La présente invention a pour objet un séparateur de boue comprenant une chambre verticale allongée, par exemple destiné à séparer la boue d'un électrolyte qui a été utilisé dans une installation d'usinage électrolytique.
Un électrolyte utilisé dans une installation d'usinage électrolytique se charge en hydroxydes métalliques insolubles qui forment dans cet électrolyte une boue, laquelle doit en être éliminée continuellement si cet électrolyte doit rester utilisable.
Une installation d'usinage électrolytique peut consister en une batterie de machines, ce qui donne au débit d'électrolyte des valeurs qui peuvent être considérables et atteindre, par exemple, 25 000 à 30 000 litres par heure. Dans ces conditions, si l'on recourt à un bassin de sédimentation pour assurer l'élimination de la boue, il faut que ce bassin soit de très grande dimension pour pouvoir traiter de telles quantités d'électrolyte.
Le séparateur qui fait l'objet de l'invention résout ce problème d'une façon plus rationnelle et est caractérisé par le fait que la chambre est pourvue d'une tubulure d'entrée dont une portion au moins s'étend à l'intérieur de cette chambre, du haut jusque vers le bas de celle-ci, présente un diffuseur, et communique par sa seule partie inférieure avec l'intérieur de cette chambre, cette tubulure d'entrée conduisant dans cette chambre, de l'extérieur, un liquide chargé de boue, d'une tubulure de sortie qui communique avec la partie supérieure de cette chambre, la tubulure de sortie conduisant hors de cette chambre le liquide qui s'est appauvri en boue en montant de sa partie inférieure à sa partie supérieure, et d'une tubulure d'évacuation qui communique avec la partie inférieure de cette chambre et qui évacue la boue hors de cette chambre.
L'invention a également pour objet un procédé de mise en action du séparateur. Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on donne à la vitesse du liquide chargé de boue qui entre dans la tubulure d'entrée, une valeur telle que la vitesse de ce liquide au moment où il sort de cette tubulure d'entrée soit inférieure à la vitesse de chute des particules de la boue.
Au dessin annexé, donné à titre d'exemple:
La fig. 1 montre une forme de réalisation du séparateur de boue selon l'invention, et
la fig. 2 représente une variante.
Le séparateur de boue 1 représenté à la fig. 1 comprend une chambre cylindrique 2, de forme allongée et verticale, dans laquelle est disposée une portion d'une tubulure d'entrée 3. Cette tubulure d'entrée 3 comprend une autre portion, qui est disposée à l'extérieur de la chambre 2 et qui communique, par l'intenmé- diaire d'une pompe 4, avec une installation d'usinage électrolytique 5. Cette installation 5 peut être constituée soit par une unique machine de contournage par action électrolytique, soit par une batterie de telles machines, et la tubulure d'entrée 3 est agencée de manière à collecter l'électrolyte qui a été utilisé dans cette ou ces machines et qui, de ce fait, est chargé de boue.
La portion de la tubulure d'entrée 3 qui est disposée dans la chambre 2 s'étend de la partie supérieure 6 jusqu'à la partie inférieure 7 de cette chambre, et elle ne communique avec l'intérieur de cette dernière que par sa partie inférieure 8. Cette partie inférieure 8 a la forme d'un diffuseur, de manière que la vitesse de sortie de l'électrolyte chargé de boue qui le traverse soit réduite au quart de la vitesse d'entrée et de préférence même nettement moins, afin que cette vitesse de sortie soit inférieure à la vitesse de chute des particules de boue et que ces dernières s'accumulent à la partie inférieure 7 de la chambre 2. La tubulure d'entrée 3 possède en outre, à proximité de sa partie supérieure, une partie diffusante 9 qui provoque une réduction de vitesse dont le taux est toutefois inférieur à celui qui résulte de la partie diffusante 8.
La raison d'être de la partie diffusante 9 est de produire un ralentisse- ment initial de l'écoulement d'électrolyte et la tubulure d'entrée 3
comprend, entre cette partie diffusante 9 et la partie diffusante 8,
un élément 10 à diamètre constant qui a pour effet de rendre laminaire cet écoulement.
Une tubulure de sortie 11, qui est disposée à l'extérieur de la chambre 2 et qui comprend deux filtres 12, communique avec la partie supérieure 6 de cette chambre. Cette tubulure de sortie 11, qui a une position sensiblement radiale par rapport à la chambre 2, est agencée de manière à fournir à l'installation 5 de l'électrolyte qui est exempt de boue, ou tout au moins dont la teneur en boue est réduite.
La chambre 2 est pourvue, en outre, à sa partie inférieure 7, d'un conduit d'évacuation 13 qui est destiné à évacuer la boue hors de la chambre 2 et qui est agencé de manière à être traversé, en fonctionnement, par plus ou moins la moitié du débit d'électrolyte que véhicule la tubulure d'entrée 3.
L'électrolyte qui passe du haut au bas de la tubulure d'entrée 3 voit sa vitesse diminuer successivement lors de la traversée de la partie diffusante 9 et de la partie diffusante inférieure 8, de sorte que cette vitesse, au moment où l'électrolyte quitte la partie diffusante 8, est inférieure à la vitesse de chute des particules de boue ces dernières s'accumulent donc dans le fond 7 de la chambre 2 en un amas relativement dense. L'écoulement d'électrolyte en provenance de la partie 8 de la tubulure d'entrée 3 passe à travers cet amas, qui agit comme un filtre, et remonte du fond 7 de la chambre 2 vers le sommet de celle-ci, d'où il s'échappe à travers les filtres 12, et retourne par la tubulure de sortie 11 vers l'installation d'usinage électrolytique 5.
Deux chicanes tronconiques 14 et 15 peuvent être disposées dans la chambre 2, leur agencement étant tel que l'électrolyte soit dévié par chacune d'elles lors de son passage de la tubulure d'entrée 3 à la tubulure de sortie 11, ces déviations ayant pour effet de favoriser la sédimentation des particules de boue.
La chicane 14 s'étend vers l'intérieur de la chambre 2 à partir de la paroi même de celle-ci et elle est pourvue d'un ou plusieurs trous 16 à travers lesquels la boue qui s'est séparée de l'électrolyte peut tomber dans le fond 7 de cette chambre. La chicane 15, elle, est fixée à la partie supérieure de la tubulure d'entrée 3; il n'est pas nécessaire de la munir de trous analogues aux trous 16.
La tubulure 13 communique avec un séparateur centrifuge 20 destiné à séparer la boue que contient l'électrolyte s'échappant par cette tubulure. Une tubulure de renvoi 21 communique, à sa partie inférieure, avec le séparateur centrifuge 20 et, à sa partie supérieure, avec le haut de la tubulure d'entrée 3. Le séparateur centrifuge 20 sépare l'électrolyte chargé de boue en deux fractions, l'une qui contient une charge de boue relativement dense et qui s'échappe à travers une sortie 22, et l'autre qui contient une quantité relativement faible de boue et qui rejoint, par la tubulure de renvoi 21, la tubulure d'entrée 3 pour repasser par la chambre 2 et y subir un nouveau traitement.
Le séparateur centrifuge peut être maintenu en marche pendant que l'installation d'usinage électrolytique 5 est à l'arrêt, car il fait partie de ce qui constitue en réalité un circuit fermé. En procédant ainsi, il est possible d'obtenir que l'installation 5 soit alimentée au moment où elle est remise en route avec de l'électrolyte pratiquement propre .
Comme on le voit, le fait que l'électrolyte quitte la partie inférieure 8 de la tubulure d'entrée 3 avec une faible vitesse et le fait que sa direction d'écoulement s'inverse à cet endroit font qu'une grande proportion de la boue qu'il contient s'en sépare et tombe, effet qui est renforcé par l'action des chicanes éventuelles 14 et 15.
Du fait que la boue continue à s'accumuler dans le fond 7 de la chambre 2 la séparation est renforcée par l'action filtrante qu'exerce la boue elle-même.
Le séparateur qui est représenté à la fig. 2 est semblable à celui de la fig. 1, de sorte qu'on ne va pas le décrire en détail.
La différence que présente cette variante réside en ce que le haut de la tubulure de renvoi 21 communique non pas avec le haut de la tubulure d'entrée 3, mais directement avec le haut 6 de la chambre 2. Cette disposition peut être adoptée lorsque le liquide quittant le séparateur centrifuge 20 est suffisamment clair pour pouvoir être réutilisé directement. Dans ce cas, la chambre 2 est munie d'une chicane 23 qui est disposée à proximité, mais juste en dessous, de l'endroit où débouche la tubulure de renvoi 21, de manière à diminuer la turbulence que provoque le liquide amené par cette tubulure de renvoi.
Le cas échéant, on peut disposer d'une batterie de séparateurs de boue du type décrit et d'une batterie de machines d'usinage électrolytique, et relier à volonté une ou plusieurs de ces machines à l'un ou l'autre de ces séparateurs. Cela permet de faire travailler
les premières avec des électrolytes interchangeables de manière qu'elles puissent usiner des pièces faites de métaux différents.
On voit que, à l'aide de ce séparateur, il est possible d'éliminer
la boue du liquide chargé de boue pendant que ce liquide y circule
continuellement, ce qui supprime l'obligation de recourir à des
bassins de sédimentation de grandes dimensions.