FR2566677A1 - Dispositif perfectionne pour la recuperation de boue depuis le fond d'un silo de stockage - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE STOCKAGE ET DE RECUPERATION DE BOUE FORMEE DE MATIERE PARTICULAIRE ET DE FLUIDE, COMPRENANT UN RESERVOIR 10 DANS LEQUEL LA BOUE EST INTRODUITE ET ENSUITE EXTRAITE PAR UN EGUEULEMENT 35 TOURNE VERS LE BAS ET RACCORDE A UNE POMPE 40 PAR UN TUYAU 37; DES AJUTAGES DE FLUIDISATION 85, 95 ENTOURENT L'EGUEULEMENT, ET UN ORIFICE DE CONTROLE DE DILUTION 70, PREVU ENTRE L'EGUEULEMENT ET LA POMPE, EST RELIE A UNE SECONDE POMPE 59 EN SERIE AVEC UNE SOURCE DE FLUIDE; UN TROP-PLEIN DU RESERVOIR 10 EST ADMIS DANS UN SECOND RESERVOIR 20 AU FOND DUQUEL EST MONTE UN SECOND EGUEULEMENT 55, DANS LEQUEL LES SOLIDES ET LES FLUIDES SONT ASPIRES ET UTILISES COMME SOURCE DE FLUIDE POUR L'ORIFICE DE DILUTION DU PREMIER RESERVOIR.

Description

"Dispositif perfectionné pour la récupération de boue depuis

le fond d'un silo de stockage".

La présente invention concerne un dispositif de stockage et de récupération pour le traitement d'une boue formée de matières particulaires et de fluides, comprenant un premier réservoir possédant des parois latérales et un fond, des moyens pour introduire la boue dans le premier réservoir, un premier égueulement monté rigidement et tourné vers le bas, relié par un tuyau à une pompe, des ajutages de fluidisation entourant le premier égueulement, un orifice de contrôle de dilution prévu entre l'égueulement et la pompe et associé à un moyen de contrôle de dilution qui relie l'orifice de contrôle de dilution à une source de fluide, et

un trop-plein.

L'art antérieur connu de la demanderesse peut être divisé en trois catégories générales: premièrement, la

technique concernant la mesure de la densité dans une canali-

sation, avec une commande subséquente dans le but de corriger les erreurs de densité; deuxièmement, un dispositif à silo de stockage vertical utilisé dans une mine pour l'assistance

au traitement des boues provenant d'une mine; et troisième-

ment, les puisards autres que les puisards verticaux utilisés

pour la manipulation des boues dans une mine.

Dans la première catégorie figurent les brevets U.S. 3 400 984 et 3 514 217. Ces brevets traitent tous deux de procédés et de dispositifs pour contrôler la densité d'une boue dans une canalisation. Le premier de ces brevets prévoit l'ajout ou le retrait d'un fluide pour tenter de contrôler

la densité.

Les brevets du deuxième groupe sont les brevets U.S. 3 966 261, 3 942 841, 3 993 359 et 3 617 094. Chacun des brevets ci-dessus décrit un puisard vertical pour le stockage de boue et l'extraction de la boue stockée. Le troisième de ces brevets prévoit une pompe de type à jet qui retire la boue

d'un réservoir vertical et qui comprend des jets de fluidisa-

tion pour empêcher l'obstruction de la boue dans le cas o elle repose et se solidifie. Les deux premiers de ces brevets décrivent tous deux des réservoirs de stockage verticaux utilisés pour le stockage de boue dans une mine. Dans les techniques enseignées dans ces brevets, cependant, la boue est retirée du fond du réservoir soit par l'utilisation d'une pompe, soit par gravité extraction subséquente au moyen d'une

pompe. Le quatrième brevet décrit un réservoir à boue trans-

portable dans lequel la boue est retirée du fond au moyen

d'une pompe aspirant la matière hors du réservoir.

Les brevets U.S. 4 060 281, 3 981 541, 4 143 921, 3 870 373 et 3 545 618 décrivent tous divers puisards utilisés à l'intérieur ou à l'extérieur d'une mine, et le grand puisard de récupération qui comprend des pompes soit fixes, soit

transportables, pour retirer la boue du fond du puisard.

Dans une demande de brevet conjointe à la présente demande, au nom de la demanderesse, correspondant à la demande de brevet U.S. 627 161 déposée le 2 juiliet 1984 est exposée une invention pour un dispositif perfectionné pour assurer le stockage temporaire d'une boue pendant des opérations minières, puis pour récupérer la boue à une densité constante pour un transport efficace à travers un dispositif situé en aval, tel qu'une canalisation. Dans les brevets antérieurs, la densité de la boue est généralement contr8lée en déplaçant la pompe soit horizontalement, soit verticalement dans le but

de maintenir une densité relativement constante dans la cana-

lisation en aval. Ainsi, si la densité diminue, la pompe est

accélérée pour récupérer davantage de matière.

Un dispositif similaire à celui enseigné dans le brevet U.S. 4 143 921 a été construit dans une mine. Cependant, un tel dispositif présente des problèmes notables lorsque le puisard est placé sous terre. Un problème notable est la

difficulté physique à excaver le sol de la mine et à suppor-

ter le toit de la mine de manière à pouvoir fabriquer sous terre un grand puisard horizontal. Un second problème est la fiabilité économique du dispositif utilisé pour retirer la boue, un tel dispositif exigeant des rails au-dessus du puisard pour déplacer les pompes et un logement associé, ainsi que tous les autres aménagements nécessaires pour remplir le puisard de manière uniforme, tels que des trémies contrôlées qui acheminent la boue d'un endroit à un autre pendant que

la pompe récupère la boue depuis le fond du puisard.

L'appareil concerné ici simplifie grandement les

problèmes de récupération dans une mine ou lors d'une opéra-

tion minière, souterraine ou à la surface. Tout d'abord, l'addition de boue dans le réservoir n'exige aucun dispositif sophistiqué. Deuxièmement, la récupération de la boue n'exige

aucun dispositif mobile tel que des pompes et analogues.

En outre, on peut former un réservoir dans le fond du sol de la mine sous forme d'un puits vertical, pour ainsi grandement

atténuer la complexité de la construction dans la mine.

Troisièmement, du fait de l'absence de parties mobiles, les

problèmes mécaniques sont substantiellement réduits.

Dans cette demande associée, il est prévu un réservoir vertical muni à son sommet d'un dispositif pour introduire la boue de façon contrôlée. Un égueulement est placé au fond du réservoir, son évasement étant dirigé vers le fond du réservoir. Un tuyau communique avec l'égueulement et sort du réservoir. Un égueulement qui est dirigé vers le bas ne s'obstruera pas lorsque le réservoir n'est pas utilisé pendant une durée prolongée et que la boue se solidifie. Pour

faciliter la dissolution de la boue, divers jets de fluidisa-

tion sont prévus autour de l'égueulement. Des premiers jets

de fluidisation sont dirigés vers le bas en direction du fond.

Des seconds jets de fluidisation sont prévus au fond du réservoir pour déplacer la boue vers l'égueulement. On peut prévoir un troisième jet de fluidisation dirigé dans l'égueulement pour briser toute particule compactée pouvant

apparaître en cet endroit.

La densité dans la canalisation est mesurée par un

densimètre fixé à la canalisation après sa sortie du puisard.

Un débitmètre peut être fixé à la canalisation, les sorties du débitmètre et du densimètre étant appliquées à l'entrée d'un contrôleur de processus. La densité de la boue extraite peut être contrôlée avec soin en ajoutant du fluide à la canalisation qui relie l'égueulement à la pompe utilisée pour retirer le fluide du réservoir. Ce fluide est ajouté à l'aide d'une pompe commandée par densité dont l'entrée est reliée à un puisard et dont la sortie est reliée à un tuyau raccordé

à l'entrée d'un tuyau d'interconnexion.

Dans un mode de réalisation préféré, il est dirigé vers le coude à 90 qui relie l'égueulement à la partie horizontale du tuyau qui quitte le réservoir à boue. La quantité de fluide ajoutée par la pompe peut être contrôlée soit en faisant varier la vitesse de rotation de la pompe de contrôle de densité, soit par commande d'une valve entre la pompe de contrôle de densité et l'orifice o le fluide est ajouté au tuyau d'interconnexion, l'une ou l'autre des commandes étant effectuée par la sortie du contrôleur de processus. Un trop-plein est prévu au sommet du réservoir pour les fluides en excès. Le trop-plein est dirigé vers un

puisard.

L'un des problèmes inhérents à l'appareil enseignée ci-dessus est le traitement des matières solides qui sortent par le trop-plein pendant l'opération de récupération. La quantité, la taille et la densité des matières qui sortent

par le trop-plein dépendent directement du débit par le trop-

plein au cours du fonctionnement; c'est-à-dire que plus le débit est élevé, plus la quantité de matières solides qui passent par le trop-plein vers le puisard de trop-plein est grande. Dans le but de faire face aux matières solides de trop-plein, on doit inclure dans le puisard un dispositif pour retirer les solides, tel qu'une drague de récupération

ou analogue.

Pour pallier ce problème, l'invention prévoit l'utilisation d'un second réservoir de récupération d'une structure similaire à celle du réservoir de récupération

d'origine. Le trop-plein provenant du dispositif de récupé-

ration est dirigé dans le second réservoir, dans le fond duquel les matières solides se déposent, comme dans le

premier réservoir. Un second égueulement est monté à proxi-

mité du fond du second réservoir, son évasement étant dirigé

vers le fond du second réservoir et sa sortie étant en commu-

nication avec la source du fluide destiné à l'orifice de dilution du premier réservoir. Les matières solides, qui consistent normalement en un matériau très fin, vont être aspirées par le second égueulement et injectées avec le fluide situé dans le second réservoir en tenant lieu de fluide de dilution pour le premier réservoir. Le dispositif de controle de processus peut déterminer la densité de la

matière qui quitte le premier réservoir et ajuster en consé-

quence l'addition de matière de dilution. Du fait que la vitesse de toute matière de trop-plein qui quitte le second réservoir sera très faible, on obtient deux avantages substantiels. Tout d'abord, la matière située dans le second réservoir aura tout le temps de se déposer; ensuite, la vitesse à la sortie du second réservoir sera extrêmement

faible. Toutes les matières solides sortant par le trop-

plein du second réservoir seront assez fines pour pouvoir

etre extraites du puisard par une pompe quelconque; cepen-

dant, dans des conditions de fonctionnement normales, on comprend qu'aucune matière de trop-plein, ou très peu,

passera du second réservoir vers un puisard de récupération.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description qui suit d'un mode de réalisation préféré

donné à titre d'exemple non limitatif, dans laquelle on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente un mode de réalisation préféré de l'invention, illustrant le second réservoir de récupération couplé au premier réservoir de récupération, les matières solides provenant du second réservoir de récupération étant injectées dans l'orifice de dilution du premier réservoir, et - la figure 2 illustre un second mode de réalisation de l'invention, dans lequel les matières solides provenant du second réservoir sont retirées et appliquées à l'entrée

de boue du premier réservoir.

En référence aux dessins, et en particulier à la figure 1, un réservoir à boue, indiqué en 10, possède une paroi latérale 11 et un fond 12. La paroi latérale et le fond peuvent être réalisés en métal, en ciment ou en toute autre matière appropriée. Le matériau utilisé dépendra de l'endroit o il est installé et de la facilité à amener ce matériau spécifique à l'endroit de l'installation. Un moyen à trop-plein est prévu sous forme d'une partie plus large 13 entourant le sommet 14 du réservoir 10 et possédant un sommet 15 plus haut que le sommet 14 du réservoir 10. La partie 13 possède un fond 16 qui ferme la partie 13 pour

empêcher que les fluides s'échappent. Un tuyau de trop-

plein 17 traverse une vanne de détente 18, vers un tuyau subséquent 19 qui est raccordé à un second réservoir de récupération, indiqué en 20. La boue est introduite depuis un front de mine 9, par exemple, à travers un tuyau 21 vers

un dispositif d'entrée globalement indiqué en 22. Le dispo-

sitif d'entrée est fixé par tout moyen tel que des organes d'armature (non représentés) à la paroi latérale 11 du réservoir, à la partie plus large 13, ou au toit de la mine (non représenté). Le dispositif d'entrée 22 opère à la base pour éliminer les turbulences et l'air contenu d'une conduite à grande vitesse 21 entrant dans le réservoir 10, et est globalement constitué d'une partie cylindrique 23 et d'une partie conique 24 pourvue d'une sortie 25. Les fluides entrant dans le dispositif d'entrée depuis le tuyau 21 seront globalement dirigés par la sortie 26 du tuyau 21 de

manière à tourbillonner autour du dispositif d'entrée 22.

Ceci empêche la matière d'être projetée au-dessus du sommet et élimine d'autres problèmes. Dans le but de réduire

le tourbillonnement et de réduire ainsi la turbulence à l'in-

térieur du réservoir 10, une pluralité d'ailettes 27 sont fixées à la partie conique 24 de manière à ralentir ou à arrêter la rotation de la boue 28 à l'intérieur du dispositif d'entrée 22. On n'a décrit qu'un seul tuyau d'entrée de boue 21. Il est bien entendu que l'on pourra en prévoir davantage,

provenant d'autres fronts de mine.

Une fois que la boue 28 est ralentie par les ailettes 27, elle tombe dans la direction de la flèche. 31 vers un lit de boue 32 qui s'entasse dans la direction des

flèches 33.

La partie d'entrée 22 décrite ici fait l'objet de la demande de brevet associée correspondant à la demande de brevet US 627 160 déposée le 2 juillet 1984 et n'est pas a

considérer comme faisant partie de la présente invention.

L'extraction de la boue est accomplie par un dispositif comprenant un égueulement 35 qui communique avec un coude 36 à 90 comprenant un tuyau horizontal 37 qui sort par une ouverture 38 de la paroi latérale 11 en traversant une vanne de détente 39 vers une pompe à boue 40. La sortie de la pompe 40 est reliée à un tuyau 41 qui peut être raccordé à un dispositif de remontée 32 si le réservoir est situé à une plus grande profondeur que la destination finale de la boue. Le dispositif de remontée 42 communique avec un tuyau 43 vers la destination finale de la boue, telle qu'une

installation de préparation dans le cas o la boue est mélan-

ge de charbon et d'eau. Il est évident que, dans le cas o le réservoir 10 est situé à la surface, un dispositif de remontée ne sera pas nécessaire. Dans ces conditions, la pompe 40 communiquera directement avec le tuyau 41, qui sera

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relié au dispositif utilisateur final de la boue et non à un dispositif de remontée. Une vanne de retenue 29 et une

vanne de détente 30 pourront être ajoutées si nécessaire.

Pour mesurer la densité de la boue appliquée à la pompe 40 par le tuyau 37, un dispositif de mesure de densité est monté en série avec le tuyau 37 et possède une sortie

reliée par un câble conducteur 46 à l'entrée 47 d'un contro-

leur de processus 48. Un débitmètre-49 est relié par un câble

conducteur 50 à une entrée 51 du contrôleur du processus.

Un second égueulement 55 est raccordé par un tuyau 56, par l'intermédiaire d'une vanne de détente 57, à l'entrée 58 d'une pompe 59. Une sortie 60 de la pompe 59 est raccordée par l'intermédiaire d'une vanne de retenue 61 et d'une vanne de détente 62 à un tuyau 63. Le tuyau 63 est relié à un té 64. Une branche du té 64 traverse un débitmètre 65 vers une vanne de retenue 66, une vanne de commande 67 et une vanne de détente 68, et vers un tuyau 69 qui est raccordé à un orifice de dilution 70 dans le coude 36 à 90 qui relie l'égueulement 35 au tuyau 37. Une source d'entraînement à vitesse variable 71 est reliée mécaniquement par une liaison 72 à l'arbre de la couronne mobile de la pompe 59. Le controleur de processus 48 possède une sortie 73 qui est reliée par un câble conducteur 74 à l'entrée 75 de la source d'entraînement à vitesse variable 71. Le débitmètre 65 est relié par un câble conducteur 76 à l'entrée 77 du contrôleur de processus 48. De même, la pompe 40 possède une source d'entraînement à vitesse variable 80 qui est reliée par une liaison mécanique 81 à son arbre de couronne mobile. La source d'entraînement à vitesse variable 80 est contrôlée par la sortie 82 du contrôleur de processus 48, qui est reliée par un câble conducteur 83 à l'entrée 84 de la source

d'entraînement à vitesse variable 80.

Dans le but de fluidiser correctement la matière qui est retirée du réservoir 10, on prévoit plusieurs ajutages de fluidisation. Un premier ensemble d'ajutages de fluidisation est monté sur une tubulure 86. Les ajutages 85 dirigent un jet dans le lit de charbon 32, comme illustré par la ligne 87. La tubulure 86 est reliée à une pompe 90 par un

tuyau 88 et les vannes de retenue et de détente 89 nécessai-

res. L'entrée de la pompe 90 est reliée par un tuyau 91 à un tuyau 92. Le tuyau 92 est relié par une vanne de détente 93 à un orifice 94 du réservoir 20. Des ajutages de fluidisation dirigent un jet comme indiqué par les lignes 96. Les ajutages 95 sont reliés à une tubulure 97 raccordée à travers les vannes de détente et de retenue 89 nécessaires à la sortie 99 d'une pompe 100. L'entrée 101 de la pompe 100

est reliée par un tuyau 102 au tuyau 92.

L'autre bras du té 64 est relié à un tuyau 103 et à une vanne de détente 104 prévue sur le tuyau 103 et peut être appliqué comme seconde entrée 106 au dispositif d'entrée 22. Si nécessaire, une autre source d'eau 116 peut être fournie par un tuyau 117 à un té 118 et peut être dirigée à la fois dans la direction du tuyau 119, comme eau supplémentaire dans le réservoir 20, avec contrôle par une vanne 120, et comme fluide de dilution fourni à travers un tuyau 121, une vanne de contrôle 122, un tuyau 123 et enfin un orifice de dilution 124. La vanne 122 est contrôlée par un câble conducteur 125 qui est relié à une sortie 126 du contrôleur de processus 48. L'orifice de dilution 70 tel qu'envisagé plus haut voit son fluide contrôlé par une vanne 67, qui est reliée par un câble conducteur 130 à une sortie

131 du contrôleur de processus 48. Le niveau dans le réser-

voir 20 est surveillé en permanence par un détecteur de niveau de type approprié. La hauteur de l'eau peut être contrôlée en utilisant un dispositif détecteur de niveau 132 qui est relié par un câble conducteur 133 à une entrée 134 du contrôleur de processus. S'il est nécessaire d'ajouter un supplément d'eau, alors la vanne 120 peut être ouverte, soit manuellement, soit automatiquement, par un signal provenant du contrôleur de processus 48. Le dispositif détecteur de niveau 132 commandera la fermeture de la vanne lorsque le niveau correct est atteint, ou bien la vanne

pourra être fermée manuellement.

Le trop-plein provenant du réservoir 20 est pourvu d'une région de recueillement 156 qui ommunique avec le réservoir 20 par un orifice 155, et avec un puisard 153 par

un tuyau 147, une vanne 148 et un tuyau 149.

Un troisième dispositif de fluidisation illustré dans le réservoir 10 comprend un ajutage 140 dirigé dans l'égueulement 35. Ce jet de fluidisation n'est généralement pas nécessaire, et il sera considéré par la suite comme non nécessaire au fonctionnement du dispositif, mais est inclus dans le cas o l'égueulement s'obstrue. L'ajutage est de préférence du type autonettoyant, en particulier du fait

qu'il est tourné vers le haut et tend à s'obstruer facile-

ment. Il peut être relié par un tuyau 141 et par des vannes 142 à une pompe 143. La pompe 143 est elle-même reliée à un tuyau 144, puis au tuyau 92. Des ajutages de fluidisation similaires sont prévus dans le réservoir 20, et ne seront pas décrits plus en détail du fait que leur fonctionnement est identique à celui des ajutages de fluidisation du

réservoir 10.

Le contrôleur de processus 48 possède une boîte

appelée "réglages". Celle-ci est globalement un aména-

gement qui permet à l'opérateur de déterminer une ou plusieurs conditions de commande du contrôleur de

processus 48, et est reliée par une connexion 146 au contrô-

leur de processus 48. Le réglage est généralement inclus dans

le contrôleur de processus comme faisant partie de celui-ci.

Le réglage déterminera par exemple le niveau correct du fluide dans le réservoir 20, le débit d'écoulement correct à travers le tuyau 43 du dispositif de remontée, la densité dans le tuyau 37, et toutes les autres grandeurs nécessaires au fonctionnement du dispositif, comme on va le décrire par

la suite. Le contrôleur de processus peut être constitué -

d'une unité unique ou de plusieurs unités, selon ce qui est

exigé pour les diverses commandes nécessaires au fonction-

nement correct du système.

Le fonctionnement du dispositif de la figure 1

est le suivant.

La matière provenant d'une source de boue quelcon-

que, qui peut être un front de mine souterraine ou un front de mine de surface, engendre des matières en suspension dans un fluide qui est appliqué au dispositif d'entrée 22 par un tuyau 21. Le type de matière peut être du charbon, du phosphate, du minerai de fer ou tout autre matériau pouvant

être mis en boue. A des fins de simplification, la descrip-

tion sera limitée au cas du charbon; la demande et le dispo-

sitif n'y sont cependant pas limités.

La boue entrant dans le tuyau 21, comme décrit précédemment, entre dans le dispositif d'entrée par la sortie 26. Elle doit être introduite dans le réservoir-10 avec le moins de turbulences possible, afin que le lit 32 ne soit pas suffisamment agité pour qu'une quantité excessive de matière particulaire déborde au-dessus du sommet 14 du réservoir 10. En outre, elle doit être introduite avec une turbulence assez faible pour ne pas se déverser par dessus le sommet du dispositif d'entrée 22 en créant une turbulence substantielle à la surface du fluide dans le réservoir 10, ce qui provoquerait le passage d'une grande quantité de matière particulaire par dessus le sommet du réservoir 10o

Lorsqu'elle entre dans le dispositif d'entrée 22, elle tour-

billonne comme illustré sur le dessin et heurte les ailettes 27 qui s'étendent dans la direction du fluide. Ceci provoque l'arrêt du tourbillonnement de la matière et sa chute par le fond du dispositif d'entrée. La force centrifuge créée par le tourbillonnement élimine également tout air contenu dans la boue introduite. Le diamètre de la sortie 25 est assez

grand et est conçu pour procurer une sortie à vitesse faible.

Par ailleurs, le dispositif d'entrée 22 est immergé dans le fluide situé dans le réservoir 10 pour réduire encore la turbulence engendrée par l'entrée de matière depuis la sortie 26. Lorsque la matière tombe dans la direction de la flèche 31, elle crée le lit 32 au fond du réservoir 10. Elle conti- nue à s'accumuler dans la direction des flèches 33. Afin de retirer la matière pour sa transmission subséquente vers le dispositif de remontée, la pompe 40 est entraînée à l'aide de la source d'entraînement variable 80 et de la liaison mécanique 81, pour provoquer une aspiration dans le tuyau 37

et une aspiration subséquente dans l'égueulement 35.

La matière va alors commencer à monter dans l'égueulement, à passer dans le tuyau 37 et à travers le débitmètre 49 et le densimètre 45. A la fois le débit et la densité vont être mesurés par les appareils de mesure 49 et 45, respectivement, et les résultats communiqués par les câbles conducteurs 50 et 46, respectivement, aux entrées respectives 51 et 47 du contrôleur de processus 48. Le contrôleur de processus 48 échantillonne alors le débit et la densité mesurées, et les compare aux valeurs réglées en 145. Si la densité est correcte, aucune modification n'est apportée au signal communiqué au câble conducteur 130 par la sortie 131. Si une erreur est constatée, le signal communiqué va être modifié en fonction de l'erreur détectée. Si la densité est trop élevée, le signal délivré à la sortie 131 vers la vanne de commande 67 va changer, de telle sorte que la vanne va s'ouvrir pour laisser passer davantage de fluide à travers le tuyau 69 vers l'orifice 70, pour ajouter un diluant aux

fluides aspirés dans le tuyau 37.

L'invention concerne un procédé pour obtenir un fluide de dilution, ainsi qu'un procédé pour se débarrasser des matières particulaires qui passent par dessus le sommet 14 du réservoir 10. Les matières qui passent par dessus le sommet 14 vont passer à travers le tuyau de trop-plein 17, la vanne 18 et le tuyau 19 situé en aval pour se déposer

dans le réservoir 20. La quantité de solides dans le réser-

voir 20 va être déterminée en partie par la vitesse des flui-

des qui passent par dessus le sommet 14 du réservoir 10.

Sous certaines conditions, la quantité de matière peut être substantielle et peut dépasser 35 tonnes/heure. La matière passe à travers le tuyau 19 pour entrer dans le réservoir , et va se déposer au fond de la ême manière que la matière déposée dans le réservoir 10 comme illustré par les flèches 33. La nature de la matière dans le réservoir 20 sera différente de celle du réservoir 10 en ce qu'elle sera globalement de plus petit diamètre, par

exemple d'un diamètre égal ou inférieur à un millimètre.

Du fait que la matière est fine, elle peut etre utilisée comme diluant de la matière retirée du réservoir 10 par le tuyau 37. En outre, elle peut être intégralement évacuée en l'aspirant hors du réservoir 20 par l'égueulement 55, à travers le tuyau 56 et la vanne de détente 57, vers la pompe 59 qui communique avec l'orifice 70 par la sortie 60 vers le tuyau 63, le débitmètre 65 et les vannes 66, 67 et 68. La matière attirée dans l'égueulement 55 peut être contrôlée de deux manières. Tout d'abord, son débit peut être détecté par le débitmètre 65, qui est relié par le câble conducteur 76 à l'entrée 77 du contrôleur de processus 48. Ensuite, comme mentionné plus haut, la densité et le débit de sortie peuvent être déterminés par le densimètre 45 et le débitmètre 49 Le contrôleur de processus contrôlera normalement le débit

comme envisagé plus haut en engendrant un signal de sortie -

sur la sortie 131, appliqué à la vanne 67 à travers le câble conducteur 130. L'un des rôles utiles du débitmètre 65 est d'anticiper le réglage subséquent des deux vannes 67 et la vitesse de rotation de la pompe 40. Le débit tel que mesuré par le débitmètre 65 peut être contrôlé avec soin comme l'exige le contrôleur de processus 48 à l'aide d'un signal sur la sortie 73, à travers le câble conducteur 74, vers l'entrée 75 de la source d'entraînement à vitesse variable, pour ainsi communiquer une variation requise de la vitesse de la pompe, en réponse à une variation du débit par rapport à un réglage prédéterminé, à la liaison 72 et à la couronne mobile de la pompe 59; ainsi, si un débit accru à travers l'orifice 70 est requis, le contrôleur de processus peut communiquer un signal accru de façon correspondante à la source d'entraînement à vitesse variable, pour accélérer sa rotation et ainsi accroître le débit des fluides à travers le tuyau 63. Si cet accroissement du débit des fluides provoque une chute excessive du niveau de fluide dans le réservoir 20,

alors l'indicateur de niveau 132 va communiquer cette informa-

tion à l'entrée 134 du contrôleur de processus 138. Des flui-

des supplémentaires peuvent alors être transférés depuis la source d'eau auxiliaire 116 vers le tuyau 117 et le tuyau 119 en ouvrant la vanne 120. La vanne 120 n'a pas été décrite comme étant contrôlée par le contrôleur de processus 48. Ainsi, les variations de niveau indiquées par le contrôlede niveau 132 peuvent être communiquées comme décrit précédemment par le contrôleur de processus 48, et le contrôleur de processus 48 peut alors communiquer ceci à la vanne 120 pour ajouter de

l'eau au réservoir 20.

Pendant la mise en route initiale du système, le réservoir 20 peut contenir une quantité substantielle de matière solides accumulées en son fond. Ainsi, les fluides de dilution qui sont attirés dans l'égueulement 55 peuvent avoir une densité sensiblement supérieure à celle de la matière attirée dans l'égueulement 35. Dans ces conditions, il peut s'avérer nécessaire de diluer une partie des fluides qui sont attirés dans l'égueulement 35, afin de pouvoir assurer un

contrôle correct de la densité dans le tuyau 37 aussi rapide-

ment que possible pendant la procédure de mise en route. Dans ces conditions, les fluides de dilution peuvent être surveillés et ajoutés par un signal provenant du contrôleur de processus et appliqué à la vanne 122 par la sortie 126 et le câble conducteur 125; ainsi, si la densité de la matière attirée dans l'égueulement 55 est trop grande, la vanne 122 peut être ouverte dans la mesure nécessaire pour ramener la densité des

fluides à un niveau acceptable. Aucun densimètre n'est repré-

senté sur le tuyau 56, le tuyau 63 et les tuyaux qui arrivent directement dans l'orifice 70. Il est évident, à partir des demandes copendantes, que la densité sur ce trajet peut être contrôlée avec soin si on le souhaite, en prévoyant un densimètre. Si le niveau du fluide dans le réservoir 10 commence à chuter au dessous d'un niveau acceptable, et qu'en même temps la densité du fluide attiré à travers le tuyau 37 est au minimum que l'on souhaite pomper, des fluides doivent etre ajoutés au réservoir 10 sans modifier la densité du fluide attiré à travers le tuyau 37. Pour accomplir ceci, on

peut ouvrir la vanne 104 du tuyau 103, pour amener un supplé-

ment d'eau à s'écouler à travers la seconde entrée 106, vers

le dispositif d'entrée 22 et le réservoir 10. De cette manie-

re, on peut également ajouter des fluides en faisant passer les fluides par l'orifice de dilution 70. Des fluides pourront

s'accumuler dans le réservoir 20 dans des cas qui nécessite-

ront d'extraire les fluides vers un puisard temporaire, Cet aménagement est réalisé par un orifice 155 qui communique

avec une région de recueillement 156, qui communique elle-

même avec un tuyau de descente 147, une vanne de détente 148

et un autre tuyau 149, vers un puisard 153.

En référence à la figure 2 est décrit un mode de réalisation modifié. Des numéros de référence similaires seront utilisés pour désigner des éléments similaires à ceux de la figure 2. La différence principale entre le dispositif illustré sur la figure 2 et celui de la figure 1 réside dans les moyens pour transférer les solides du réservoir 20 vers

le réservoir 10. Sur la figure 1, les solides étaient trans-

férés en les aspirant dans l'égueulement 55, à travers le tuyau 56, le puisard 59 et le tuyau 63, vers l'orifice de dilution 70. Cette solution assurait l'élimination totale des solides du système sans les faire recirculer dans le réservoir 20. La figure 2 illustre un procédé pour faire

recirculer les solides en transférant les solides du réser-

voir 20 vers le réservoir 10 et en les déposant conjointement à la boue provenant du front de mine, reçue à travers le tuyau 21. Pour réaliser ce qui précède, les solides situés

dans le lit 34 du réservoir 20 sont attirés dans l'égueule-

ment 55 et traversent le tuyau 56, qui est relié directement à un tuyau 107. La matière traversera alors une vanne de détente 109 vers l'entrée 110 d'une pompe 111. Elle est

alors délivrée en 112, en traversant une vanne et un dispo-

sitif de détente 113a et 113b, respectivement, à un tuyau 114 o elle est appliquée au dispositif d'entrée 22, par un

orifice 115. Les solides et les fluides attirés dans l'égueu-

lement 55 seront alors déposés conjointement à la matière provenant de la. source de boue dans le tuyau 121, qui est également appliquée au dispositif d'entrée 22 par l'orifice 26. Pendant la mise en route, ainsi qu'à d'autres moments, pour agiter la matière dans le réservoir 20, il peut être avantageux de faire recirculer la matière dans le réservoir seulement. A cet effet, un tuyau 207 est raccordé par une

vanne 208 à un tuyau 209 qui débouche dans le réservoir 20.

Le système représenté sur la figure 2 n'est pas aussi efficace que le système représenté sur la figure 1

car il exige la recirculation des solides de manière conti-

nue, du fait qu'une certaine partie de ceux-ci débordera à

nouveau par dessus le sommet 14 du réservoir 10, pour retour-

ner dans le réservoir 20 par le tuyau 17, la vanne 18 et le tuyau 19. Le controle de niveau 132 va agir comme décrit précédemment par sa communication par le câble conducteur

133 avec l'entrée 134 du contrôleur de processus 48.

L'ensemble situé dans le réservoir 10 et qui comprend l'égueulement 35, le coude 36 et le tuyau d'extraction 37 diffère de celui qui est représenté sur la figure 1 en ce que les fluides destinés à l'orifice 70 sont reçus en retirant du fluide du réservoir 20 par l'orifice 94, le tuyau 92, la vanne 93 et un prolongement du tuyau 92 vers un tuyau 160 qui comprend un débitmètre 65 relié par un câble conducteur 76 à l'entrée 77 du contrôleur de processus 48, comme représenté sur la figure 1. Le tuyau 160 est relié à l'entrée 58 de la pompe 59, dont la sortie 60 est reliée aux systèmes à vannes 66, 67 et 68 décrits plus haut. Le trop- plein provenant du réservoir 20, s'il existe, descend par une ouverture 155 dans la région de recueillement 156, dans le tuyau 147, la vanne de détente 148 et le tuyau 149, -r

vers le puisard 153.

Le système de la figure 2 opère de la manière-

suivante. Le réservoir 10 opère de manière identique à celui représenté sur la figure 1, et ne sera donc pas décrit plus en détail. Lorsque la matière s'accumule dans le réservoir en passant par le trop-plein par dessus le sommet 14 du

réservoir 10, et le long des tuyaux 17 et 19, elle s'accu-

mule comme décrit précédemment sous la forme d'un lit de solides 34 dans le réservoir 20. Ces solides sont alors aspirés vers le haut par l'égueulement 55 dans le tuyau 56, le long du tuyau 107 et vers l'entrée 110 de la pompe 111.o Ils sont alors transférés sous pression vers la sortie 112 à travers la vanne de retenue 113b, la vanne 113a et le tuyau 114, vers le dispositif d'entrée 22 dans lequel ils sortent par l'entrée 115. Si une recirculation est souhaitée ou nécessaire, la vanne 113a est fermée et la vanne 208 est ouverte. La matière est alors aspirée dans l'égueulement 55 et traverse les tuyaux 56 et 107, la vanne 109, la pompe 111, le tuyau de descente 207, la vanne 208, et le tuyau 209, vers le réservoir 20. Le processus ci-dessus maintiendra toutes les fines en suspension. Une fois que le système est en cours d'utilisation, le réservoir va probablement avoir une agitation suffisante pour maintenir les solides en suspension. Lorsque ce qui précède a lieu, la vanne 208 est fermée et la vanne 113a est ouverte. Ici, la matière entre dans le réservoir 10 d'une manière identique aux autres entrées de boue, comme l'illustre le tuyau 21 muni de la sortie 26. Bien entendu, toute matière qui entre dans le dispositif 22 va s'accumuler sur le lit 32 dans la direction des flèches 33, comme décrit précédemment; cependant, un certain faible pourcentage passera par dessus le sommet 14 du réservoir 10, en tant que trop-plein, vers le réservoir 20. Le système peut cependant assurer un contrôle légèrement meilleur de la densité de la matière dans le tuyau 37, du fait qu'elle ne se mélangera pas avec les solides provenant du réservoir 20. Il sera cependant légèrement moins efficace du fait qu'un certain pourcentage sera amené à recirculer

entre le réservoir 10 et le réservoir 20.

- Il est évident que d'autres combinaisons pourront être utilisées pour le transfert de matière du réservoir 20 vers le réservoir 10, sans cependant sortir du cadre de l'invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de stockage et de récupération pour le traitement d'une boue formée de matières particulaires et de fluides, comprenant un premier réservoir (10) possédant des parois latérales (11) et un fond (12) , des moyens (21, 22) pour introduire la boue dans le premier réservoir, un premier égueulement (35) monté rigidement et tourné vers

le bas, relié par un tuyau (37) à une pompe (40), des ajuta-

ges de fluidisation (85, 95) entourant le premier égueulement (35), un orifice de contrôle de dilution (70) prévu entre l'égueulement (35) et la pompe (40) et associé à un moyen de contrôle de dilution (67) qui relie l'orifice de contrôle de dilution (70) à une source de fluide, et un tropplein (13), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second réservoir (20) possédant des parois latérales et un fond, des moyens (17, 18, 19) pour relier ledit trop-plein (13) au second réservoir (20), un second égueulement (55) monté dans le second réservoir (20) et tourné vers son fond, et un moyen de raccordement (56 à 64, 103 à 106) pour amener la matière du fond du second réservoir vers le premier réservoir, ce grâce à quoi des fluides et des matières particulaires de trop-plein provenant du premier réservoir (10) se déposent dans le second réservoir (20) et sont retirés du second réservoir pour être recyclés dans le premier réservoir (10)o

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de raccordement pour amener la matière du

fond du second réservoir vers le premier réservoir est appli-

qué comme source de fluide au moyen de contrôle de dilution (67).

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 et 2, caractérisé en ce qu'un moyen de mesure de densité (45) possédant une sortie est monté sur le tuyau (37) qui raccorde le premier égueulement (35) à la source de fluide; un moyen de mesure de débit (65) possédant une sortie est monté sur le moyen de raccordement entre le second égueulement (55) et l'orifice de contrôle de dilution (70); un moyen de contrôle de processus (48) possédant des entrées (47, 77) et une sortie (131) et un moyen de raccordement (46) de la sortie du moyen de mesure de densité (45) et de la sortie du moyen de mesure de débit (65) aux entrées (47, 77) du moyen de contrôle de processus (48); et un moyen de raccordement (130) de la sortie (131) du moyen de contrôle

de processus (48) au moyen de contrôle de dilution (67).

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de raccordement pour amener la matière du fond du second réservoir (20) vers le premier réservoir (10)

tient lieu d'entrée de boue du premier réservoir.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de raccordement pour amener la matière comprend une dérivation (107 à 115) pour ramener la matière

vers le second réservoir (20).

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source de fluide provient du second réservoir (20).

7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source de fluide provient du second réservoir (20).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'un second moyen de mesure du débit (49) possédant une sortie est monté sur le tuyau (37) qui relie le premier égueulement (35) à la pompe (40), et en ce que ladite sortie est reliée à l'une des entrées

(51) du moyen de contrôle de processus (48).

9. Dispositif de stockage et de récupération pour le traitement d'une boue formée de matières particulaires et de fluides, comprenant un premier réservoir (10) possédant des parois latérales (11) et un fond (12) , des moyens (21,22) pour introduire la boue dans le premier réservoir, un-premier égueulement (35) monté rigidement et tourné vers le bas, relié

par un tuyau (37) à une pompe (40), des ajutages de fluidisa-

tion (85, 95) entourant le premier égueulement (35), un orifice de contrôle de dilution (70) prévu entre le premier égueulement (35) et la pompe (40), une seconde pompe (59) étant montée en série avec une source de fluide et l'orifice de contrôle de dilution (70), et un trop-plein (13) , carac- térisé en ce qu'il comprend en outre un second réservoir (20) possédant des parois latérales et un fond, des moyens (17, 18, 19) pour relier ledit trop-plein (13) au second réservoir

(20), un second égueulement (55) monté dans le second réser-

voir (20) et tourné vers son fond, et un moyen de raccorde-

ment (56 à 58) pour déplacer la matière depuis le fond du second réservoir (20) en tant que source de fluide pour la seconde pompe (59), de telle sorte que des fluides et des matières particulaires de trop- plein provenant du premier réservoir (10) se déposent dans le second réservoir (20) et sont retirés du second réservoir et injectés comme fluide dans l'orifice de contrôle de dilution (70) du dispositif

de récupération.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1,2,3,4 et 9, caractérisé en ce que le second réservoir (20) possède un niveau de fluide et un niveau d'interface fluide/solide, des moyens pour extraire du fluide du second réservoir entre le niveau de fluide et le niveau d'interface solide/fluide, et des moyens (88 à 94) pour mettre en communication le fluide extrait avec les

ajutages de fluidisation (85, 95).

11. Dispositif selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que le second réservoir (20) comporte des ajutages de fluidisation, et en ce que le fluide extrait est mis en communication avec les ajutages de fluidisation du second réservoir.

12. Dispositif selon la revendication 9, caracté-

risé en ce que la seconde pompe (59) est entraînée par un moyen d'entraînement à vitesse variable (71), associé à un moyen de commande dudit moyen d'entraînement à vitesse variable; un moyen de mesure (45) de la densité des fluides

provenant de l'égueulement, un moyen de contrôle de proces-

sus (48) possédant des entrées et des sorties; un moyen (46) pour raccorder la sortie du moyen de mesure de densité (45) à une entrée (47) du moyen de contrôle de processus; et un moyen pour raccorder une sortie (73) du moyen de contrôle de processus au moyen de commande de l'entraînement

à vitesse variable (71).

13. Dispositif selon la revendication 12, caracté-

risé en ce qu'il comprend un moyen de mesure du débit (65) relié aux moyens pour déplacer la matière depuis le fond du second réservoir (20) en tant que source de fluide, le moyen de mesure de débit engendrant un signal de sortie communiqué à une entrée (77) du moyen de contrôle de

processus.