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La présente invention concerne un séparateur à gravité pour la séparation de minéraux à l'aide d'un liquide lourd dans une cuve de séparation constituée sous forme ,d'une partie d'un tambour tournant et fermée par un fond
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fixe formant barrage, ce séparateur étant muni d'une roue élévatrice fermée composée de tamis pour l'évacuation de la matière déposée au fond de la cuve et d'une autre roue élévatrice pour puiser le liquide lourd.
Dans un séparateur à gravité de ce genre, il est connu de monter la roue élévatrice constituée par des t- is et servant à l'évacuation de la matière déposée à une extré- mité et la roue élévatrice servant à puiser le liquide lourd à l'extrémité opposée du séparateur. Dans ce sépara- teur connu, la cuve de séparation proprement dite, dans la- quelle la séparation des minéraux de densités différentes est effectuée dans le liquide lourd, ne s'étend que sur une moitié environ de la longueur totale du séparateur et les tamis de la roue élévatrice servant à évacuer la matière déposée sont pratiquement de la même longueur que la cuve.
La chambre ou partie restante de la cuve s'étendant de nouveau sur à peu près la moitié de la longueur du sé.: parateur est fermée par une cloison étanche constituée sous la forme. de barrage pour le débordement de la matière flot- tante et du liquide lourd et sert de chambre collectrice pour ce dernier qui est passé avec la matière flottante par dessus la cloison constituée sous forme de barrage et qui a été séparé de la matière flottante au moyen d'un tamis disposé au-dessus de la chambre collectrice dans le séparateur. La roue élévatrice, servant à puiser le liquide lourd, est disposée à l'extrémité de cette chambre collec- trice, de sorte qu'elle peut y puiser ce liquide lourd.
On connaît déjà en outre un séparateur à gravité pour la séparation de minéraux à l'aide d'un liquide lourd conte-
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nu dans une cuve de séparation qui est cbnstituée sous forme d'une partie d'un tambour tournant et qui est fer- mée par un fond fixe constitué sous forme de barrage, dans lequel la cuve de séparation proprement dite occupe bien la majeure partie de la longueur du séparateur, mais dans lequel, contrairement au séparateur connu décrit dans ce qui précède, il.n'y a pas deux roues élévatrices particu- lières pour évacuer la matière déposée et pour puiser le liquide lourd, une seule roue élévatrice étant au contrai- re prévue pour évacuer la matière déposée et cette roue étant disposée à l'extrémité de sortie du séparateur.
Dans ce séparateur à gravité connu, le tambour tournant est muni dans la région de la cuve de séparation sur la face intérieure d'une vis sans fin qui transporte la,matière dé- posée par gravité à l'extrémité de sortie du séparateur et ainsi dans la portée de la roue élévatrice servant à l'éva- cuatïon de cette matière.
Dans un séparateur à gravité servant à la séparation de mi- néraux au moyen d'un liquide lourd dans une cuve de sépara- tion constituée comme partie d'un tambour tournant et fer- mée par un fond fixe formant barrage, le séparateur à gra- vité étant muni d'une roue élévatrice fermée composée 'de ta- mis pour l'évacuation de la matière déposée et d'une autre roue élévatrice pour puiser le liquide lourd,
l'invention consiste en ce que les deux roues élévatrices sont disposées l'une derrière l'autre dans le sens axial du séparateur à son extrémité de sortie et en ce qu'il est disposé radialement entre les deux roues élévatrices un tamis annulaire fermé
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permettant le passago de'liquide lourd de la roue élé- vatrice de matière déposée à la roue élévatrice de li- quide lourd en direction de l'extrémité de sortie.
En disposant ainsi selon l'invention les deux roues éléva- trioes à 1'-extrémité de sortie du séparateur à gravité, on obtient le résultat qu'une chambre de séparation en forme,de cuve, de longueur axiale aussi grande que possible, est formée dans ce séparateur et qu'il passe dans cette chambre un courant tranquille, non dérangé par des dispo- sitifs tournants quelconques, du liquide lourd avec la ma- tière à séparer qui s'y trouve.
Ce courant tranquille tout au long d'un grand trajet permet d'obtenir une séparation très efficace. En outre, la disposition selon l'invention des deux roues élévatri- oes et du tamis annulaire entre celles-ci influence favo- rablement les conditions de passage du courant dans le séparateur, du fait que la'roue élévatrice du liquide lourd prélève sur la masse de liquide lourd, sensiblement au point le plus bas du séparateur, le -liquide venant de la roue élévatrice de matière déposée en traversant le tamis.
Ceci a pour résultat que la majeure partie de la masse de liquide lourd se trouvant. dans le séparateur est constamment entraînée par le courant, ce quin'est pas le cas dans les séparateurs à gravité connus dans lesquels le liquide lourd n'est évacué qu'avec la matière flottante par des- sus le barrage ou par des écoulements particuliers à par- tir de la couche supérieure de cette masse, parce que le courant n'entraîne pratiquement que la couche supérieure de la masse de ce liquide.
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La forme du courant du liquide lourd dans le séparateur à.gravité selon l'invention-présente, en;outre, l'avantage d'exercer..une forte action d'entraînement sur la matière déposée en direction de l'extrémité de sortie.
Dans le séparateur à gravité selon l'invention, la roue élévatrice de liquide lourd peut être constituée sous la forme d'une roue élévatrice composée d'aubes fixes ou d'une chaîne ou roue à godets. Dans ce dernier cas,il est encore possible de munir les godets basculants d'or- ganes d'arrêt de façon que le mouvement basculant des' divers godets soit limité.
Le liquide lourd puisé par la roue élévatrice peut être ramené par un canal de retour à l'amenée de li- quide de séparation, de sorte qu'il s'établit un cir- cuit fermé de ce liquide. Ceci permet de diminuer la quantité de liquide lourd frais à ajouter. Une partie du liquide lourd puisé peut évidemment être aussi pré- levée-par un autre canal dans le séparateur et être con- 'duite par exemple à un dispositif épurateur.
Une forme de réalisation du séparateur à gravité selon l'invention est illustrée avec deux formes d'exécution différentes de la roue élévatrice de liquide lourd aux dessins annexés.
La fig. 1 est une coupe longitudinale du séparateur à gravité selon l'invention.
La fige 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe transversale suivant la
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ligne III - III de la fige 1.
, La fig. 4 est une coupe transversale d'une roue élé- vatrice de liquide lourd. l désigne le tambour de séparation cylindrique dont les couronnes de support 2 tournent sur des galets 3 en per- mettant la'rotation du tambour 1 autour de son axe. 4 désigne un élément de suspension fixe auquel sont reliées les cloisons directrices 5 entrant dans l'espace de sé.-- paration. Des râteliers fixes 6 sont disposés entre les cloisons directrices 5;
ils plongent dans le liquide lourd et désagrègent la couche de matière flottant sur la sur- face de ce liquide. 7 désigne la goulotte qui amène la matière à séparer avec le liquide lourd frais au sépara- teur à gravité. 8 désigne les aubes constituées par des tamis qui évacuent la matière déposée en coopérant avec les tamis 9 formant un polygone fermé. 10 est une sur- face annulaire fermée en matière à tamis qui empêche la matière lourde de déborder dans la roue élévatrice 11 servant à évacuer le liquide lourd.
Le fond oblique 12 du barrage 28 sépare la chambre de décantation de la roue élévatrice 11 servant à l'évacuation du liquide lourd.' Le joint 13 est disposé entre la paroi fixe 26 du fond et la partie 27 de ce fond tournant avec le tam- bour 1, de façon que le liquide lourd du tambour 1 sorte par le fond. La matière flottante est évacuée par dessus le barrage 28 à l'aide d'un dispositif racleur 14. La ma- tière déposée évacuée par la roue élévatrice constituée par les aubes en tamis 8 et les tamis 9 tombe dans une goulotte 15 par laquelle elle est évacuée du séparateur.
Le liqui-
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de lourde évacué par la roue élévatrioe 11, s'écoule dans une trémie réceptrice 16 et parvient dans un distributeur 17 à partir duquel une partie du liquide lourd est'amenée au tuyau d'évacuation 18, tandis qu'une autre partie du liquide 'lourd est amenée par le canal 19 à la goulotte de chargement 7 de la matière à séparer.
La fig. 2 est une coupe transversale de la roue élévatrice pour la matière déposée, qui est constituée par les aubes en tamis 8 et les tamis 9.
La fig. 3 est une coupe transversale d'un séparateur à gravité du type de l'invention, dans lequel la roue élévatrice servant à évacuer la matière déposée est con- stituée sous la forme d'un transporteur comportant-des godets 20. Chacun des godets 20 peut pivoter autour d'un axe 21 fixé dans le tambour 1 de façon qu'il puisse s'ap- pliquer, d'une part, par son bord antérieur 22 contre la paroi extérieure du tambour 1 et, d'autre part, avec ses butées 23 contre un anneau 24 lors de son basculement.
Ce- ci a pour effet que les godets se remplissent de liquide lourd à la partie inférieure du tambour 1 et se redressent ensuite en appliquant leur bord antérieur 22 contre le tambour 1, puis qu'ils sont élevés jusqu'à ce qu'ils bas- culent autour de leurs axes 21 sous l'action de la gravi- té et qu'ils se vident ensuite en déversant le liquide lourd qu'ils contiennent dans la trémie réceptrice 16.
La fig. 4 montre une autre forme de réalisation de la roue élévatrice du liquide lourd dans laquelle elle est constituée par des aubes 25 fixées rigidement au tambour 1.
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Diverse autres modifications peuvent d'ailleurs être apportées aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, sans sortir du cadre de l'invention.
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The present invention relates to a gravity separator for the separation of minerals using a heavy liquid in a separation vessel formed in the form of part of a rotating drum and closed by a bottom
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stationary forming a barrier, this separator being provided with a closed lifting wheel composed of a screen for the evacuation of the material deposited at the bottom of the tank and another lifting wheel for drawing off the heavy liquid.
In a gravity separator of this kind, it is known to mount the lifting wheel formed by t- is and serving to discharge the material deposited at one end and the lifting wheel serving to draw the heavy liquid from it. opposite end of the separator. In this known separator, the actual separation vessel, in which the separation of minerals of different densities is carried out in the heavy liquid, extends only over about half of the total length of the separator and the screens. of the elevator wheel used to remove the deposited material are substantially the same length as the tank.
The remaining chamber or part of the vessel extending again approximately half the length of the separator is closed by a bulkhead formed in the form. barrier for the overflow of the floating material and the heavy liquid and serves as a collecting chamber for the latter which has passed with the floating material over the partition formed in the form of a dam and which has been separated from the floating material by means of a screen disposed above the collecting chamber in the separator. The lifting wheel, used to draw the heavy liquid, is arranged at the end of this collecting chamber, so that it can draw this heavy liquid there.
In addition, a gravity separator is already known for the separation of minerals using a heavy liquid containing
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naked in a separation tank which is formed as part of a rotating drum and which is closed by a fixed bottom formed in the form of a barrier, in which the separation tank proper occupies the major part of the tank. the length of the separator, but in which, unlike the known separator described in the foregoing, there are not two special lifting wheels to remove the deposited material and to draw off the heavy liquid, only one lifting wheel being at the contrary provided to evacuate the deposited material and this wheel being disposed at the outlet end of the separator.
In this known gravity separator, the rotating drum is provided in the region of the separation tank on the inner face with an endless screw which conveys the material deposited by gravity to the outlet end of the separator and thus within the reach of the lifting wheel serving to evacuate this material.
In a gravity separator used for the separation of minerals by means of a heavy liquid in a separation tank formed as part of a rotating drum and closed by a fixed bottom forming a barrier, the gravity separator - vity being provided with a closed lifting wheel made up of a screen for the evacuation of the deposited material and another lifting wheel for drawing the heavy liquid,
the invention consists in that the two lifting wheels are arranged one behind the other in the axial direction of the separator at its outlet end and in that a closed annular screen is disposed between the two lifting wheels
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permitting the passage of heavy liquid from the deposited material elevator wheel to the heavy liquid elevator wheel towards the outlet end.
By thus arranging according to the invention the two elevating wheels at the outlet end of the gravity separator, the result is obtained that a separation chamber in the form of a tank, of as large an axial length as possible, is obtained. formed in this separator and that it passes through this chamber a quiet current, undisturbed by any rotating devices, of the heavy liquid with the material to be separated therein.
This quiet current throughout a long distance provides a very effective separation. In addition, the arrangement according to the invention of the two elevating wheels and of the annular screen between them favorably influences the conditions of passage of the current in the separator, because the lifting wheel of the heavy liquid withdraws from the separator. mass of heavy liquid, substantially at the lowest point of the separator, the -liquid coming from the lifting wheel of material deposited by passing through the screen.
This results in most of the mass of heavy liquid being present. in the separator is constantly carried along by the current, which is not the case in known gravity separators in which the heavy liquid is only discharged with the floating material above the dam or by specific flows at start from the top layer of this mass, because the current practically only drives the top layer of the mass of this liquid.
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The shape of the stream of the heavy liquid in the gravity separator according to the invention has, moreover, the advantage of exerting a strong driving action on the material deposited in the direction of the outlet end. .
In the gravity separator according to the invention, the lifting wheel for heavy liquid can be constituted in the form of an elevator wheel composed of fixed vanes or a chain or bucket wheel. In the latter case, it is still possible to provide the tilting buckets with stop members so that the tilting movement of the various buckets is limited.
The heavy liquid drawn by the lifting wheel can be returned by a return channel to the inlet of the separation liquid, so that a closed circuit of this liquid is established. This makes it possible to reduce the amount of fresh heavy liquid to be added. A part of the heavy pumped liquid can of course also be taken up through another channel in the separator and be led, for example, to a scrubber device.
An embodiment of the gravity separator according to the invention is illustrated with two different embodiments of the lifting wheel for heavy liquid in the accompanying drawings.
Fig. 1 is a longitudinal section of the gravity separator according to the invention.
Fig. 2 is a cross section taken along line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a cross section along the
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line III - III of fig 1.
, Fig. 4 is a cross section of a heavy liquid lifting wheel. 1 designates the cylindrical separation drum, the support rings 2 of which rotate on rollers 3, allowing the rotation of the drum 1 around its axis. 4 denotes a fixed suspension element to which the guide partitions 5 entering the separation space are connected. Fixed racks 6 are arranged between the guiding partitions 5;
they plunge into the heavy liquid and break up the layer of material floating on the surface of this liquid. 7 designates the chute which brings the material to be separated with the fresh heavy liquid to the gravity separator. 8 denotes the blades formed by sieves which remove the deposited material by cooperating with the sieves 9 forming a closed polygon. 10 is a closed annular surface of sieve material which prevents heavy material from overflowing into the elevator wheel 11 for discharging the heavy liquid.
The oblique bottom 12 of the dam 28 separates the settling chamber from the lifting wheel 11 serving for the evacuation of the heavy liquid. The seal 13 is disposed between the fixed wall 26 of the bottom and the part 27 of this bottom rotating with the drum 1, so that the heavy liquid from the drum 1 exits from the bottom. The floating material is evacuated over the dam 28 by means of a scraper device 14. The deposited material evacuated by the lifting wheel constituted by the screen vanes 8 and the sieves 9 falls into a chute 15 through which it. is discharged from the separator.
The liquid
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of heavy discharged by the lifting wheel 11, flows into a receiving hopper 16 and arrives in a distributor 17 from which part of the heavy liquid is 'brought to the discharge pipe 18, while another part of the liquid' heavy is fed through the channel 19 to the loading chute 7 of the material to be separated.
Fig. 2 is a cross section of the elevator wheel for the deposited material, which is formed by the screen vanes 8 and the screens 9.
Fig. 3 is a cross section of a gravity separator of the type of the invention, in which the elevator wheel for removing the deposited material is in the form of a conveyor comprising buckets 20. Each of the buckets 20 can pivot about an axis 21 fixed in the drum 1 so that it can be applied, on the one hand, by its front edge 22 against the outer wall of the drum 1 and, on the other hand, with its stops 23 against a ring 24 during its tilting.
This has the effect that the cups fill with heavy liquid at the lower part of the drum 1 and then straighten up, pressing their front edge 22 against the drum 1, then they are raised until they are down. - revolve around their axes 21 under the action of gravity and then empty themselves by pouring the heavy liquid they contain into the receiving hopper 16.
Fig. 4 shows another embodiment of the lifting wheel for the heavy liquid in which it is constituted by vanes 25 rigidly fixed to the drum 1.
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Various other modifications can moreover be made to the exemplary embodiments, shown and described in detail, without departing from the scope of the invention.