separator 19: two magnetic separators 4 'wide.
Separator 24: a 1 'wide magnetic separator.
Thickener 15: a pointed container with a diameter of 3 m.
The following products were obtained: In B, 50 t / h of coal more '--ros than 0.5 mm.
In C, 20 t / h of shale larger than 0.5 mm.
In D, 25 t / h of non-magnetic particles, mostly coal smaller than 0.5 mm.
In E, 5 t / h of non-magnetic particles, mostly shales smaller than On5 mm.
In total: 100 t / h of washed product.
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The water consumption was established as follows:
Pure water supply to sieve 6: 119 m3 / h.
Pure water supply to the 11 sieve: 35 m3 / h.
Pure water supply via line 37: m3 / h.
Total quantity of water supplied: 159 m3 / h.
Quantity of water evacuated with product B: 15 m3 / h.
"" "" "C: 4 m3 / h.
"" "" "Li: 125 m3 / h" "" '"" E: 15 m3 / h.
Magnetic separator 19:
Feed 18: 25 t / h of non-magnetic particles mostly coal, 5 t / h of magnetite and 40 m3 / h of water.
Thickener overflow feed 27: 5 t / h of non-magnetic particles, 1 t / h of magnetite and 100 m3 / h of water.
Evacuation in D: 25 t / h of non-magnetic particles, mainly coal and 125 m3 / h of water.
. Evacuation 31: 5 t / h of non-magnetic particles, 6 t / h of magnetite and 15 m3 / h of water.
Magnetic separator 24:
Feed 23: 5.5 t / h of non-magnetic particles mostly shale, 1.5 t / h of magnetite and
12 m3 / h of water.
Feed 37: m3 / h of pure water.
Evacuation at E: 5 t / h of non-magnetic particles, mostly shale and 15 m3 / h of water.
Evacuation 35: 0.5 t / h of non-magnetic particles, 1.5 t / h of magnetite and 2 m3 / h of water.
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Thickener 15: Inlets 14 and 22: 4,300 m3 / h of water, 151.5 t / h of magnetite and 10 t / h of non-magnetic particles Overflow 27: 100 m3 / h of water, 1 t / h of magnetite and 5 t / h of non-magnetic particles.
Overflow 39: 50 m3 / h of water; 0.5 t / h of magnetite and 2.5 t / h of non-magnetic particles.
Withdrawal 26: 150 m3 / h of water, 150 t / h of magnetite and 2.5 t / h of non-magnetic particles.
In the exemplary embodiment described above, the total product is passed through sieves 4 and 9 with fine mesh in order to prevent the large non-magnetic particles from being returned with the undiluted suspension to the separation circuit.
Fig. 2 gives an exemplary embodiment producing the same result without the total amount of the separated particles being carried over the fine screens. In this example, the separated coal is fed to a 4 'curved tare with a slot width of 1 mm. The overflow of this curved sieve flows towards the rinsing sieve 6 and the fraction collected in the receptacle 5 'which then contains, besides magnetite, fine particles of carbon smaller than 0.5 mm, is conducted on a curved sieve 41 which has a mesh width of 0.3 mm.
The fine sieve is therefore not loaded with the 50 t / h of coarse carbon evacuated at B. the menu of sieve 41 which contains, in addition to magnetite, magnetic particles smaller than 150 #, is collected in a receptacle 42 and, as described above, feed through the line IL ... to the thickener 15. The overflow 43 of the sieve can be brought directly to the magnetic separator 19 or else, as shown in the figure, it can ; be led on the curved sieve
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16 with the diluted slurry from vessel 8. It goes without saying that the shale fraction can be treated as described above for the coal fraction.
CLAIMS.-
1.- Process for the separation of solid particles according to their specific weight in a washing hydrocyclone using a suspension of magnetizable material, in which process the suspension adhering to the separated particles is rinsed on a sieve with a fairly large mesh and them large non-magnetic particles of:
dilute suspension thus obtained are separated on a sieve with finer mesh, after which the suspension is separated in a thickener into a thickened fraction which is returned to the washing hydrocyclone and into an overflow which contains the very fine non-magnetic particles and which is at least partially evacuated from the system, characterized in that a quantity of liquid is added to the suspension, brought to the thickener, and / or the dimensions of the thickener are chosen in such a way that a current occurs in the thickener such as the non-magnetic particles in the suspension, the grain size of which is equal to or slightly less than the effective passage orifice of the sieve over which the suspension rinsed is sieved, are also entrained,
. so mostly in the overflow of the thickener, after which at least part of this overflow is fed to a magnetic separator to separate the magnetic particles, which particles are recycled while the non-magnetic particles. magnets are evacuated in the remaining fraction.