Procédé pour trier en groupes de différentes dimensions des corps de forme sensiblement sphérique et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention a pour objet un pro cédé pour trier en groupes de différentes di mensions de corps sensiblement sphériques dont les propriétés physiques ne diffèrent que par les dimensions, c'est,à-dire qui ont tous la même densité et les mêmes caractéristiques de surface au point de vue frottement, lesdits corps étant amenés dans un organe rotatif avant.
une surface intérieure sensiblement tronconique, à proximité de l'extrémité de plus petit diamètre de ladite surface, cet organe étant agencé pour tourner autour d'un axe dont la position est telle que l'extrémité de décharge soit plus basse que ladite extré mité de plus petit diamètre. La présente in vention comprend également une machine polir la mise en aauvre de ce procédé.
Le procédé classique utilisé jusqu'à présent pour séparer des corps en plusieurs groupes de différentes dimensions consistait à faire passer ces corps à travers des grilles ou tamis dont les ouvertures avaient des dimensions différentes. Ce procédé convenait parfaite ment dans quelques cas pour trier différents corps suivant leurs dimensions; cependant, il n'est pas économique quand il s'agit d'une pro duction commerciale très importante et quand on veut trier, en fonction de leurs dimensions, des corps composés de particules fines, relati vement dures, et. légèrement. agglomérées les unes aux autres, ou des corps qui, lorsqu'on les fait passer à travers un tamis ordinaire, peuvent se désintégrer dans. une certaine me sure et adhérer en partie au tamis.
Il en ré sulte plusieurs difficultés pratiques; d'abord les matières molles adhérant au tamis ont ten dance pratiquement à modifier les dimensions effectives des mailles de celui-ci, de telle sorte qu'un tamis ou grille qui doit laisser passer des corps dont. les dimensions sont. inférieures à une valeur prédéterminée ne laisse passer en réalité que des corps dont les dimensions sont inférieures à une valeur plus petite que cette valeur prédéterminée; d'autre part., quel ques-uns des corps relativement mous se bri sent en corps plus petits, ce qui est indési rable.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on retient momentanément les corps dans la partie de plus petit diamètre de l'or gane rotatif, en ce qu'on les fait rouler le long de, la surface intérieure dudit organe, vers la partie de plus grand diamètre de celui-ci tout en les entraînant transversalement par la rota tion dudit corps rotatif, de faon que les corps de dimensions différentes sortent en des zones angulaires différentes de ladite partie de plus grand diamètre.
Parmi les corps que l'on peut désirer trier en fonction de leurs dimensions, on peut citer, par exemple, les minerais de fer concentrés, tels que certains minerais comme la- taconite et la magnétite. Dans certains procédés métal lurgiques, on peut, si on le désire, former ces minerais en nodules avec ou sans une petite quantité de matière combustible, et on désire parfois trier ces nodules en fonction de leurs dimensions.
Ces nodules peuvent être constitués par des particules fines de pyrite mouillées par (le l'eau. Ils sont assez mous pour pouvoir être écrasés entre les doigts. Les particules elles mêmes sont. extrêmement petites, comme celles que l'on obtient dans un concentré de flottage, mais possèdent individuellement la dureté et les autres propriétés de la pyrite. Les corps à trier peuvent avoir des dimensions extrême ment variées; par exemple, une gamme de dimensions convenant bien à un but commer cial particulier, dans le cas de nodules formés avec des particules fines de pyrite, s'étend d'un diamètre de 4,5 mm à un diamètre de 6 mm.
La pyrite elle-même est très dure et rion compressible, de sorte que, lorsque l'on fait. passer de tels nodules à travers un tamis ordinaire, la pyrite tend à user rapidement le tamis par suite de sa. dureté et de son carac tère abrasif, cet. inconvénient venant s'ajouter aux mitres difficultés mentionnées ci-dessus qui ont été toutes éprouvées en pratique.
L'expérience a montré que l'on pouvait former des corps sensiblement, sphériques de ce type en faisant arriver des fines de pyrite; mouillées par une certaine quantité d'eau, à l'intérieur d'un tambour rotatif. Les matières premières ainsi introduites dans le tambour roulent sur elles-mêmes, de sorte que des no dules sensiblement sphériques se forment de la. même manière que l'on fait grossir une boule de neige. Pour séparer les nodules, dont les dimensions appartiennent à une gamme déterminée, des autres nodules plus petits ou plus gros, on eut recours pendant un certain temps à une succession de tamis conformé ment à un procédé bien connu. Cependant, on s'aperçut que la. mise en oeuvre de ce procédé se heurtait aux nombreuses difficultés men tionnées ci-dessus.
La machine pour la mise en oeuv re du pro cédé selon l'invention vise à remédier à ces inconvénients, elle comprend un organe rota tif présentant une surface intérieure coaxiale pratiquement tronconique, ledit organe for mant à sa partie de diamètre plus grand à proximité de son extrémité de décharge un angle plus grand par rapport à l'axe de rota tion que l'angle formé par la partie de dia mètre plus petit à son extrémité d'alimenta tion, l'axe de rotation de l'organe étant dis posé de manière que l'extrémité de décharge est plus basse que l'extrémité d'alimentation.
Cette machine est caractérisée en ce qu'un écran fixe est disposé dans la partie de plus petit diamètre, cet écran ayant une base dont le contour épouse la. courbure de la surface intérieure dudit organe et placée an voisinage immédiat de celle-ci, transversalement par rapport à l'axe de rotation, et en ce qu'un dispositif séparateur est placé en regard de la sortie de l'organe rotatif pour réaliser le tri des corps.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de la machine pour la mise en couvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 en est une vue schématique en élévation, partiellement en coupe.
La. fi-. 2 en est une vue détaillée en coupe par la. ligne 2-2 de la fig. 1.
La fi-(Y. 3 est une vue d'un détail de la fig. 1.
La machine représentée a été utilisée avec succès pour séparer en groupes de différentes dimensions des nodules formés de fines de pyrite, dans le but de leur faire subir un traitement ultérieur.
Cette machine comprend un organe rotatif désigné d'une faon générale en 10; cet, organe est formé de manière à fournir une surface intérieure continue et de forme sensiblement tronconique. La surface intérieure de l'organe 10 pourrait, être une surface unique tronconi que ou conique.
Cependant, dans l'exemple représenté, cette surface intérieure est formée par deux parties coniques 11. et 12, ou plus exactement tronconiques, qui sont. disposées coaxialement bout à bout. autour d'un axe commun, de manière que l'extrémité la plus large de la. surface 11 soit contiguë à l'extré mité la plus étroite de la surface 12 et se raccorde à cette dernière extrémité suivant une circonférence 13.
L'organe 10 est constitué par une feuille ï-elativement mince, en métal par exemple, et la confie tn#ation extérieure de cet organe n'ayant aucune importance. Cet organe 7.0 petit tourner autour de l'axe commun de ,vniétrie des surfaces 11 et 12 et il est agencé de manière que l'extrémité de petit. diamètre l-1 se trouve à un niveau plus élevé que l'ex trémité de :.grand diamètre 15, en considérant les parties inférieures de ces deux extrémités.
Les parties de ces surfaces qui supportent la matière à traiter sont disposées de manière que les matières tendent à se déplacer par <U>gravité</U> depuis l'extrémité de petit diamètre on extrémité d'alimentation 14 jiLsqu'à l'ex trémité de grand diamètre ou extrémité de dé eliarge 1:5.
Des moyens sont. prévus pour monter l'or gane 10 de manière que la partie la plus basse (le l'extrémité 14 se trouve au-dessus de la partie la plus basse de l'extrémité 15, et pour l'aire tourner l'organe 10 pendant l'utilisation normale chu dispositif.
On peut -utiliser des moyens spéciaux et séparés pour réaliser la rotation de l'organe 10, par exemple des che- iniiis circulaires de roulement solidaires de l'organe 10, concentriques à l'axe de celui-ci et susceptibles de rouler sur des galets, suivant un montage analogue à celui utilisé pour sup porter les fours rotatifs.
Dans la forme d'exé cution représentée, l'organe 10 est suspendu et entraîné en rotation à l'aide de courroies (]'entraînement. A cet effet, deux poulies cir culaires 16 et 17 de même diamètre primitif, sont fixées à l'organe 1.0 par des pièces inter médiaires 18 et 19, de manière à être concen trique, à l'axe de symétrie des surfaces eoni- ques 11 et 12. Ces poulies sont disposées de manière à être supportées et entraînées en rotation par des courroies sans fin trapézoÏda- les 20 et 21 qui passent respectivement sur des poulies d'entraînement 2. et 23.
Les poulies \? 2 et \' 3 sont calées sur un arbre moteur coin- 1111111 2.1 qui peut. tourner dans des paliers<B>25</B> supportés par un bâti 26. Pour entraîner l'arbre moteur 24 à une vitesse désirée et de préférence réglable, on utilise un groupe de poulies 27 de diamètres différents, dont cha cune peut être entraînée par une poulie cor respondante d'an groupe complémentaire de poulies 28 par l'intermédiaire d'une courroie d'entraînement 29. Le groupe de poulies 28 est, entraîné par un moteur, tel qu'un moteur électrique 30.
Dans la forme d'exécution représentée, l'axe commun des surfaces 11 et 12 est sensi blement horizontal. Cette disposition n'est pas cependant. absolument. essentielle, il fart sim plement que les surfaces coniques, de l'organe 10 tournent autour de leur axe commun de symétrie et que cet axe soit disposé de manière que l'extrémité de décharge soit phis basse que l'extrémité d'alimentation; de cette facon les matières à trier en fonction de leurs dimen sions se déplacent progressivement par gravité depuis l'extrémité d'aliment-ation jusqu'à l'ex trémité de décharge.
Pour faire arriver les corps que l'on désire trier d'après leurs dimensions, de préférence d'une manière sensiblement continue, jusqu'à l'intérieur de la surface ou des surfaces tour nantes, telles que les surfaces 11 et 12, et jus qu'à un endroit voisin de l'extrémité de petit diamètre 14, on .utilise un transporteur désigné dans son ensemble par 31 et entraîné par des moyens non représentés. Ce transporteur 31 qui est monté, à son extrémité voisine de l'or gane 10, sur un support 32 porté lui-même par le bâti 26, fait arriver, à l'intérieur de la sur face 11 et près de l'extrémité de petit diamètre 1-1 de cette surface, les matières représentées en 33.
On pourrait alimenter cette partie de la surface 11 en matières 33 en passant par l'une ou l'autre extrémité de l'organe 10. Ainsi, par exemple, la machine fonctionnerait exacte ment de la même manière si l'on utilisait: un couloir ou un transporteur pénétrant. à l'inté rieur de l'organe 10, à travers l'extrémité de grand diamètre 15. Dans ces conditions, il serait possible de fermer l'extrémité de petit diamètre de l'organe. 10, soit en prolongeant la surface 11 jusqu'au sommet du cône auquel elle appartient, soit en utilisant une plaque de fermeture transversale.
Un écran 34 est disposé entre le point d'ali mentation, c'est-à-dire le point où les matières 33 arrivent à l'intérieur de l'organe 10, et l'extrémité de décharge de celui-ci. La base 35 de cet écran 34 est voisine de la partie infé rieure de la. surface 11 et épouse sensiblement la forme de cette partie inférieure (fig.1 et 3). De cette manière, la rotation de l'organe 10 déplace les matières 33 latéralement. le long du bord de l'écran pour les amener en 36 (fig. 3). L'écran 34 est supporté dans une po sition fixe par des consoles 37 qui assurent la fixation de l'écran sur une partie fixe du transporteur 31.
Cet écran pourrait aussi être fixé sur une autre partie fixe de l'appareil.
La rotation de l'organe 10 tend à déplacer latéralement vers le haut toutes les matières 33 qui se trouvent dans l'organe 10. Ces matières, qui consistent en corps sphériques de diffé rentes dimensions, tendent à rouler vers le bas suivant une ligne de la. plus forte pente. Ce phénomène se produit, parce que l'organe 10 ne tourne pas à une vitesse suffisante pour que la force centrifuge appliquée aiix matières 33 puisse surmonter la composante de leur poids qui tend à les ramener vers la. partie la plus basse de la surface intérieure de l'organe 10. Pendant ce mouvement des nodules sph6ri- ques le long de l'organe 10 et de ces surfaces 11 et 12, les nodules roulent individuellement sur ces dernières.
On s'est aperçu que le rou lement imprime à chacun des nodules sphéri ques une vitesse de rotation qui doit être naturellement plus élevée pour les nodules de petit diamètre que pour ceux de grand dia mètre se déplaçant sur la même distance le long des surfaces 11 et 12. On a constaté que, quand les nodules se sont. déplacés axialement le long de l'organe 10 jusqu'à l'extrémité de plus grand diamètre 15 de la surface conique 12, les nodules les plus gros se trouvent plis près d'un point situé à la. verticale sous l'axe de symétrie des surfaces coniques 11 et 12 que les nodules plus petits.
Cette action de sépa ration est à peu près proportionnelle aux dia- .mètres des différents nodules. Si l'on prévoit par conséquent un dispositif pour diriger sélectivement vers différents points de livrai son les nodules sortant de secteurs différents de l'extrémité de grand diamètre 15 de la surface 12, on a réalisé effectivement. Lin dis positif de séparation des nodules de diffféren- tes :dimensions.
On a représenté en 38, à. titre d'exemple, un dispositif pour diriger sélectivement les nodules de dimensions différentes; ce disposi tif consiste en une plaque fixe disposée verti calement et sensiblement parallèle à l'axe de rotation de l'organe 10, l'un des bords de cette plaque étant voisin de la périphérie 15 de la surface 12. Le dispositif 38 coopère avec. deux coulbirs,_39 et 40 pour diriger les nodules de différentes dimensions vers des points de livraison différents.
Le dispositif' 38 est de préférence réglable de manière à pouvoir effectuer en un point déterminé choisi la séparation entre les noclu- les sortant de l'extrémité de grand diamètre 15 de la. surface 12 dans des zones angulaires différentes de cette extrémité. On peut pré voir deux ou plusieurs dispositifs de déviation sélective, tels que 38, afin d'obtenir trois grou pes de nodules de dimensions différentes, ou un plus grand nombre de groupes, le dispositif unique 38 du dessin fournissant deux groupes de nodules.
Comme montré à la fig. 3, les nodules les plus gros roulent plus loin vers le plan verti cal de symétrie de l'organe 10 et sont déviés par conséquent vers la gauche par le Bouloir 39; au contraire, les nodules plus petits, qui ne roulent pas aussi loin, sont. dirigés vers la droite au moyen de l'organe 38 et du couloir 40. Ces deux groupes de nodules de dimensions différentes (ou les groupes en nombre supé rieur à deux si des dispositions ont été prises pour obtenir plus de deux groupes) sont en suite dirigés en des points différents.
Dans -Lin exemplaire de la machine décrite, utilisé pour séparer des corps sphériques rela tivement mous constitués par des nodules de pyrite, l'organe rotatif a. un diamètre intérieur de 60 cm à l'extrémité d'alimentation; du côté de la décharge, son extrémité a un diamètre de 1,20 m; la longueur totale de l'organe 10, comptée le long de son axe, est de 1,20 m; la pente de la surface 11, dont. la longueur est. de 60 cm, est. de 17 ; la pente de la surface 12, qui a. aussi 60 cm de long, est de 27 ; la machine fonctionnant à une vitesse de 18 tours/ minute trie les nodules de pyrite humide à une cadence de 6 tonnes à l'heure. Cette ma chine peut trier en six groupes de nodules, car elle a cinq organes 38.
Le tableau suivant donne la répartition des dimensions de nodules provenant du tri effec tué ainsi avec cette machine.
EMI0005.0001
Dimensions <SEP> des <SEP> nodules
<tb> (Mailles <SEP> <SEP> Tyler <SEP> ) <SEP> pourcentage <SEP> en <SEP> poids
<tb> + <SEP> 3 <SEP> 8,8
<tb> + <SEP> 4 <SEP> 78,5
<tb> + <SEP> 6 <SEP> 9,4
<tb> + <SEP> 8 <SEP> 2
<tb> +10 <SEP> 0,3
<tb> -10 <SEP> 1
<tb> Total <SEP> 100 Dans une deuxième machine convenant mieux à une production phis importante, l'or gane rotatif a. un diamètre de 1,80 m à son extrémité la. plus petite, tandis qu'à son extré mité la plus large, son diamètre atteint 2,60 m;
sa longueur axiale est de 1,20 m; la partie se trouvant du côté de l'extrémité la plus étroite, c'est-à-dire la surface 11, a une pente de 14 32', cette partie s'étendant sur une longueur de 0,675 m le long de l'axe de rotation de l'or gane 10; sur le reste de sa longueur, c'est- à-dire sur une longueur de 0,525 m comptée le long de l'axe de rotation, la surface inté rieure (surface 12),a une pente de 23 10'; la vitesse de rotation est de 10 tours/minute, et la capacité de production du dispositif est d'environ 20 à 25 tonnes à l'heure.
On a cons taté, d'une manière générale, qu'une .vitesse périphérique de 75 m à la minute à la péri phérie de l'extrémité de décharge fournit un fonctionnement satisfaisant quand il s'agit de classer des nodules de pyrite du type envisagé ici.
Il est possible de prévoir plus de deux su-r- faces, chaque surface ayant. une forme tronco nique comme les surfaces 11 et 12; la surface intérieure de l'organe 10 peut également avoir simplement une forme se rapprochant de la forme tronconique et avoir en réalité une pente progressivement croissante, autrement dit une forme en :cloche, son inclinaison étant maxi mum à l'extrémité de décharge et minimum à l'extrémité d'alimentation ou près de cette ex trémité.