EP4433228A1 - Procédé de séparation des composants d'un mélange de fibres et de granules par neutralisation électrostatique et tamisage, et installation correspondante - Google Patents

Procédé de séparation des composants d'un mélange de fibres et de granules par neutralisation électrostatique et tamisage, et installation correspondante

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Publication number
EP4433228A1
EP4433228A1 EP22817215.1A EP22817215A EP4433228A1 EP 4433228 A1 EP4433228 A1 EP 4433228A1 EP 22817215 A EP22817215 A EP 22817215A EP 4433228 A1 EP4433228 A1 EP 4433228A1
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EP
European Patent Office
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mixture
sieving
granules
receptacle
drum
Prior art date
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Pending
Application number
EP22817215.1A
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German (de)
English (en)
Inventor
Lucien Dascalescu
Karim MEDLES
Thami ZEGHLOUL
Thomas SIMONELLI
Christophe Le Clerc
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Ecole Nationale Superieure De Mecanique Et D'aerotechnique
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Universite de Poitiers
Original Assignee
Ecole Nationale Superieure De Mecanique Et D'aerotechnique
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Universite de Poitiers
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Filing date
Publication date
Application filed by Ecole Nationale Superieure De Mecanique Et D'aerotechnique, Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA, Universite de Poitiers filed Critical Ecole Nationale Superieure De Mecanique Et D'aerotechnique
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    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
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    • B07B1/22—Revolving drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the present invention relates to the general field of processes for separating the components of a mixture containing fibers and granules, which aim to separately recover said fibers on the one hand, said granules on the other hand.
  • the present invention finds more particular application in the treatment of mixtures whose components are of millimeter and sub-millimeter size, that is to say containing fibers whose diameter is between 10 ⁇ m and 1 mm for a length comprised between 1 mm and 10 mm, and granules whose equivalent diameter is comprised between 125 ⁇ m and 5 mm.
  • the objects assigned to the invention are achieved by means of a separation process allowing, from a mixture containing fibers and granules, to separate said fibers from said granules, said process comprising for this purpose a step (S1) of supply, during which the mixture is brought into a receptacle provided with a sieve, a step (S2) of dissociation, during which a sub-step (S201) of agitation in which mechanical mixing of the mixture contained in the receptacle is carried out and a neutralization sub-step (S202) in which the mixture which is being stirred in the receptacle is exposed to bipolar charges in order to neutralize electrostatic charges fibers and granules, then a sieving step (S3) during which the mixture treated in accordance with the dissociation step (S2) is passed over the sieve in order to retain in the receptacle a first product resulting from the mixture, first product which has a higher fiber content than that of the mixture, while a second product resulting from
  • the inventors have found that, by combining on the one hand a mechanical mixing of the mixture, which makes it possible to overcome the adhesion forces of the of Van der Waals which keep the fibers and the agglomerated granules, with on the other hand an electrostatic neutralization which makes it possible, at the same time, to reduce or even eliminate the electrical charges of the fibers and the granules and thus to reduce or even eliminate the electrostatic attraction forces which tend to cause the fibers and the granules to clump together, it is possible to effectively dissociate the fibers from the granules within the mixture, and the fibers and the granules, once dissociated from each other, are prevented from re-agglomerate.
  • the mixture is perfectly prepared for sieving, in that the components of said mixture, namely the fibers and the granules, are already well separated from each other when said mixture is presented against the sieve to be exposed to the action of said sieve, which makes said sieving particularly effective and selective, since each individual component (fiber or granule) thus dissociated from the components which are close to it is exposed in its own right to the mesh of the sieve, without remaining attached to a neighboring component which could possibly prevent said component from passing through the sieve.
  • the exposure of the mixture to the sieve occurs in a region of space, here in a portion of the receptacle, which is exposed to the joint actions of mechanical agitation and electrostatic neutralization, so that the mixture which is in contact with the sieve, and more particularly the various components of said mixture, including the fibers and granules which it is desired to separate, are and remain permanently, including when the sieving takes place, subjected to effect of dissociation which results from this agitation and this neutralization.
  • Figure 1 illustrates, in a perspective view with cutaway of an upper wall and a side wall, an example of installation for implementing a method according to the invention and comprising for this purpose drums cylindrical sieving units rotatably mounted around a central axis which is substantially horizontal, as well as blowing ionizing bars which are located outside said sieving drums and whose flow is directed towards the interior of said sieving drums.
  • Figure 2 is a perspective sectional view of the installation of Figure 1, in a section plane which is normal to the axis of rotation of the screening drums.
  • Figure 3 is a front view of the section of Figure 2.
  • Figure 4 is a schematic view, in a section plane perpendicular to the axis of rotation of the screening drum or drums, of an alternative embodiment of the installation of Figures 1 to 3 in which blowing ionizing bars are located inside a screening drum.
  • Figure 6 is a partial side view of the installation of Figures 1 to 3, in longitudinal section in a vertical sagittal plane which contains the axis of rotation of the screening drums.
  • the present invention relates to a separation process allowing, from a mixture 1 containing fibers 2 and granules 3, to separate said fibers 2 from said granules 3 (or, seen in a reciprocal manner, to separate the granules 3 fibers 2).
  • the invention also relates, of course, to an installation 100 making it possible to implement such a method.
  • the constituent material of the fibers 2 will be different from the constituent material of the granules 3, and, more particularly, the constituent materials respectively of the fibers 2 on the one hand, granules 3 on the other hand, will be such that the fibers 2 and the granules 3 can each bear an electrostatic charge, but of opposite sign.
  • the method according to the invention will be designed to be able to separate fibers 2, contained in the mixture 1, which have a length which is between 1 mm and 10 mm, and a greater transverse dimension which is between between 10 ⁇ m and 1 mm.
  • the term "largest transverse dimension" denotes the largest of the dimensions among the dimensions of the section of the fiber, considered perpendicular to the length of the fiber. In the case of a fiber 2 which has a cylindrical shape with a circular base, the largest transverse dimension therefore corresponds to the diameter of the circular base, that is to say the diameter of the section of said fiber 2.
  • the fibers 2 will have a thin and elongated shape, preferably substantially cylindrical.
  • the fibers 2 will have a dimension, called length, which is significantly greater than the other two dimensions, called transverse dimensions, and more particularly which has a length at least 5 times, preferably at least 10 times, at least 20 times, even at least 50 times or even 100 times greater than the largest of these transverse dimensions, that is to say typically the diameter of the fiber concerned.
  • the fibers 2 may be made from a natural or synthetic textile material, and more preferably from a polymer or a combination of polymers from among: polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC) and polystyrene (PS).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PS polystyrene
  • the process will be designed to separate the aforementioned fibers 2 from the granules 3 in a mixture where said fibers 2 are mixed with, or even agglomerated with, granules 3 whose equivalent diameter is between 125 ⁇ m and 5 mm.
  • equivalent diameter is meant the diameter that would have a fictitious sphere that would occupy the same volume as the volume occupied by the granule 3 considered.
  • the granules 3 will preferably have a shape factor equal to or less than 2.
  • shape factor is meant the ratio between on the one hand the maximum Féret diameter, say the maximum distance, observable for the considered granule, between two straight lines which are parallel to each other and tangent respectively to opposite sides of the considered granule, and on the other hand the minimum Féret diameter, that is to say the minimum distance, observable for the considered granule, between two straight lines which are mutually parallel and tangent respectively to opposite sides of said considered granule.
  • This form factor makes it possible to give a good indication of the slenderness of the granules.
  • a form factor equal to 1 corresponds to a sphere
  • a form factor equal to the square root of 2 corresponds to a cube.
  • the granules 3 will be made of a rubber-based material.
  • the method preferably applies to a mixture 1 which contains textile fibers 2, preferably made of polyethylene terephthalate, and granules 3 of rubber-based material.
  • the invention can thus be applied to a process for recycling a tire, said recycling process comprising a grinding step, during which at least a portion of the tire concerned is reduced to a mixture 1 containing textile fibers 2 and granules 3 of rubber-based material then a sorting step during which said mixture 1 is applied to a separation process according to any one of the possibilities envisaged by the invention.
  • used tires contain both elastic structural elements, based on vulcanized rubber, and fibrous reinforcing elements.
  • the shredding of such tires thus makes it possible to obtain mixtures rich in both rubber granules and fibres, which it is useful to be able to separate in order to be able to recycle the corresponding raw materials.
  • said separation process according to the invention firstly comprises a step (SI) supply, during which the mixture 1 is brought into a receptacle 10 provided with a sieve 11.
  • SI step (SI) supply
  • the receptacle 10 and the sieve 11 can take any suitable form.
  • the sieve may be formed by a flat plate, provided with edges delimiting the receptacle.
  • the receptacle 10 will have a cylindrical shape, preferably of circular base, and the sieve 11 will form all or part of the curved side wall 10L of said cylindrical shape.
  • Such a receptacle 10 will thus form a screening drum.
  • the receptacle 10 can be likened in what follows to a sieving drum and the same reference 10 can be used to designate either the receptacle or the sieving drum.
  • the sieve 11 will preferably be made of an electrically insulating material, that is to say having an electrical resistivity greater than or equal to 10 10 .m at a temperature of 300 Kelvin, in order not to interfere with the neutralization by bipolar charges.
  • the material constituting the sieve 11 will be sufficiently rigid to prevent the sieve 11 from deforming under the weight and movements of the mixture 1.
  • the receptacle 10 may comprise a rigid perforated frame 12, which will serve as a support for the grid panels 13, here curved panels which substantially or even exactly follow the curvature of the side wall 10L of the sieving drum, which grid panels 13 marry the windows of the frame 12 so as to form as many portions of the sieve 11.
  • the receptacle 10 can be supplied by any suitable supply system 15, for example by means of an endless screw, of the Archimedean screw type, which takes the mixture 1 from a neighboring silo for the transfer into the receptacle 10, or even by means of a hopper 16 which pours the mixture 1 into the said receptacle 10, as shown schematically in Figures 3 and 6.
  • a continuous power supply may be considered, according to which a supply of mixture 1 in receptacle 10, for example at one of the axial ends of the sieving drum, as the mixture 1 being processed in receptacle 10 is sieved and discharged from receptacle 10 , and more generally outside the installation 100, the products P1, P2 resulting from the treatment of the mixture, for example by collecting said products P1, P2 at the other end of the sieving drum and/or on suitable extraction conveyors .
  • the separation method according to the invention then comprises, after the step (S1) of supply, a step (S2) of dissociation, during which one operates, simultaneously, a sub-step (S201) of agitation in which the mixture 1 contained in the receptacle 10 is mechanically mixed and a neutralization sub-step (S202) in which the mixture 1 which is in the process of being stirred in the receptacle 10 is exposed to bipolar charges in order to to neutralize electrostatic charges of fibers 2 and granules 3.
  • the mechanical stirring of the mixture 1 can be obtained by any suitable means, and in particular either, preferably, by setting the receptacle 10 in motion, relative to the frame of the installation 100, for example by setting the receptacle 10 in rotation , or, as a variant, by stirring the mixture 1 by means of a stirring device, of the stirring blade type, which would plunge into the receptacle 10 and would be set in motion relative to the receptacle 10.
  • the receptacle 10 used is a first cylindrical sieving drum 10 delimited by a tubular side wall 10L which extends along and around a central axis XI 0 forming with the horizontal an angle less than 30 degrees, tubular side wall 10L of which at least a portion forms the sieve 11.
  • the rotation speed RIO is moderate, so on the one hand to allow a natural mixing of the mixture 1, by self-collapse and permanent reversal on itself of the mixture, under the joint action of the rotation RIO (which allows the side wall 10L to entrain and raise part of the mixture along said side wall, in the direction of rotation RIO, seen in a section normal to the axis of rotation) and gravity (which causes this part of the mixture raised by the rotation to fall onto the rest of the mixture), and on the other hand to avoid a centrifugation effect of the mixture 1 which would tend to compact the said mixture 1 instead of dissociating it, or even to eject through the meshes of the sieve 11 certain aggregates of fibers 2 and granules 3 before said aggregates could be correctly dissociated into fibers 2 and granules 3 separated.
  • the rotation speed RIO will preferably be chosen, depending on the internal diameter of the sieving drum 10, so that the centrifugal acceleration to which said rotation RIO subjects the mixture 1 remains less than 125 m.s' 2 , that is to say less than 12.75 times the acceleration of gravity.
  • the centrifugal acceleration to which said rotation RIO subjects the mixture 1 remains less than 125 m.s' 2 , that is to say less than 12.75 times the acceleration of gravity.
  • the rotation speed RIO will preferably be between 10 rpm and 150 rpm, more preferably between 30 rpm and 90 rpm.
  • the radially inner face of the side wall 10L of the sieving drum 10 can be provided with protrusions, such as blades, which contribute to splitting and stirring the mixture 1 during the RIO rotation.
  • the angle formed by the central axis X10 of the first sieving drum 10 with respect to the horizontal is not zero.
  • said angle may for example be between 5 degrees and 30 degrees.
  • this inclination of the sieving drum 10, and more precisely of the side wall 10L of said sieving drum makes it possible to ensure progressive and continuous transport of the mixture 1 from the entrance to the exit of the first sieving drum 10, along the central axis X10, and thus allows continuous operation of the installation 100, and this with very low energy consumption.
  • the receptacle 10 when the receptacle 10 is formed by a first sieving drum 10, care will be taken not to fill said first sieving drum over its entire height, that is to say over the entire extent of its transverse section, in order to preserve in the upper part of the cylinder a vacuum sufficient to allow the mixture 1 to be effectively stirred during the rotation RIO of the sieving drum 10, and, moreover, to be sufficiently exposed to the action of bipolar loads, and if necessary the action of blowing.
  • the filling rate will be such that the mixture occupies in the lower part of the cylinder a height less than or equal to 40% of the internal diameter of the first sieving drum 10, for example a height of between 25% and 30% of said internal diameter.
  • bipolar charges are produced, that is to say a globally neutral set of positive ions and negative ions, which are projected onto the mixture 1, for example by blowing or by gravitation, in order to diffuse said bipolar charges in the mixture 1, and to allow the ions to carry out an exchange electronics with the fibers 2 which carry electrostatic charges, respectively with the granules 3 which carry electrostatic charges of opposite sign to the sign of the charges of the fibers 2.
  • the inventors have found that the fibers 2 and granules 3 of the raw mixtures 1 are often electrically charged, in particular as a result of the friction that these fibers and granules have undergone during the operations of shredding, routing, spillage, etc., and that, as long as these components carry residual electrostatic charges, it is almost futile to try to dissociate them from each other by simple mechanical action, insofar as the electrostatic attractive forces between components charge carriers of opposite signs have the effect of almost instantaneously reagglomerating said components to each other.
  • the neutralization proposed in accordance with the invention therefore makes it possible to significantly improve the effective dissociation of the components of mixture 1.
  • the bipolar charges will be generated, by a neutralization device 40, by ionizing the ambient gaseous atmosphere in the vicinity of the receptacle 10, here therefore preferably by ionizing the ambient air which bathes the installation 100.
  • the neutralization device 40 will preferably use an alternating electric field generator, the frequency of which will preferably be between 50 Hz and 60 Hz, and the amplitude preferably between 3 kV and 7 kV.
  • the separation process according to the invention then comprises, following the step (S2) of dissociation, a step (S3) of sieving during which the mixture 1 treated in accordance with the step (S2) of dissociation in order to retain in the receptacle 10 a first product PI resulting from the mixture 1, the first product PI which has, as shown schematically in FIGS. 3 and 6, a fiber content 2 greater than that of the mixture 1 while a second product P2 from mixture 1 is evacuated through the sieve 11, second product P2 whose content of granules 3 is greater than that of mixture 1.
  • the fibers 2 tend to intertwine and to be placed across the openings of the meshes of the sieve 11, which prevents their passage through said sieve 11.
  • the sieving can preferably be carried out in practice at the same place as, and therefore almost at the same time as, the step (S2) of dissociation, in that the sieve 11 is located in a region of space which is subjected both to mechanical stirring effecting agitation and to ion bombardment effecting neutralization.
  • the fibers 2 and granules 3 are directly exposed to the action of the sieve 11, without having had the time or the possibility to re-agglomerate.
  • the first cylindrical drum 10 will have an axial length greater than its internal diameter, for example at least 1.5 times greater, preferably at least 2 times greater, or even at least 4 times greater or at least 5 times greater. greater than its internal diameter. This will in particular make it possible to accommodate a large quantity of mixture 1 within the receptacle 10 while effectively distributing the mixture 1 over a large surface of the sieve 11, in a relatively thin layer and therefore easy to stir and neutralize.
  • the sieve 11 equipping the side wall 10L of the first cylindrical sieving drum 10 will advantageously form an annular structure around the central axis X10, and will typically cover, in the same section normal to the central axis X10, and the case where appropriate, considering the combination of the various grid panels 13 arranged around the central axis X10 in the section considered, a total angular coverage at least equal to 240 degrees or even at least 270 degrees around the central axis X10 (c' that is to say that at least two-thirds, preferably at least three-quarters, of the circumference of the side wall 10L are constituted by one or more grids 13 of the sieve 11), preferably at least equal to 300 degrees, or even at least equal to 330 degrees.
  • this will make it possible to have a portion of the sieve 11 permanently engaged with the mixture 1, in the lower zone of the first sieving drum 10.
  • collectors can be provided to collect the first product PI on the one hand and, separately, the second product P2 on the other hand.
  • the “contents" of fibers 2, respectively in granules 3, of the original mixture 1, and of the products P1, P2, will preferably correspond to the proportion by weight of the component considered (fiber or granule) in the mixture 1 or the product P1, P2 considered.
  • the dissociation step (S2) comprises, simultaneously with the substeps (S201) of agitation and (S202) of neutralization, a substep (S203) of blowing, according to which the mixture is subjected 1 contained in the receptacle 10 to a forced F50 gas flow, preferably a forced air flow, which on the one hand contributes to the mechanical mixing and aeration of said mixture 1, and on the other hand promotes the supply and the dissipation of the bipolar charges within said mixture 1.
  • a forced F50 gas flow preferably a forced air flow
  • blowing action advantageously reinforces the effectiveness of the agitation action and the neutralization action, and therefore ultimately the dissociation action.
  • the three modes of action jointly engaged in accordance with the invention namely mechanical stirring, electrostatic neutralization, and blowing, combine in perfect synergy to optimize dissociation.
  • the blowing makes it possible to obtain, mechanically, an aeration of the mixture 1, that is to say a reduction in the compactness of the mixture by creating voids, filled with the blown gas, here filled with air, between the components of the mixture, and further contributes to the movement of the components of the mixture relative to each other, which makes it possible to maintain the fibers 2 separated from the pellets 3.
  • the gas flow F50 also makes it possible to convey the bipolar charges to the mixture 1 then to facilitate the diffusion of said charges within the aerated mixture 1, which ensures a relatively homogeneous neutralization, and in depth, of said mixture 1 .
  • the gas flow F50 will preferably be directed towards the lower half of the first sieving drum 10, and in particular towards the lower portion of the side wall 10L, in the zone where the mixture 1 is located. process and where, in particular, mixing and sieving take place.
  • the separation process according to the invention comprises a second sieving step (S4), during which, as that is visible in particular in Figures 3 and 6, the second product P2 is sieved by means of a second sieving drum 20 which has a diameter greater than the first sieving drum 10 so as to form a second tubular wall 20L which surrounds said first sieving drum 10 at a radial distance from the tubular side wall 10L of said first sieving drum 10, and which forms a second sieve 21 whose mesh is finer than that of the first sieve 11 used during the first step (S3) sieving, so that it evacuates through the second sieve 21 a third product P3 whose content of granules 3 is greater than that of the second product P2.
  • S4 second sieving step
  • the mesh of the second sieve 21 may preferably be less than 4 mm, or even less than 2 mm, and for example between 1 mm and 4 mm, or even between 1 mm and 2 mm.
  • the second tubular wall 20L is coaxial with the first sieving drum 10. More generally, the second sieving drum 20 is therefore preferably coaxial with the first sieving drum 10.
  • the first and second sieving drums 10, 20 being laid down, preferably substantially horizontal, and more preferably inclined to ensure the conveying of the mixture 1 and the products P1, P2 retained by the sieves 11, 21, and said first and second sieving drums 10, 20 overlapping axially, the components of the mixture 1, here mainly the granules 3, can successively pass through the first sieve 11 then the second sieve 21 naturally, by gravity, in a generally radial direction with respect to to the central axis X10.
  • the third product P3 thus falls naturally into a third collector 25 (or conveyor) placed under the second sieving drum 20, while the second product P2, or at the very least what remains of the second product P2 in the second sieving drum 20 after evacuation of the third product P3 through the second sieve 21, can be collected by a second collector (or conveyor) located at the downstream axial end of the second sieving drum 20, and separate from the first collector (or conveyor ) which collects the first product PI at the outlet of the first sieving drum 10, so that the first product PI and the second product P2 do not mix.
  • the second product P2 located in the second sieving drum 20 will also, like the first product PI and the mixture 1 contained in the first sieving drum 10, be subjected to a stirring action and to a neutralizing action.
  • the second sieving drum 20 will be driven in rotation for this purpose, preferably a rotation synchronous with, and more preferably a rotation integral with, the rotation RIO of the first sieving drum 10.
  • the second sieving drum 20 will preferably be located in the zone of influence of the bipolar charges, and even more preferably on the path of the gas flow F50 ensuring the blowing action. The dissociation of the fibers 2 and the granules 3, engaged in the first sieving drum 10, will thus be continued and also ensured within the second sieving drum 20.
  • the second sieving drum 20 has a diameter strictly greater than the first sieving drum 10, in order to contain the latter, the arrangement of said second sieving drum 20 can preferably be similar to that of the first sieving drum 10 , for one, several, or even all of the characteristics described in the foregoing, and can therefore be deduced mutatis mutandis from the layout of the first sieving drum 10.
  • the receptacle 10, here therefore the first sieving drum 10 is located inside a chamber 60 which is delimited by walls 61.
  • Said chamber 60 which makes it possible to separate the functional components of the installation from the outside of the installation, advantageously contains the receptacle or receptacles 10, here the first and the second sieving drum 10, 20, their sieve 11, 21 respectively, as well as the neutralization 40 and blowing 50 devices, here in the form of blowing ionizing bars 52.
  • the method can then advantageously comprise a step (S5) of recovering fibers 2 during which one and/or the other of the walls 61 of the chamber 60 are scraped, for example by means of a scraper or a brush, in order to recover fibers 2 of the mixture 1 which have been thrown out of the receptacle 10, or more generally out of one or the other of the first and second sieving drums 10, 20, by the flow forced F50 gas, and which remained attached to said walls 61.
  • the inventors have in fact found that the forced gas flow F50, and the movements that said gas flow induces in the relatively confined atmosphere of the chamber 60, had the effect of transporting to the walls 61 of the chamber, in particular up to the vertical walls 61, fibers 2 from the mixture 1, and that these fibers 2 accumulated, by spontaneous adhesion to the internal faces of said walls 61, to form a fourth product, of fluffy appearance, distinct from the first, second and third products PI, P2, P3, and of very high purity, that is to say consisting almost exclusively, or even exclusively, of fibers 2, and therefore virtually devoid of granules 3, or even totally devoid of granules 3, so that it was particularly advantageous to recover this fourth product.
  • the invention also relates as such to a separation installation 100 which is intended to receive a mixture of fibers 2 and granules 3 in order to separate said fibers 2 from said granules 3.
  • Said installation 100 comprises a receptacle 10 which is arranged to receive the mixture 1 and which is provided with a sieve 11, a stirring device 30 which makes it possible to stir the mixture 1 contained in the receptacle 10, a device for neutralization 40 designed to emit bipolar charges intended for mixture 1 while said mixture 1 is being stirred in receptacle 10, in order to be able to neutralize electrostatic charges of fibers 2 and granules 3, stirring device 30 and the neutralization device 40 being arranged to act jointly on the mixture 1 so as to be able to dissociate the agglomerates of fibers 2 and of granules 3 and thus facilitate the sieving of the mixture 1 by the sieve 11.
  • the stirring device 30 is designed to drive the sieve 11, and more generally the receptacle 10, in motion.
  • the receptacle 10 is formed by a first cylindrical screening drum 10 which is delimited by a tubular side wall 10L which extends along and around a central axis X10 forming with the horizontal at an angle of less than 30 degrees, preferably non-zero, tubular side wall 10L of which at least a portion forms the sieve 11.
  • the stirring device 30 can then be designed to drive said first sieving drum 10 in rotation RIO on itself, around its central axis X10, in order to cause mixing of the mixture 1.
  • the stirring device 30 may be equipped with a stirring motor 31, preferably a electric motor, to ensure the drive of the moving part or parts at the origin of the stirring, here typically the rotational drive of the first sieving drum 10.
  • the movement of the receptacle 10, and more particularly the rotation RIO of the sieving drum 10, makes it possible, in addition to stirring the mixture 1 to dissociate it, to create a relative movement between said mixture 1 and the sieve 11, in order to to create the sifting action.
  • the installation 100 comprises a blower device 50 arranged to generate a forced F50 gas flow, preferably a forced air flow, and direct said F50 gas flow onto the mixture 1 subjected to the joint action of the stirring device 30 and of the neutralization device 40, so that said gas flow F50 on the one hand contributes to the mixing of the mixture 1 and to aeration of the said mixture, and on the other hand promotes the supply and the dissipation of the bipolar charges within said mixture 1.
  • a blower device 50 arranged to generate a forced F50 gas flow, preferably a forced air flow, and direct said F50 gas flow onto the mixture 1 subjected to the joint action of the stirring device 30 and of the neutralization device 40, so that said gas flow F50 on the one hand contributes to the mixing of the mixture 1 and to aeration of the said mixture, and on the other hand promotes the supply and the dissipation of the bipolar charges within said mixture 1.
  • the gas flow F50 may take the form of an air curtain, or one or more jets emanating from as many nozzles 51, as can be seen in Figure 6.
  • the flow rate of the gas flow F50 will be chosen high enough so that the power of said incident flow actually produces a blowing effect on the components of the mixture, and in particular so that the gas flow 50 is powerful enough to be able to drive and agitate the fibers 2 , and detaching said fibers 2 from the granules 3.
  • the blowing action will thus provide a second mechanical stirring component, in addition to the first mechanical stirring component which is provided by the setting in motion, here by the setting in rotation RIO, of the receptacle 10.
  • the installation 100 comprises at least one blowing ionizing module 52, and preferably several blowing ionizing modules 52, which each combine within the same subassembly, for example in the form of an ionizing bar fan 52, both a blower device 50 and a neutralization device 40.
  • an ionizing blower module 52 may be arranged, here an ionizing blower bar oriented along its length parallel to the central axis X10, and more preferably two blower ionizing modules 52, here two blower ionizing bars parallel to each other and to the central axis X10, outside the first sieving drum 10, and more preferably outside the assembly formed by the first and second screening drums 10, 20.
  • Said ionizing blower modules 52 will preferably be arranged higher than the central axis X10, or even above the crest line of the sieving drum 10, 20 which is radially the outermost (in practice, here, the second screening drum 20 in a configuration with two nested screening drums 10, 20).
  • blowing ionizing modules 52 will be arranged symmetrically to one another with respect to the vertical sagittal plane which contains the central axis X10.
  • one or more ionizing blower modules 52 are installed inside the first screening drum 10, and oriented so as to point their gas flow F50 and their flow of bipolar charges towards the lower portion of said first screening drum 10.
  • Said ionizing blower modules 52 will of course be placed above the filling level reached by the mixture 1 within the first sieving drum 10.
  • these gas flows F50 will be directed so as to substantially cover a fictitious surface which is parallel to the central axis X10 and which is located at a height comprised between 1/4 and 1/2 of the internal diameter with respect to at the low line of the side wall 10L forming the bottom of the sieving drum 10.
  • said gas flows F50 will cover substantially the entire surface of the mixture 1 contained in said receptacle 10.
  • the flow of bipolar charges can advantageously cover more easily, and simultaneously, the two sieving drums 10, 20, and in particular the space between the first screening drum 10 and the second screening drum 20.
  • the installation 100 comprises a chamber 60, which forms part of the fixed frame of said installation 100, chamber 60 which is delimited by walls 61 and which contains the receptacle(s) 10, here the first and the second sieving drum 10, 20, their respective sieves 11, 21, as well as the neutralization 40 and blowing 50 devices, here the blowing ionizing bars 52, then the fact of placing the blowing ionizing bars 52 outside the or sieving drums 10, 20 will facilitate, by vortex effect, the diffusion of the bipolar charges substantially throughout the internal volume of said chamber 60.
  • the installation 100 comprises a second cylindrical sieving drum 20, of diameter greater than that of the first sieving drum 10, said second sieving drum 20 surrounding the first sieving drum 10, preferably according to an arrangement coaxial with said first sieving drum 10, in order to form around said first sieving drum 10 a second receptacle 20 delimited by the tubular side wall 20L of the second sieving drum, which side wall 20L of the second sieving drum comprises a second sieve 21 whose the mesh is finer than the mesh of the sieve 11 of the first sieving drum 10.
  • Said second sieving drum 20 is also driven in rotation around its central axis. This rotation could be different, and in particular of a different angular speed from that of the first sieving drum 10, which would make it possible to generate, in particular between the two sieving drums 10, 20, an additional mixing, which would improve the sieving.
  • the two sieving drums 10, 20 are preferably driven together in rotation, in the same direction and at the same angular speed, which makes it possible in particular to simplify the structure of the installation 100 by providing a rotation support and/or or a drive system which are common to the two screening drums 10, 20.
  • the same stirring motor 31, common to the two sieving drums 10, 20, will be used.
  • the second sieving drum 20 will preferably have an inclined central axis, in the same direction as central axis XI 0 of the first sieving drum 10, and preferably coincides with central axis X10 of the first sieving drum 10, in order to continuously convey the second product P2 to the outlet, located lower than the inlet, of said second sieving drum 20.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de séparation permettant, à partir d'un mélange (1) contenant des fibres (2) et des granules (3), de séparer les fibres des granules, ledit procédé comprenant une étape (SI) d'approvisionnement, au cours de laquelle on amène le mélange dans un réceptacle (10) pourvu d'un tamis (11), une étape (S2) de dissociation, au cours de laquelle on opère, simultanément, une sous-étape (S201) d'agitation selon laquelle on réalise un brassage mécanique du mélange (1) contenu dans le réceptacle (10) et une sous-étape (S202) de neutralisation selon laquelle on expose le mélange qui se trouve en cours de brassage dans le réceptacle (10) à des charges bipolaires afin de neutraliser des charges électrostatiques des fibres (2) et des granules (3), puis une étape (S3) de tamisage au cours de laquelle on fait passer sur le tamis (11) le mélange (1) traité conformément à l'étape (S2) de dissociation afin de retenir dans le réceptacle (10) un premier produit (PI) enrichi en fibres (2) tandis que l'on évacue à travers le tamis (11) un second produit (P2) enrichi en granules (3).

Description

PROCÉDÉ DE SÉPARATION DES COMPOSANTS D’UN MÉLANGE DE FIBRES ET DE GRANULES PAR NEUTRALISATION ÉLECTROSTATIQUE ET TAMISAGE, ET INSTALLATION CORRESPONDANTE
[0001] La présente invention concerne le domaine général des procédés de séparation des composants d’un mélange contenant des fibres et des granules, qui visent à récupérer séparément lesdites fibres d’une part, lesdits granules d’autre part.
[0002] La présente invention trouve notamment application dans le traitement de déchets industriels se présentant sous forme d’un mélange contenant des fibres et des granules, en vue du recyclage des matériaux constitutifs desdites fibres et desdits granules, et plus particulièrement dans le traitement de mélanges qui sont issus du broyage de bandages pneumatiques et qui contiennent des fibres textiles, notamment en polyéthylène téréphtalate, et des granules en matériau à base de caoutchouc.
[0003] La présente invention trouve plus particulièrement application dans le traitement de mélanges dont les composants sont de taille millimétrique et sous-millimétrique, c’est-à-dire contenant des fibres dont le diamètre est compris entre 10 pm et 1 mm pour une longueur comprise entre 1 mm et 10 mm, et des granules dont le diamètre équivalent est compris entre 125 pm et 5 mm.
[0004] On connaît de nombreux procédés destinés à récupérer des fibres en matériau polymère à partir d’un mélange qui contient lesdites fibres parmi d’autres composants.
[0005] On connaît en particulier des procédés par voie humide selon lesquels on dissout le mélange dans un solvant, pour ensuite traiter la solution obtenue afin de récupérer le polymère. De tel procédés sont en général assez polluants.
[0006] On connaît également d’autres procédés de séparation des composants d’un mélange par voie humide selon lesquels on disperse le mélange de granules et de fibres dans une solution aqueuse que l’on soumet ensuite à décantation. Ces procédés sont toutefois limités au traitement de mélanges dont les composants présentent des masses volumiques bien distinctes, dont l’une strictement supérieure à la masse volumique de l’eau. [0007] On connaît par ailleurs, notamment par le document EP -2 937 200, des procédés de séparation par voie sèche qui mettent en œuvre un tamisage du mélange à travers un tamis vibrant, et de préférence plusieurs tamisages successifs à travers autant de tamis vibrants, et qui utilisent un soufflage d’air jaillissant du dessous du tamis pour entraîner les fibres et les aspirer dans une hotte située au-dessus du tamis.
[0008] De tels procédés de tamisage sont certes moins polluants et moins consommateurs d’énergie que les procédés par voie humide, mais ils présentent toutefois des rendements généralement peu satisfaisants, et ne permettent souvent d’obtenir que des produits raffinés dont la qualité est relativement médiocre, car beaucoup de fibres et de granules restent malgré tout agglomérés les uns aux autres.
[0009] Les objets assignés à l’invention visent par conséquent à remédier aux inconvénients susmentionnés et proposer un nouveau procédé de séparation, et une nouvelle installation correspondante, qui améliorent significativement l’efficacité de la séparation des fibres et des granules, tout en étant peu polluants et faiblement consommateurs d’énergie.
[0010] Les objets assignés à l’invention sont atteints au moyen d’un procédé de séparation permettant, à partir d’un mélange contenant des fibres et des granules, de séparer lesdites fibres desdits granules, ledit procédé comprenant à cet effet une étape (SI) d’approvisionnement, au cours de laquelle on amène le mélange dans un réceptacle pourvu d’un tamis, une étape (S2) de dissociation, au cours de laquelle on opère, simultanément, une sous-étape (S201) d’agitation selon laquelle on réalise un brassage mécanique du mélange contenu dans le réceptacle et une sous-étape (S202) de neutralisation selon laquelle on expose le mélange qui se trouve en cours de brassage dans le réceptacle à des charges bipolaires afin de neutraliser des charges électrostatiques des fibres et des granules, puis une étape (S3) de tamisage au cours de laquelle on fait passer sur le tamis le mélange traité conformément à l’étape (S2) de dissociation afin de retenir dans le réceptacle un premier produit issu du mélange, premier produit qui présente une teneur en fibres supérieure à celle du mélange, tandis que l’on évacue à travers le tamis un second produit issu du mélange, second produit dont la teneur en granules est supérieure à celle du mélange.
[0011] Avantageusement, les inventeurs ont constaté que, en combinant d’une part un brassage mécanique du mélange, qui permet de vaincre les forces d’adhésion de type forces de Van der Waals qui maintiennent les fibres et les granules agglomérés, avec d’autre part une neutralisation électrostatique qui permet, dans le même temps, de réduire voire d’éliminer les charges électriques des fibres et des granules et ainsi de réduire voire supprimer les forces d’attraction électrostatiques qui tendent à faire s’agglomérer les fibres et les granules, on parvient à dissocier efficacement les fibres des granules au sein du mélange, et on empêche les fibres et les granules, une fois dissociés les uns des autres, de se réagglomérer.
[0012] De la sorte, le mélange est parfaitement préparé pour le tamisage, en ceci que les composants dudit mélange, à savoir les fibres et les granules, sont déjà bien dissociés les uns des autres lorsque ledit mélange se présente contre le tamis pour être exposé à l’action dudit tamis, ce qui rend ledit tamisage particulièrement efficace et sélectif, puisque chaque composant individuel (fibre ou granule) ainsi dissocié des composants qui lui sont voisins est exposé en propre à la maille du tamis, sans rester attaché à un composant voisin qui pourrait le cas échéant empêcher ledit composant de traverser le tamis.
[0013] De façon préférentielle, l’exposition du mélange au tamis intervient dans une région de l’espace, ici dans une portion du réceptacle, qui est exposée aux actions conjointes de l’agitation mécanique et de la neutralisation électrostatique, de sorte que le mélange qui se trouve au contact du tamis, et plus particulièrement les différents composants dudit mélange, dont les fibres et granules dont on souhaite opérer la séparation, sont et restent en permanence, y compris au moment où le tamisage intervient, soumis à l’effet de dissociation qui résulte de cette agitation et de cette neutralisation.
[0014] On notera par ailleurs qu’il est avantageusement possible, tel que cela sera détaillé plus bas, d’améliorer et de renforcer l’effet de dissociation obtenu par les actions de brassage et de neutralisation opérées conformément au procédé selon l’invention en leur adjoignant également une action de soufflage, qui contribue à aérer le mélange et à diffuser les charges bipolaires au sein dudit mélange.
[0015] En tout état de cause, le procédé proposé par l’invention constitue préférentiellement un procédé par voie sèche, qui permet d’obtenir une séparation efficace des composants du mélange sans faire intervenir aucun solvant ni aucune immersion du mélange dans une quelconque solution aqueuse. [0016] D’autres objets, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit, ainsi qu’à l’aide des dessins annexés, fournis à titre purement illustratif et non limitatif, parmi lesquels :
[0017] La figure 1 illustre, selon une vue en perspective avec arrachement d’une paroi supérieure et d’une paroi latérale, un exemple d’installation permettant de mettre en œuvre un procédé selon l’invention et comprenant à cet effet des tambours de tamisage cylindriques montés en rotation autour d’un axe central qui est sensiblement horizontal, ainsi que des barres ionisantes soufflantes qui sont situées à l’extérieur desdits tambours de tamisage et dont le flux est dirigé vers l’intérieur desdits tambours de tamisage.
[0018] La figure 2 est une vue en perspective en coupe de l’installation de la figure 1, dans un plan de coupe qui est normal à l’axe de rotation des tambours de tamisage.
[0019] La figure 3 est une vue de face de la coupe de la figure 2.
[0020] La figure 4 est une vue schématique, dans un plan de coupe perpendiculaire à l’axe de rotation du ou des tambours de tamisage, d’une variante de réalisation de l’installation des figures 1 à 3 au sein de laquelle des barres ionisantes soufflantes sont situées à l’intérieur d’un tambour de tamisage.
[0021] La figure 5 est une vue en perspective de l’installation des figures 1 à 3 avec coupe longitudinale dans un plan de coupe vertical qui est parallèle à l’axe de rotation des tambours de tamisage.
[0022] La figure 6 est une vue partielle de côté de l’installation des figures 1 à 3, en coupe longitudinale dans un plan sagittal vertical qui contient l’axe de rotation des tambours de tamisage.
[0023] La présente invention concerne un procédé de séparation permettant, à partir d’un mélange 1 contenant des fibres 2 et des granules 3, de séparer lesdites fibres 2 desdits granules 3 (ou, vu de manière réciproque, de séparer les granules 3 des fibres 2).
[0024] L’invention concerne également, bien entendu, une installation 100 permettant de mettre en œuvre un tel procédé.
[0025] Le matériau constitutif des fibres 2 sera différent du matériau constitutif des granules 3, et, plus particulièrement, les matériaux constitutifs respectivement des fibres 2 d’une part, des granules 3 d’autre part, seront tels que les fibres 2 et les granules 3 pourront chacun porter une charge électrostatique, mais de signe opposé.
[0026] De préférence, le procédé selon l’invention sera conçu pour pouvoir séparer des fibres 2, contenues dans le mélange 1, qui possèdent une longueur qui est comprise entre 1 mm et 10 mm, et une plus grande dimension transverse qui est comprise entre 10 pm et 1 mm. Par « plus grande dimension transverse », on désigne la plus grande des dimensions parmi les dimensions de la section de la fibre, considérées perpendiculairement à la longueur de la fibre. Dans le cas d’une fibre 2 qui présente une forme cylindrique de base circulaire, la plus grande dimension transverse correspond donc au diamètre de la base circulaire, c’est- à-dire au diamètre de la section de ladite fibre 2.
[0027] Les fibres 2 présenteront une forme mince et allongée, de préférence sensiblement cylindrique.
[0028] Plus préférentiellement, les fibres 2 présenteront une dimension, dite longueur, qui est nettement supérieure aux deux autres dimensions, dites dimensions transverses, et plus particulièrement qui présente une longueur au moins 5 fois, de préférence au moins 10 fois, au moins 20 fois, voire au moins 50 fois ou même 100 fois supérieure à la plus grande de ces dimensions transverses, c’est-à-dire typiquement au diamètre de la fibre concernée.
[0029] Les fibres 2 pourront être réalisées dans un matériau textile naturel ou synthétique, et plus préférentiellement dans un polymère ou une combinaison de polymères parmi : le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC) et le polystyrène (PS).
[0030] De préférence, le procédé sera conçu pour séparer les fibres 2 susmentionnées des granule 3 dans un mélange où lesdites fibres 2 sont mélangées à, voire agglomérées avec, des granules 3 dont le diamètre équivalent est compris entre 125 pm et 5 mm.
[0031] Par « diamètre équivalent », on désigne le diamètre que posséderait une sphère fictive qui occuperait le même volume que le volume occupé par le granule 3 considéré.
[0032] Par ailleurs, les granules 3 présenteront de préférence un facteur de forme égal ou inférieur à 2. Par « facteur de forme », on désigne le rapport entre d’une part le diamètre de Féret maximum, c’est-à-dire la distance maximale, observable pour le granule considéré, entre deux droites qui sont parallèles entre elles et tangentes respectivement à des côtés opposés dudit granule considéré, et d’autre part le diamètre de Féret minimum, c’est-à-dire la distance minimale, observable pour le granule considéré, entre deux droites qui sont parallèles entre elles et tangentes respectivement à des côtés opposés dudit granule considéré. Ce facteur de forme permet de donner une bonne indication de l’élancement des granules. A titre indicatif, un facteur de forme égal à 1 correspond à une sphère, et un facteur de forme égal à la racine carrée de 2 correspond à un cube.
[0033] De préférence, les granules 3 seront constitués d’un matériau à base de caoutchouc.
[0034] Ainsi, le procédé s’applique de préférence à un mélange 1 qui contient des fibres 2 textiles, de préférence en polyéthylène téréphtalate, et des granules 3 en matériau à base de caoutchouc.
[0035] Plus particulièrement, l’invention peut ainsi s’appliquer à un procédé de recyclage d’un bandage pneumatique, ledit procédé de recyclage comprenant une étape de broyage, au cours de laquelle on réduit au moins une portion du bandage pneumatique concerné en un mélange 1 contenant des fibres 2 textiles et des granules 3 en matériau à base de caoutchouc puis une étape de tri au cours de laquelle on applique audit mélange 1 un procédé de séparation selon l’une quelconque des possibilités envisagées par l’invention.
[0036] En effet, de façon connue en soi, les bandages pneumatiques usagés contiennent à la fois des éléments structurels élastique, à base de caoutchouc vulcanisé, et des éléments de renfort fibreux. Le déchiquetage de tels bandages permet ainsi d’obtenir des mélanges riches à la fois en granules de caoutchouc et en fibres, qu’il est utile de pouvoir séparer pour pouvoir recycler les matières premières correspondantes.
[0037] Dans tous les cas, quelle que soit l’origine du mélange et la finalité du processus dans lequel s’inscrit le procédé de séparation selon l’invention, ledit procédé de séparation selon l’invention comprend tout d’abord une étape (SI) d’approvisionnement, au cours de laquelle on amène le mélange 1 dans un réceptacle 10 pourvu d’un tamis 11.
[0038] Le réceptacle 10 et le tamis 11 pourront prendre toute forme appropriée. Par exemple, le tamis pourra être formé par une plaque plane, pourvue de rebords délimitant le réceptacle. [0039] Toutefois, selon une variante de mise en œuvre préférentielle, et tel que cela est bien visible sur les figures 1, 2, 3 et 5, le réceptacle 10 présentera une forme cylindrique, de préférence de base circulaire, et le tamis 11 formera tout ou partie de la paroi latérale 10L incurvée de ladite forme cylindrique. Un tel réceptacle 10 formera ainsi un tambour de tamisage. Par commodité de description, on pourra assimiler dans ce qui suit le réceptacle 10 à un tambour de tamisage et utiliser la même référence 10 pour désigner indifféremment le réceptacle ou le tambour de tamisage.
[0040] Le tamis 11 sera de préférence réalisé dans un matériau électriquement isolant, c’est-à-dire présentant une résistivité électrique supérieure ou égale à 1010 .m à une température de 300 Kelvin, et ce afin de ne pas gêner la neutralisation par les charges bipolaires. En outre, le matériau constitutif du tamis 11 sera suffisamment rigide pour éviter que le tamis 11 ne se déforme sous le poids et les mouvements du mélange 1.
[0041] Tel que cela est visible sur les figures 2 et 5, le réceptacle 10 pourra comprendre une armature 12 rigide ajourée, qui servira de support à des panneaux 13 de grille, ici des panneaux incurvés qui suivent sensiblement voire exactement la courbure de la paroi latérale 10L du tambour de tamisage, lesquels panneaux 13 de grille épousent les fenêtres de l’armature 12 de manière à former autant de portions du tamis 11.
[0042] L’approvisionnement du réceptacle 10 pourra être réalisé par tout système d’alimentation 15 approprié, par exemple au moyen d’une vis sans fin, de type vis d’Archimède, qui prélève le mélange 1 dans un silo voisin pour le transférer dans le réceptacle 10, ou bien encore au moyen d’une trémie 16 qui déverse le mélange 1 dans ledit réceptacle 10, tel que cela est schématisé sur les figures 3 et 6.
[0043] On pourra envisager une alimentation et donc un fonctionnement de l’installation 100 par lots, selon lequel on introduit une quantité déterminée, finie, de mélange 1 dans le réceptacle 10, ladite quantité étant appelée « lot », et Ton traite entièrement ledit lot avant de vider l’installation et de recharger ladite installation avec un nouveau lot du mélange 1 pour démarrer un nouveau cycle de séparation.
[0044] Toutefois, en variante préférentielle, pour améliorer le rendement industriel de l’installation 100 en réduisant les durées d’immobilisation de ladite installation, on pourra envisager une alimentation continue, selon laquelle on réalise en permanence un apport de mélange 1 dans le réceptacle 10, par exemple à l’une des extrémités axiales du tambour de tamisage, au fur et à mesure que le mélange 1 en cours de traitement dans le réceptacle 10 est tamisé et que l’on évacue hors du réceptacle 10, et plus globalement hors de l’installation 100, les produits Pl, P2 issus du traitement du mélange, par exemple en recueillant lesdits produits Pl, P2 à l’autre extrémité du tambour de tamisage et/ou sur des convoyeurs d’extraction appropriés.
[0045] Le procédé de séparation selon l’invention comprend ensuite, après l’étape (SI) d’approvisionnement, une étape (S2) de dissociation, au cours de laquelle on opère, simultanément, une sous-étape (S201) d’agitation selon laquelle on réalise un brassage mécanique du mélange 1 contenu dans le réceptacle 10 et une sous-étape (S202) de neutralisation selon laquelle on expose le mélange 1 qui se trouve en cours de brassage dans le réceptacle 10 à des charges bipolaires afin de neutraliser des charges électrostatiques des fibres 2 et des granules 3.
[0046] Le brassage mécanique du mélange 1 peut être obtenu par tout moyen adapté, et notamment soit, de préférence, en mettant en mouvement réceptacle 10, par rapport au bâti de l’installation 100, par exemple en mettant le réceptacle 10 en rotation, soit, en variante, en remuant le mélange 1 au moyen d’un organe de brassage, du genre pale de brassage, qui plongerait dans le réceptacle 10 et serait mis en mouvement par rapport au réceptacle 10.
[0047] De préférence, on utilise comme réceptacle 10 un premier tambour de tamisage 10 cylindrique délimité par une paroi latérale 10L tubulaire qui s’étend le long et autour d’un axe central XI 0 formant avec l’horizontale un angle inférieur à 30 degrés, paroi latérale 10L tubulaire dont au moins une portion forme le tamis 11.
[0048] De façon avantageuse, lors de la sous-étape (S201) d’agitation, on peut alors de préférence utiliser une rotation RIO du premier tambour de tamisage 10 sur lui-même, autour de son axe central XI 0, pour provoquer un brassage du mélange 1.
[0049] En plaçant le mélange 1 dans un tambour de tamisage 10 cylindrique couché et en utilisant la rotation RIO du tambour sur lui -même, rotation RIO qui est de préférence continue et monotone, c’est-à-dire effectuée de façon ininterrompue et toujours dans un seul et même sens, on obtient avantageusement une agitation efficace et douce du mélange 1, sans à-coups et sans risque de tassement du mélange 1, et ce de surcroît sans saccades ni vibrations du réceptacle 10, ni bruit excessif, ce qui améliore la durée de vie, la fiabilité et le confort d’utilisation de l’installation 100.
[0050] La vitesse de rotation RIO est modérée, de sorte d’une part à permettre un brassage naturel du mélange 1, par auto-effondrement et retournement permanent sur lui -même du mélange, sous l’action conjointe de la rotation RIO (qui permet à la paroi latérale 10L d’entraîner et d’élever une partie du mélange le long de ladite paroi latérale, dans le sens de la rotation RIO, vu dans une section normale à l’axe de rotation) et de la gravité (qui fait retomber sur le reste du mélange cette partie du mélange élevée par la rotation), et d’autre part à éviter un effet de centrifugation du mélange 1 qui tendrait à compacter ledit mélange 1 au lieu de le dissocier, ou bien encore à éjecter à travers les mailles du tamis 11 certains agrégats de fibres 2 et de granules 3 avant que lesdits agrégats aient pu être correctement dissociés en fibres 2 et granules 3 séparés.
[0051] Ainsi, la vitesse de rotation RIO sera de préférence choisie, en fonction du diamètre interne du tambour de tamisage 10, de sorte que l’accélération centrifuge à laquelle ladite rotation RIO soumet le mélange 1 reste inférieure à 125 m.s'2, c’est-à-dire inférieure à 12,75 fois l’accélération de pesanteur. En pratique, pour un granule 3 d’une masse de l’ordre de 0,15 grammes, une telle accélération générera sur ledit granule 3 une force centrifuge de 0,018 Newtons environ.
[0052] A titre indicatif, notamment pour un diamètre de tambour de tamisage compris entre 100 mm et 1 000 mm, et plus particulièrement entre 120 mm et 240 mm, la vitesse de rotation RIO sera de préférence comprise entre 10 tr/min et 150 tr/min, plus préférentiellement entre 30 tr/min et 90 tr/min.
[0053] Par ailleurs, on notera que, éventuellement, la face radialement interne de la paroi latérale 10L du tambour de tamisage 10 peut être pourvue de protubérances, telles que des pales, qui contribuent à fractionner et remuer le mélange 1 au cours de la rotation RIO.
[0054] Selon une possibilité d’agencement, au moins certaines de ces protubérances correspondront à des ressauts que forme l’armature 12 par rapport aux panneaux 13 du tamis [0055] De préférence, l’angle que forme l’axe central X10 du premier tambour de tamisage 10 par rapport à l’horizontale est non nul. A titre indicatif, ledit angle pourra par exemple être compris entre 5 degrés et 30 degrés.
[0056] Ceci permet de conférer audit axe central XI 0, et donc au premier tambour de tamisage 10, une inclinaison qui place l’entrée du premier tambour de tamisage 10, correspondant à la base ouverte du cylindre située à l’une des deux extrémités axiales dudit premier tambour de tamisage, considérées le long de l’axe central X10, à une altitude supérieure à l’altitude de la sortie du premier tambour de tamisage, qui correspond quant à elle à la base ouverte du cylindre formant l’autre extrémité axiale, opposée, dudit premier tambour de tamisage 10.
[0057] Sous l’effet combiné de la rotation RIO et de la gravité, cette inclinaison du tambour de tamisage 10, et plus précisément de la paroi latérale 10L dudit tambour de tamisage, permet d’assurer un transport progressif et continu du mélange 1 de l’entrée vers la sortie du premier tambour de tamisage 10, le long de l’axe central X10, et permet ainsi un fonctionnement continu de l’installation 100, et ce avec une très faible consommation d’énergie.
[0058] On notera que, lorsque le réceptacle 10 est formé par un premier tambour de tamisage 10, on veillera à ne pas remplir ledit premier tambour de tamisage sur toute sa hauteur, c’est-à-dire sur toute l’étendue de sa section transverse, afin de préserver dans la partie supérieure du cylindre un vide suffisant pour permettre au mélange 1 d’être effectivement remué lors de la rotation RIO du tambour de tamisage 10, et, par ailleurs, d’être suffisamment exposé à l’action des charges bipolaires, et le cas échéant à l’action du soufflage. A titre indicatif, le taux de remplissage sera tel que le mélange occupe dans la partie inférieure du cylindre une hauteur inférieure ou égale à 40 % du diamètre interne du premier tambour de tamisage 10, par exemple une hauteur comprise entre 25 % et 30 % dudit diamètre interne.
[0059] Lors de la sous-étape (S202) de neutralisation, on produit des charges bipolaires, c’est-à-dire un ensemble, globalement neutre, d’ions positifs et d’ions négatifs, que l’on projette sur le mélange 1, par exemple par soufflage ou par gravitation, afin de diffuser lesdites charges bipolaires dans le mélange 1, et de permettre aux ions d’opérer un échange électronique avec les fibres 2 qui sont porteuses de charges électrostatiques, respectivement avec les granules 3 qui sont porteurs de charges électrostatiques de signe opposé au signe des charges des fibres 2. Ainsi, on peut avantageusement annuler les charges électrostatiques des composants du mélange 1 pour pouvoir plus facilement séparer lesdits composants.
[0060] En effet, les inventeurs ont constaté que les fibres 2 et granules 3 des mélanges 1 bruts sont souvent chargés électriquement, notamment en conséquence des frottements que ces fibres et granules ont subis au cours des opérations de déchiquetage, d’acheminement, de déversement, etc., et que, aussi longtemps que ces composants portent des charges électrostatiques résiduelles, il est quasiment vain d’essayer de les dissocier les uns des autres par simple action mécanique, dans la mesure où les forces d’attraction électrostatiques entre composants porteurs de charges de signes opposés ont pour effet de réagglomérer presque instantanément lesdits composants les uns aux autres.
[0061] La neutralisation proposée conformément à l’invention permet donc d’améliorer significativement la dissociation effective des composants du mélange 1.
[0062] De préférence, les charges bipolaires seront générées, par un dispositif de neutralisation 40, en ionisant l’atmosphère gazeuse ambiante au voisinage du réceptacle 10, ici donc de préférence en ionisant l’air ambiant qui baigne l’installation 100.
[0063] Pour obtenir cette ionisation, le dispositif de neutralisation 40 utilisera de préférence un générateur de champ électrique alternatif, dont la fréquence sera de préférence comprise entre 50 Hz et 60 Hz, et l’amplitude préférentiellement comprise entre 3 kV et 7 kV.
[0064] Le procédé de séparation selon l’invention comprend ensuite, suite à l’étape (S2) de dissociation, une étape (S3) de tamisage au cours de laquelle on fait passer sur le tamis 11 le mélange 1 traité conformément à l’étape (S2) de dissociation afin de retenir dans le réceptacle 10 un premier produit PI issu du mélange 1, premier produit PI qui présente, tel que cela est schématisé sur les figures 3 et 6, une teneur en fibres 2 supérieure à celle du mélange 1 tandis que l’on évacue à travers le tamis 11 un second produit P2 issu du mélange 1, second produit P2 dont la teneur en granules 3 est supérieure à celle du mélange 1. [0065] On notera en effet que les fibres 2 ont tendance à s’entremêler et à se placer en travers des ouvertures des mailles du tamis 11, ce qui empêche leur passage à travers ledit tamis 11.
[0066] On notera également que, le tamisage peut de préférence s’effectuer en pratique au même endroit que, et donc quasiment dans le même temps que, l’étape (S2) de dissociation, en ceci que le tamis 11 se trouve dans une région de l’espace qui est soumise à la fois au brassage mécanique opérant l’agitation et au bombardement ionique réalisant la neutralisation. Ainsi, sitôt dissociés, les fibres 2 et granules 3 sont directement exposés à l’action du tamis 11, sans avoir eu le temps ni la possibilité de se réagglomérer.
[0067] De préférence, le premier tambour cylindrique 10 présentera une longueur axiale supérieure à son diamètre interne, par exemple au moins 1,5 fois supérieure, de préférence au moins 2 fois supérieure, voire au moins 4 fois supérieure ou au moins 5 fois supérieure à son diamètre interne. Ceci permettra notamment d’accueillir une quantité importante de mélange 1 au sein du réceptacle 10 tout en répartissant efficacement le mélange 1 sur une importante surface de tamis 11, en une couche relativement peu épaisse et donc facile à agiter et à neutraliser.
[0068] Le tamis 11 équipant la paroi latérale 10L du premier tambour de tamisage 10 cylindrique formera avantageusement une structure annulaire autour de l’axe central X10, et couvrira typiquement, dans une même section normale à l’axe central X10, et le cas échéant en considérant le cumul des différents panneaux de grille 13 disposés autour de l’axe central XI 0 dans la section considérée, une couverture angulaire totale au moins égale à 240 degrés voire au moins 270 degrés autour de l’axe central X10 (c’est-à-dire qu’au moins les deux- tiers, de préférence au moins les trois-quarts, de la circonférence de la paroi latérale 10L sont constitués par une ou des grilles 13 du tamis 11), de préférence au moins égale à 300 degrés, voire même au moins égale à 330 degrés.
[0069] Avantageusement, ceci permettra d’avoir en permanence une portion du tamis 11 en prise avec le mélange 1, dans la zone inférieure du premier tambour de tamisage 10.
[0070] La taille de la maille du tamis 11 sera bien entendu définie de manière à pouvoir assurer une ségrégation de l’un des composant (ici les fibres 2) par rapport à l’autre composant (ici les granules 3). [0071] A titre indicatif, la maille du tamis 11 sera de préférence comprise entre 2 mm et 6 mm.
[0072] On notera que la rotation RIO du premier tambour de tamisage 10 favorise l’action du tamis 11, en permettant au mélange 1 de glisser sans cesse au contact des mailles du tamis 11.
[0073] Bien entendu, on pourra prévoir des collecteurs pour recueillir le premier produit PI d’une part et, séparément, le second produit P2 d’autre part.
[0074] En particulier, on pourra prévoir un premier collecteur dans le prolongement aval du premier tambour de tamisage 10, en vis-à-vis de l’extrémité axiale basse dudit premier tambour de tamisage 10, afin de recueillir le premier produit PI, ici enrichi en fibres 2 par rapport au mélange 1 d’origine, au fur et à mesure de la production continue dudit premier produit PI.
[0075] On notera que, par convention, les « teneurs » en fibres 2, respectivement en granules 3, du mélange 1 d’origine, et des produits Pl, P2, correspondront de préférence à la proportion en poids du composant considéré (fibre ou granule) dans le mélange 1 ou le produit Pl, P2 considéré.
[0076] De préférence, l’étape (S2) de dissociation comprend, simultanément aux sous- étapes (S201) d’agitation et (S202) de neutralisation, une sous-étape (S203) de soufflage, selon laquelle on soumet le mélange 1 contenu dans le réceptacle 10 à un flux gazeux F50 forcé, de préférence un flux d’air forcé, qui d’une part contribue au brassage mécanique et à l’aération dudit mélange 1, et d’autre part favorise l’amenée et la dissipation des charges bipolaires au sein dudit mélange 1.
[0077] L’action de soufflage renforce avantageusement l’efficacité de l’action d’agitation et de l’action de neutralisation, et donc in fine l’action de dissociation. Ainsi, les trois modes d’action engagés conjointement conformément à l’invention, à savoir le brassage mécanique, la neutralisation électrostatique, et le soufflage, se combinent en parfaite synergie pour optimiser la dissociation.
[0078] On notera en particulier que le soufflage permet d’obtenir, mécaniquement, une aération du mélange 1, c’est-à-dire une réduction de la compacité du mélange par la création de vides, remplis du gaz soufflé, ici remplis d’air, entre les composants du mélange, et contribue en outre à la mise en mouvement des composants du mélange les uns par rapport aux autres, ce qui permet de maintenir les fibres 2 séparées des granules 3.
[0079] Le flux gazeux F50 permet en outre d’acheminer les charges bipolaires jusqu’au mélange 1 puis de faciliter la diffusion desdites charges au sein du mélange 1 aéré, ce qui assure une neutralisation relativement homogène, et en profondeur, dudit mélange 1.
[0080] A cet effet, le flux gazeux F50 sera de préférence dirigé vers la moitié inférieure du premier tambour de tamisage 10, et en particulier vers la portion inférieure de la paroi latérale 10L, dans la zone où se trouve le mélange 1 en cours de traitement et où ont notamment lieu le brassage et le tamisage.
[0081] De préférence, l’étape (S3) de tamisage décrite dans ce qui précède formant une première étape de tamisage, le procédé de séparation selon l’invention comprend une seconde étape (S4) de tamisage, au cours de laquelle, tel que cela est visible notamment sur les figures 3 et 6, on tamise le second produit P2 au moyen d’un second tambour de tamisage 20 qui présente un diamètre supérieur au premier tambour de tamisage 10 de sorte à former une seconde paroi 20L tubulaire qui entoure ledit premier tambour de tamisage 10 à distance radiale de la paroi latérale 10L tubulaire dudit premier tambour de tamisage 10, et qui forme un second tamis 21 dont la maille est plus fine que celle du premier tamis 11 utilisé lors de la première étape (S3) de tamisage, de sorte que l’on évacue à travers le second tamis 21 un troisième produit P3 dont la teneur en granules 3 est supérieure à celle du second produit P2.
[0082] On peut ainsi avantageusement obtenir un troisième produit P3 particulièrement bien raffiné, au moyen d’une installation 100 qui reste particulièrement compacte.
[0083] A titre indicatif, la maille du second tamis 21 pourra être de préférence inférieure à 4 mm, voire inférieure à 2 mm, et par exemple comprise entre 1 mm et 4 mm, voire entre 1 mm et 2 mm.
[0084] De préférence, la seconde paroi tubulaire 20L est coaxiale au premier tambour de tamisage 10. Plus globalement le second tambour de tamisage 20 est donc préférentiellement coaxial au premier tambour de tamisage 10. [0085] Avantageusement, les premier et second tambours de tamisage 10, 20 étant couchés, de préférence sensiblement horizontaux, et plus préférentiellement inclinés pour assurer le convoyage du mélange 1 et des produits Pl, P2 retenus par les tamis 11, 21, et lesdits premier et second tambours de tamisage 10, 20 se chevauchant axial ement, les composants du mélange 1, ici principalement les granules 3, peuvent traverser successivement le premier tamis 11 puis le second tamis 21 naturellement, par gravité, selon une direction globalement radiale par rapport à l’axe central X10.
[0086] Le troisième produit P3 tombe ainsi naturellement dans un troisième collecteur 25 (ou convoyeur) placé sous le second tambour de tamisage 20, tandis que le second produit P2, ou à tout le moins ce qui reste du second produit P2 dans le second tambour de tamisage 20 après évacuation du troisième produit P3 à travers le second tamis 21, pourra être recueilli par un second collecteur (ou convoyeur) situé à l’extrémité axiale aval du second tambour de tamisage 20, et distinct du premier collecteur (ou convoyeur) qui recueille le premier produit PI en sortie du premier tambour de tamisage 10, de sorte que le premier produit PI et le second produit P2 ne se mélangent pas.
[0087] Selon une possible variante d’exécution du procédé, on pourra récupérer le second produit P2, qui aura été retenu dans le second tambour de tamisage 20, et réintroduire ledit second produit P2 en entrée du premier tambour de tamisage 10 pour le soumettre à un nouveau cycle de séparation, afin typiquement de récupérer, lors de ce second passage dans le premier tambour de tamisage 10, les fibres 2 qu’aurait laissé échapper ledit premier tambour de tamisage 10 lors de la première étape (S3) de tamisage du mélange 1 initial.
[0088] De préférence, le second produit P2 se trouvant dans le second tambour de tamisage 20 sera lui aussi, comme le premier produit PI et le mélange 1 contenus dans le premier tambour de tamisage 10, soumis à une action d’agitation et à une action de neutralisation.
[0089] De préférence, le second tambour de tamisage 20 sera à cet effet entraîné en rotation, de préférence une rotation synchrone à, et plus préférentiellement une rotation solidaire de, la rotation RIO du premier tambour de tamisage 10.
[0090] De même, le second tambour de tamisage 20 sera de préférence situé dans la zone d’influence des charges bipolaires, et encore plus préférentiellement sur le trajet du flux gazeux F50 assurant l’action de soufflage. [0091] La dissociation des fibres 2 et des granules 3, engagée dans le premier tambour de tamisage 10, sera ainsi poursuivie et assurée également au sein du second tambour de tamisage 20.
[0092] Bien que le second tambour de tamisage 20 présente un diamètre strictement supérieur au premier tambour de tamisage 10, afin de contenir ce dernier, l’agencement dudit second tambour de tamisage 20 peut être de préférence analogue à celui premier tambour de tamisage 10, pour l’une, plusieurs, voire l’ensemble des caractéristiques décrites dans ce qui précède, et pourra donc se déduire mutatis mutandis de l’agencement du premier tambour de tamisage 10.
[0093] De préférence, le réceptacle 10, ici donc le premier tambour de tamisage 10, se trouve à l’intérieur d’une chambre 60 qui est délimitée par des parois 61.
[0094] Ladite chambre 60, qui permet de séparer les organes fonctionnels de l’installation de l’extérieur de l’installation, contient avantageusement le ou les réceptacles 10, ici le premier et le second tambour de tamisage 10, 20, leur tamis 11, 21 respectifs, ainsi que les dispositifs de neutralisation 40 et de soufflage 50, ici sous forme de barres ionisantes soufflantes 52.
[0095] Le procédé peut alors avantageusement comprendre une étape (S5) de récupération de fibres 2 au cours de laquelle on racle l’une et/ou l’autre des parois 61 de la chambre 60, par exemple au moyen d’une racle ou d’une brosse, afin de récupérer des fibres 2 du mélange 1 qui ont été projetées hors du réceptacle 10, ou plus globalement hors de l’un ou l’autre des premier et second tambours de tamisage 10, 20, par le flux gazeux F50 forcé, et qui sont restées accrochées auxdites parois 61.
[0096] Les inventeurs ont en effet constaté que le flux gazeux F50 forcé, et les mouvements que ledit flux gazeux induit dans l’atmosphère relativement confinée de la chambre 60, avaient pour effet de transporter jusqu’aux parois 61 de la chambre, notamment jusqu’aux parois 61 verticales, des fibres 2 issues du mélange 1, et que ces fibres 2 s’accumulaient, par adhésion spontanée aux faces internes desdites parois 61, pour former un quatrième produit, d’aspect duveteux, distinct des premier, second et troisième produits PI, P2, P3, et d’une très grande pureté, c’est-à-dire constitué quasiment exclusivement, voire exclusivement, de fibres 2, et donc quasiment dépourvu de granules 3, voire totalement dépourvu de granules 3, de sorte qu’il était particulièrement intéressant de récupérer ce quatrième produit.
[0097] Bien entendu, l’invention concerne également en tant que telle une installation 100 de séparation qui est destinée à recevoir un mélange de fibres 2 et de granules 3 afin de séparer lesdites fibres 2 desdits granules 3.
[0098] Ladite installation 100 comprend un réceptacle 10 qui est agencé pour recevoir le mélange 1 et qui est pourvu d’un tamis 11, un dispositif d’agitation 30 qui permet de brasser le mélange 1 contenu dans le réceptacle 10, un dispositif de neutralisation 40 conçu pour émettre des charges bipolaires à destination du mélange 1 tandis que ledit mélange 1 se trouve en cours de brassage dans le réceptacle 10, afin de pouvoir neutraliser des charges électrostatiques des fibres 2 et des granules 3, le dispositif d’agitation 30 et le dispositif de neutralisation 40 étant agencés pour agir conjointement sur le mélange 1 de manière à pouvoir dissocier des agglomérats de fibres 2 et de granules 3 et ainsi faciliter le tamisage du mélange 1 par le tamis 11.
[0099] De préférence, le dispositif d’agitation 30 est conçu pour entraîner le tamis 11, et plus globalement le réceptacle 10, en mouvement.
[00100] De préférence, comme détaillé plus haut, le réceptacle 10 est formé par un premier tambour de tamisage 10 cylindrique qui est délimité par une paroi latérale 10L tubulaire qui s’étend le long et autour d’un axe central X10 formant avec l’horizontale un angle inférieur à 30 degrés, de préférence non nul, paroi latérale 10L tubulaire dont au moins une portion forme le tamis 11.
[00101] De préférence, le dispositif d’agitation 30 peut alors être conçu pour entraîner ledit premier tambour de tamisage 10 en rotation RIO sur lui -même, autour de son axe central X10, afin de provoquer un brassage du mélange 1.
[00102] Quelle que soit la forme de l’agitateur utilisé pour provoquer le brassage du mélange 1, et en particulier si ledit brassage résulte d’une mise en mouvement du réceptacle 10, plus particulièrement d’une mise en rotation RIO du premier tambour de tamisage 10, le dispositif d’agitation 30 pourra être équipé d’un moteur de brassage 31, de préférence un moteur électrique, pour assurer l’entraînement de la ou des pièces mobiles à l’origine du brassage, ici typiquement l’entraînement en rotation du premier tambour de tamisage 10.
[00103] Avantageusement, le mouvement du réceptacle 10, et plus particulièrement la rotation RIO du tambour de tamisage 10, permet, outre de brasser le mélange 1 pour le dissocier, de créer un mouvement relatif entre ledit mélange 1 et le tamis 11, afin de créer l’action de tamisage.
[00104] De préférence, l’installation 100 comporte un dispositif de soufflage 50 agencé pour générer un flux gazeux F50 forcé, de préférence un flux d’air forcé, et diriger ledit flux gazeux F50 sur le mélange 1 soumis à l’action conjointe du dispositif d’agitation 30 et du dispositif de neutralisation 40, de manière à ce que ledit flux gazeux F50 d’une part contribue au brassage du mélange 1 et à une aération dudit mélange, et d’autre part favorise l’amenée et la dissipation des charges bipolaires au sein dudit mélange 1.
[00105] Le flux gazeux F50 pourra prendre la forme d’un rideau d’air, ou encore d’un ou plusieurs jets émanant d’autant de buses 51, tel que cela est visible sur la figure 6.
[00106] Le débit du flux gazeux F50 sera choisi suffisamment élevé pour que la puissance dudit flux incident produise effectivement un effet soufflant sur les composants du mélange, et notamment pour que le flux gazeux 50 soit suffisamment puissant pour pouvoir entraîner et agiter les fibres 2, et décoller lesdites fibres 2 des granules 3.
[00107] L’action de soufflage apportera ainsi une seconde composante de brassage mécanique, en sus de la première composante de brassage mécanique qui est fournie par la mise en mouvement, ici par la mise en rotation RIO, du réceptacle 10.
[00108] De préférence, l’installation 100 comprend au moins un module ionisant soufflant 52, et de préférence plusieurs modules ionisants soufflants 52, qui associent chacun au sein d’un même sous-ensemble, par exemple sous forme d’une barre ionisante soufflante 52, à la fois un dispositif de soufflage 50 et un dispositif de neutralisation 40.
[00109] Avantageusement, de telles barres ionisantes soufflantes sont compactes, directement disponibles dans le commerce, et leur entretien ou leur remplacement est particulièrement simple. [00110] Selon une possibilité d’agencement, et tel que cela est illustré sur les figures 1 et 3, on pourra disposer un module ionisant soufflant 52, ici une barre ionisante soufflante orientée dans sa longueur parallèlement à l’axe central X10, et plus préférentiellement deux modules ionisants soufflants 52, ici deux barres ionisantes soufflantes parallèles l’une à l’autre et à l’axe central X10, à l’extérieur du premier tambour de tamisage 10, et plus préférentiellement à l’extérieur de l’ensemble formé par les premiers et second tambours de tamisage 10, 20.
[00111] Lesdits modules ionisants soufflants 52 seront de préférence disposés plus haut que l’axe central X10, voire au-dessus de la ligne de crête du tambour de tamisage 10, 20 qui est radialement le plus externe (en pratique, ici, le second tambour de tamisage 20 dans une configuration à deux tambours de tamisage 10, 20 emboîtés).
[00112] On pourra également prévoir un système de réglage de hauteur permettant de régler la hauteur de l’un ou l’autre des modules ionisants soufflants 52, afin de pouvoir optimiser l’action desdits modules.
[00113] De préférence, lesdits modules ionisants soufflants 52 seront disposés de façon symétrique l’un de l’autre par rapport au plan sagittal vertical qui contient l’axe central X10.
[00114] Les flux gazeux respectifs F50 générés par lesdits modules ionisants soufflants 52, qui véhiculent les charges bipolaires, seront pointés sur le, respectivement les, tambours de tamisage 10, 20, de préférence de sorte que les directions initiales des flux gazeux F50 soient transverses à l’axe central X10, et donc non parallèles audit axe central X10, afin que les flux gazeux interagissent efficacement avec le mélange 1.
[00115] Selon une autre possibilité d’agencement, illustrée sur la figure 4, un ou plusieurs modules ionisants soufflants 52, le cas échéant l’ensemble des modules ionisants soufflants 52 équipant l’installation 100, sont implantés à l’intérieur du premier tambour de tamisage 10, et orientés de sorte à pointer leur flux gazeux F50 et leur flux de charges bipolaires vers la portion inférieure dudit premier tambour de tamisage 10.
[00116] Lesdits modules ionisant soufflants 52 seront bien entendu disposés au-dessus du niveau de remplissage atteint par le mélange 1 au sein du premier tambour de tamisage 10. [00117] Plus précisément, ces flux gazeux F50 seront dirigés de manière à couvrir sensiblement une surface fictive qui est parallèle à l’axe central X10 et qui est située à une hauteur comprise entre 1/4 et 1/2 du diamètre interne par rapport à la ligne basse de la paroi latérale 10L formant le fond du tambour de tamisage 10. Ainsi, lesdits flux gazeux F50 couvriront sensiblement toute la surface du mélange 1 contenu dans ledit réceptacle 10.
[00118] A ce titre, on notera que le fait de disposer deux modules ionisants soufflants 52, pointant chacun dans une direction sensiblement opposée, permet de couvrir une surface large au moyen des flux gazeux F50.
[00119] En disposant des modules ionisants soufflants 52, et plus particulièrement des barres ionisantes soufflantes, à l’intérieur du premier tambour de tamisage 10, on bénéficie avantageusement d’un agencement compact, ainsi que d’une proximité entre la source des charges bipolaire et le mélange 1, ce qui améliore l’interaction des charges bipolaires avec le mélange 1, notamment pour opérer la première dissociation dudit mélange 1.
[00120] Si, au contraire, on dispose des modules ionisants soufflants 52, et plus particulièrement des barres ionisantes soufflantes, à l’extérieur du premier tambour de tamisage 10, et plus globalement à l’extérieur de l’ensemble des premier et second tambours de tamisage 10, 20, comme cela est visible sur la figure 3, alors le flux de charges bipolaires peut avantageusement couvrir plus facilement, et simultanément, les deux tambours de tamisage 10, 20, et en particulier l’espace compris entre le premier tambour de tamisage 10 et le second tambour de tamisage 20.
[00121] En particulier, lorsque l’installation 100 comprend une chambre 60, qui forme une partie du bâti fixe de ladite installation 100, chambre 60 qui est délimitée par des parois 61 et qui contient le ou les réceptacles 10, ici le premier et le second tambour de tamisage 10, 20, leur tamis 11, 21 respectifs, ainsi que les dispositifs de neutralisation 40 et de soufflage 50, ici les barres ionisantes soufflantes 52, alors le fait de placer des barres ionisantes soufflantes 52 à l’extérieur du ou des tambours de tamisage 10, 20 permettra de faciliter, par effet vortex, la diffusion des charges bipolaires sensiblement dans tout le volume interne de ladite chambre 60.
[00122] Selon un possible mode de réalisation, on pourra combiner au sein de l’installation 100 un jeu de barres ionisantes soufflantes 52 extérieures au second tambour de tamisage 20 et un jeu de barres ionisantes soufflantes 52 intérieures au premier tambour de tamisage 10, afin de cumuler les avantages susmentionnés.
[00123] De préférence, l’installation 100 comprend un second tambour de tamisage 20 cylindrique, de diamètre supérieur à celui du premier tambour de tamisage 10, ledit second tambour de tamisage 20 entourant le premier tambour de tamisage 10, de préférence selon un agencement coaxial audit premier tambour de tamisage 10, afin de former autour dudit premier tambour de tamisage 10 un second réceptacle 20 délimité par la paroi latérale 20L tubulaire du second tambour de tamisage, laquelle paroi latérale 20L du second tambour de tamisage comporte un second tamis 21 dont la maille est plus fine que la maille du tamis 11 du premier tambour de tamisage 10.
[00124] Ledit second tambour de tamisage 20 est également entraîné en rotation autour de son axe central. Cette rotation pourrait être différente, et notamment d’une vitesse angulaire différente de celle du premier tambour de tamisage 10, ce qui permettrait de générer, notamment entre les deux tambours de tamisage 10, 20, un brassage supplémentaire, qui améliorerait le tamisage. Toutefois, les deux tambours de tamisage 10, 20 sont de préférence entraînés solidairement en rotation, dans le même sens et à la même vitesse angulaire, ce qui permet notamment de simplifier la structure de l’installation 100 en prévoyant un support de rotation et/ou un système d’entraînement qui sont communs aux deux tambours de tamisage 10, 20.
[00125] De préférence, on utilisera un même moteur de brassage 31, commun aux deux tambours de tamisage 10, 20.
[00126] Tout comme le premier tambour de tamisage 10, le second tambour de tamisage 20 présentera de préférence un axe central incliné, dans le même sens que Taxe central XI 0 du premier tambour de tamisage 10, et de préférence confondu avec Taxe central X10 du premier tambour de tamisage 10, afin de convoyer en continu le second produit P2 vers la sortie, située plus bas que l’entrée, dudit second tambour de tamisage 20.
[00127] Bien entendu, l’invention n’est nullement limitée aux seuls exemples de réalisation décrits dans ce qui précède, l’homme du métier étant notamment à même d’isoler ou de combiner librement entre elles Tune ou l’autre des caractéristiques susmentionnées, ou de leur substituer des équivalents.

Claims

- 22 - REVENDICATIONS
1. Procédé de séparation permettant, à partir d’un mélange (1) contenant des fibres (2) et des granules (3), de séparer lesdites fibres desdits granules, ledit procédé comprenant à cet effet une étape (SI) d’approvisionnement, au cours de laquelle on amène le mélange (1) dans un réceptacle (10) pourvu d’un tamis (11), une étape (S2) de dissociation, au cours de laquelle on opère, simultanément, une sous-étape (S201) d’agitation selon laquelle on réalise un brassage mécanique du mélange (1) contenu dans le réceptacle (10) et une sous-étape (S202) de neutralisation selon laquelle on expose le mélange (1) qui se trouve en cours de brassage dans le réceptacle (10) à des charges bipolaires afin de neutraliser des charges électrostatiques des fibres (2) et des granules (3), puis une étape (S3) de tamisage au cours de laquelle on fait passer sur le tamis (11) le mélange (1) traité conformément à l’étape (S2) de dissociation afin de retenir dans le réceptacle (10) un premier produit (PI) issu du mélange (1), lequel premier produit (PI) présente une teneur en fibres (2) supérieure à celle du mélange (1), tandis que l’on évacue à travers le tamis (11) un second produit (P2) issu du mélange (1), second produit (P2) dont la teneur en granules (3) est supérieure à celle du mélange (1).
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’étape de dissociation comprend, simultanément aux sous-étapes (S201) d’agitation et (S202) de neutralisation, une sous-étape (S203) de soufflage, selon laquelle on soumet le mélange (1) contenu dans le réceptacle (10) à un flux gazeux (F50) forcé, de préférence un flux d’air forcé, qui d’une part contribue au brassage mécanique et à l’aération dudit mélange (1), et d’autre part favorise l’amenée et la dissipation des charges bipolaires au sein dudit mélange (1).
3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le réceptacle (10) se trouve à l’intérieur d’une chambre (60) qui est délimitée par des parois (61), et en ce que le procédé comprend une étape (S5) de récupération de fibres au cours de laquelle on racle l’une et/ou l’autre des parois (61) de la chambre (60) afin de récupérer des fibres (2) du mélange (1) qui ont été projetées hors du réceptacle (10) par le flux gazeux (F50) forcé et qui sont restées accrochées auxdites parois (61).
4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l’on utilise comme réceptacle (10) un premier tambour de tamisage cylindrique délimité par une paroi latérale (10L) tubulaire qui s’étend le long et autour d’un axe central (X10) formant avec l’horizontale un angle inférieur à 30 degrés, de préférence non nul, paroi latérale tubulaire (10L) dont au moins une portion forme le tamis (11), et en ce que, lors de la sous-étape (S201) d’agitation, on utilise une rotation (RIO) du premier tambour de tamisage sur lui- même, autour de son axe central (X10), pour provoquer un brassage du mélange (1).
5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu’il comprend une seconde étape (S4) de tamisage, au cours de laquelle on tamise le second produit (P2) au moyen d’un second tambour de tamisage (20) qui présente un diamètre supérieur au premier tambour de tamisage (10) de sorte à former une seconde paroi (20L) tubulaire, de préférence coaxiale au premier tambour de tamisage (10), seconde paroi (20L) tubulaire qui entoure ledit premier tambour de tamisage (10) à distance radiale de la paroi latérale (10L) tubulaire dudit premier tambour de tamisage, et qui forme un second tamis (21) dont la maille est plus fine que celle du premier tamis (11) utilisé lors de la première étape (S3) de tamisage, de sorte que l’on évacue à travers le second tamis (21) un troisième produit (P3) dont la teneur en granules (3) est supérieure à celle du second produit (P2).
6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il s’applique à un mélange (1) qui contient des fibres (2) textiles, de préférence en polyéthylène téréphtalate, et des granules (3) en matériau à base de caoutchouc.
7. Procédé de recyclage d’un bandage pneumatique comprenant une étape de broyage, au cours de laquelle on réduit au moins une portion dudit bandage pneumatique en un mélange contenant des fibres (2) textiles et des granules (3) en matériau à base de caoutchouc puis une étape de tri au cours de laquelle on applique audit mélange un procédé de séparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
8. Installation (100) de séparation destinée à recevoir un mélange (1) de fibres (2) et de granules (3) afin de séparer lesdites fibres desdits granules, ladite installation comprenant un réceptacle (10) qui est agencé pour recevoir le mélange (1) et qui est pourvu d’un tamis (11), un dispositif d’agitation (30) qui permet de brasser le mélange (1) contenu dans le réceptacle (10), un dispositif de neutralisation (40) conçu pour émettre des charges bipolaires à destination du mélange (1) tandis que ledit mélange se trouve en cours de brassage dans le réceptacle (10), afin de pouvoir neutraliser des charges électrostatiques des fibres et des granules, le dispositif d’agitation (30) et le dispositif de neutralisation (40) étant agencés pour agir conjointement sur le mélange (1) de manière à pouvoir dissocier des agglomérats de fibres (2) et de granules (3) et ainsi faciliter le tamisage du mélange (1) par le tamis (11).
9. Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce qu’elle comporte un dispositif de soufflage (50) agencé pour générer un flux gazeux (F50) forcé, de préférence un flux d’air forcé, et diriger ledit flux gazeux (F50) sur le mélange (1) soumis à l’action conjointe du dispositif d’agitation (30) et du dispositif de neutralisation (40), de manière à ce que ledit flux gazeux (F50) d’une part contribue au brassage du mélange (1) et à une aération dudit mélange, et d’autre part favorise l’amenée et la dissipation des charges bipolaires au sein dudit mélange (1).
10. Installation selon la revendication 9 caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un module ionisant soufflant (52), et de préférence plusieurs modules ionisants soufflants (52), qui associent chacun au sein d’un même sous-ensemble, par exemple sous forme d’une barre ionisante soufflante, à la fois un dispositif de soufflage (50) et un dispositif de neutralisation (40).
11. Installation selon l’une des revendications 8 à 10 caractérisée en ce que le réceptacle (10) est formé par un premier tambour de tamisage (10) cylindrique qui est délimité par une paroi latérale (10L) tubulaire qui s’étend le long et autour d’un axe central (XI 0) formant avec l’horizontale un angle inférieur à 30 degrés, de préférence non nul, paroi latérale (10L) tubulaire dont au moins une portion forme le tamis (11), et en ce que le dispositif d’agitation (30) est conçu pour entraîner ledit premier tambour de tamisage (10) en rotation (RIO) sur lui -même, autour de son axe central (X10), afin de provoquer un brassage du mélange (1).
12. Installation selon les revendications 10 et 11 caractérisée en ce qu’un ou plusieurs modules ionisants soufflants (52) sont implantés à l’intérieur du premier tambour de tamisage (10), et orientés de sorte à pointer leur flux gazeux (F50) et leur flux de charges bipolaires vers la portion inférieure dudit tambour de tamisage (10).
13. Installation selon la revendication 11 ou la revendication 12 caractérisée en ce qu’elle comprend un second tambour de tamisage (20) cylindrique, de diamètre supérieur à celui du premier tambour de tamisage (10), ledit second tambour de tamisage (20) entourant le premier tambour de tamisage (10), de préférence selon un agencement coaxial audit premier tambour de tamisage (10), afin de former autour dudit premier tambour de tamisage un second réceptacle (20) délimité par la paroi latérale tubulaire (20L) du second tambour de - 25 - tamisage (20), laquelle paroi latérale (20L) du second tambour de tamisage comporte un second tamis (21) dont la maille est plus fine que celle du tamis (11) du premier tambour de tamisage (10).
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