FR2722434A1 - Procede et dispositif de separation d'objets ou particules en materiaux electriquement conducteurs amagnetiques - Google Patents

Abstract

Le dispositif comporte un ensemble de pôles magnétiques (11), répartis selon une direction (F1) horizontale ,et ayant des polarités (N,S) successivement opposées, des moyens (12) d'entraînement du dit ensemble dans la direction F1, une surface de support (13) située devant les pôles, et des moyens d'alimentation (15) pour amener devant les pôles (11), dans une deuxième direction (F2), non verticale et transversale par rapport à la direction (F1), un mélange (1) contenant les objets (2) ou particules (3), pour soumettre le mélange à un champ magnétique variable engendré par le mouvement dudit ensemble. De ce fait, les matériaux conducteurs sont déviés latéralement par rapport à la direction de déplacement du mélange, ce qui permet de les récupérer sélectivement.Application au tri et au recyclage de métaux non magnétiques contenus dans des déchets ou mélanges divers.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SEPARATION D'OBJETS OU
PARTICULES EN MATERIAUX ELECTRIQUEMENT CONDUCTEURS
AMAGNETIOUES.

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de séparation d'objets ou particules en matériaux électriquement conducteurs amagnétiques, pour enlever ces particules ou morceaux d'un mélange de matériaux les contenant, et aussi pour en assurer le tri.

L'invention trouvera notamment son application dans le domaine du recyclage industriel de déchets composés entre autres de produits métalliques non ferreux, du tri des emballages en aluminium, du tri des mâchefers, etc.

Dans le domaine de la séparation des métaux par l'utilisation de champs magnétiques, on connaît d'une part les méthodes de séparation magnétique, basées sur le principe qu'un objet en matériau magnétique passant dans un champ magnétique subit une force magnétique proportionnelle à l'intensité du champ et à son gradient en fonction de la distance. Une telle force s'exprime par
Fm = z z0 H dh/dl où y.y0 est le coefficient de perméabilité magnétique absolu, H est l'intensité du champ, et dH/dl son gradient. Ainsi, un objet en matériau magnétique soumis à un tel champ sera déplacé sous l'effet de cette force, alors que des objets en matériau non magnétique y resteront insensible, ce qui permet donc d'en effectuer le tri. Une telle méthode est couramment utilisée pour le tri de produits ferreux.

Pour la séparation d'objets en matériau conducteurs amagnétiques, on connaît la méthode de séparation électrodynamique appelée encore séparation par Courants de Foucault (parfois appelé séparation magnétique, bien que cette appellation soit impropre puisque le principe est totalement différent de la méthode indiquée cidessus, et ne s'applique pas à des matériaux magnétiques). La méthode de séparation électrodynamique s'applique à la séparation d'objets en matériau conducteurs non magnétiques et s'appuie sur le fait qu'un champ magnétique variable dans le temps génère dans de tels objets des Courants de Foucault qui génèrent euxmême un champ opposé au champ d'origine. La force qui s exerce sur ces objet s'exprime par Fe = - l/r dO/dt où r est la résistance électrique de l'objet et dO/dt est la variation du flux magnétique.

Cette force Fe est donc une force électrodynamique proportionnelle aux variations dans le temps du flux magnétique qui traverse l'objet.

Ce principe est mis en application pour la séparation de métaux non ferreux.

Ainsi, on connaît déjà, par le document EP
A 339 195, des dispositifs de séparation comprenant une bande transporteuse sur laquelle est déversé un mélange de matériaux contenant de telles particules ou morceaux de métaux amagnétiques et qui s'enroule partiellement sur un tambour à l'intérieur duquel est monté un système magnétique ou roue polaire tournant, autour d'un axe parallèle à celui du tambour, à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de celui-ci. La roue polaire est constituée d'un cylindre sur lequel sont montés des aimants répartis circonférentiellement avec leurs pôles successivement opposés. La rotation de la roue polaire crée dans les particules métalliques des variations de flux qui génèrent les dites forces électrodynamiques, et en conséquence, ces particules sont éjectées du mélange dans le sens de défilement de la bande transporteuse, à distance du tambour, alors que les composants non métalliques tombent juste devant le dit tambour.

Comme la force électrodynamique Fe qui s'exerce sur ces particules dépend de leur conductibilité électrique, il serait théoriquement possible de séparer sélectivement ces particules par leur distance d'éjection et donc de chute. Il s'est avéré que cette sélectivité n'était cependant pas effective en pratique, notamment à cause de la composante verticale de cette force Fe qui tend à soulever les particules à la verticale et perturbe donc leur éjection qui est provoquée par la composante horizontale de cette force, d'autant plus que, comme l'intensité du champ décroît rapidement avec la distance, dès que les particules sont soulevées, la dite composante horizontale est fortement réduite, ainsi que, en conséquence, la distance d'éjection.

Ceci s'explique par le fait que la force Fe peut également s'exprimer par Fe = -1/r [s(dB/dt) + B(dS/dt)] (puisque O = B x S, B étant l'intensité du champ et S la section de l'objet soumis au champ). Dans le dispositif ci-dessus, la force Fe se décompose donc en une composante verticale, correspondant à S(dB/dt), et une composante horizontale correspondant à B(dS/dt).

Lorsqu'une particule, par exemple un objet en métal plat, arrive dans le champ variable créé par la roue polaire, son bord avant est soumis à la composante verticale (S(dB/dt)) qui le soulève, et tend à faire tourner l'objet sur lui-même, puis l'objet est soumis à la composante horizontale (B(dS/dt)). Il s'ensuit que la force résultante qui éjecte l'objet est dirigée vers l'avant dans le sens de rotation de la roue polaire et vers le haut, et simultanément, ces deux forces composantes créent un couple de rotation sur l'objet c est pourquoi de tels objets sont éjectés en tournoyant.

Cette force d'éjection ne s'exerce toutefois que très momentanément puisque, dès que l'objet est éloigné de la roue polaire, l'intensité du champ décroît rapidement, de même que la force qui s'exerce sur l'objet. La trajectoire des objets, immédiatement après l'éjection, dépend donc beaucoup de leur forme et de leur masse, et peu du matériau qui les constitue. Il en résulte qu'une séparation sélective par type de matériau, basée sur leur différence de conductibilité électrique, ne peut pas être correctement effectuée.

Par ailleurs, il a été constaté que des petites particules ne sont pas correctement éjectées. Une explication à cela est que, pour ces petites particules, les deux composantes de la force électrodynamique sont faibles par rapport au poids, mais cependant suffisantes pour créer le dit couple de rotation. En conséquence, ces petites particules sont essentiellement soumises au dit couple qui tend à les faire tourner dans le sens inverse de celui de la roue polaire. Comme ces particules reposent par leur poids sur la surface de la bande, elles ont même tendance à revenir en arrière sur la bande transporteuse, en roulant sur celle-ci à l'inverse de son sens de déplacement.

La présente invention a pour but de résoudre les problèmes indiqués ci-dessus, et vise à assurer une séparation efficace et sélective.

Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de séparation de particules ou objets en matériau électriquement conducteur et amagnétique, selon lequel on soumet un mélange contenant les dits objets ou particules à un champ magnétique variable généré par un ensemble de pôles magnétiques répartis dans une première direction et ayant des polarités successivement opposées, le dit ensemble étant entraîné en mouvement dans la dite première direction, caractérisé en ce que la dite première direction est contenue dans un plan sensiblement horizontal, et on déplace le mélange dans le dit champ selon une deuxième direction non verticale et transversale par rapport à la dite première direction.

Le procédé selon l'invention permet d'effectuer une séparation efficace et sélective des matériaux conducteurs contenus dans le mélange alimenté.

Comme on le comprendra mieux par la suite, ceci résulte du fait que la direction de déplacement des pôles magnétiques est transversale, pratiquement sensiblement perpendiculaire, à la direction du déplacement du mélange. Lorsque ce mélange arrive dans la zone d'influence du champ magnétique, les composants non conducteurs poursuivent leur mouvement dans leur direction initiale, alors que les objets ou particules conductrices sont déviées latéralement sous l'effet des forces électrodynamiques.

Dans la mesure où l'intensité du champ magnétique, et donc des forces électrodynamiques, n'est pas trop forte et ne conduit pas à une éjection brutale des objets ou particules, dès que ceux-ci arrivent dans la zone d'influence de ce champ, les dits objets ou particules sont seulement déviés latéralement. Bien qu'ils poursuivent leur déplacement dans le même sens général que le mélange, ils se trouvent encore soumis, après cette première déviation, à l'influence du champ ; qui provoque une seconde déviation, et ainsi de suite. Ces déviations sont en fait continues tant que l'objet ou la particule reste dans la zone d'influence du champ ; il s'ensuit que cet objet ou particule se déplace selon une trajectoire s'écartant progressivement de la direction initiale sans qu'il y ait éjection brutale. La durée pendant laquelle ces objets ou particules sont soumis à l'effet du champ est donc relativement longue, dépendant bien sûr de la vitesse de déplacement du mélange, et de la distance, dans la dite direction de déplacement, sur laquelle l'influence du champ est perceptible.

Du fait de ce temps de séjour relativement long, les déviations successives pour chaque objet ou particule se cumulent. La déviation totale d'un objet de conductibilité électrique élevée, sera donc d'autant plus importante, par rapport à celle d'un objet en matériau moins conducteur, que le temps de séjour est long. Il s ensuit que le procédé selon l'invention permet, grâce à une durée de séjour dans le champ relativement longue, de séparer efficacement des objets en métaux différents ayant des conductibilités différentes.

Par ailleurs, comme cela a été indiqué précédemment, les effets des forces électrodynamiques sont différents selon les dimensions des objets ou particules. Des objets de plus grande dimensions sont déplacés dans le sens de déplacement de l'ensemble de pôles, alors que des particules de petites dimensions, essentiellement soumises au couple de rotation créé par les forces électrodynamiques, ont tendance à se déplacer en sens inverse, en tournant sur elles-mêmes sous l'effet de ce couple. On comprendra aisément que le procédé selon l'invention permet, grâce à ces effets différents, de séparer très efficacement les objets de grandes dimensions des petites particules, puisque les dits objets sont déviés dans le sens de déplacement des pôles, alors que les petites particules sont déviées en sens inverse ; les plus gros objets et les petites particules vont donc se trouver déviées respectivement de part et d'autre du flux de matériaux non conducteurs.

Le déplacement du mélange peut être effectué soit en le faisant glisser par gravité sur la surface d'une paroi inclinée disposée devant une partie au moins des pôles, soit en le déposant sur une surface mobile entraînée dans la dite deuxième direction, par exemple une bande transporteuse. Quel que soit le cas, le matériau constitutif de la dite paroi ou surface ne doit pas être un obstacle pour le champ généré, ni subir d'effet de celui-ci. Ce matériau est donc généralement non conducteur, et non magnétique.

Il est à noter que l'invention exclut la possibilité d'un déplacement du mélange selon une direction verticale ou proche de la verticale, c'est-àdire pratiquement en chute libre. En effet, dans un tel cas, les objets, ou particules, conducteurs sont fortement déviés horizontalement dès qu'ils arrivent dans la zone d'influence du champ. Dès qu'ils se retrouvent ainsi éloignés des pôles, l'influence du champ devient très faible et en conséquence l'effet sélectif, dû à un temps de maintien relativement long dans la zone d'effet du champ, ne peut se produire.

L'invention a aussi pour objet un dispositif de séparation de particules ou objets en matériau électriquement conducteur et amagnétique, comportant un ensemble de pôles magnétiques répartis selon une première direction et ayant des polarités successivement opposées, des moyens d'entraînement du dit ensemble dans la dite première direction, une surface de support située devant les dits pôles, et des moyens d'alimentation pour amener un mélange contenant les dits objets ou particules dans une zone prédéterminée devant les dits pôles de manière à soumettre le mélange à un champ magnétique variable engendré par le mouvement du dit ensemble, ce dispositif étant destiné à mettre en oeuvre le procédé conforme à la présente invention. A cette fin, ce dispositif est caractérisé en ce que dans la dite zone, la dite première direction est contenue dans un plan sensiblement horizontal, et les dits moyens d'alimentation sont agencés pour que le déplacement du mélange soit réalisé dans une deuxième direction, non verticale et transversale par rapport à la première direction.

Préférentiellement, la dite première direction est circulaire, l'ensemble de pôles étant porté par un disque entraîné en rotation, chaque pôle s'étendant selon une direction radiale du disque.

Selon une première forme de réalisation, le disque est conique et d'axe sensiblement vertical, la dite surface de support est constituée d'une paroi conique placée au-dessus du disque et de forme correspondante à celui-ci, des moyens d'alimentation débouchent au voisinage du sommet de la paroi conique et le disque comporte des moyens de récupération disposés à la périphérie de la base de la paroi conique, dans un secteur angulaire correspondant à la dite zone prédéterminée, pour récupérer séparément les dits objets ou particules et le reste du mélange.

Les sommets du disque conique et de la paroi conique peuvent être situés vers le haut, et les moyens de récupération placés en-dessous du bord inférieur de la paroi conique, dans un secteur angulaire correspondant à la dite zone prédéterminée.

Dans ce cas, le mélange déposé vers le sommet de la paroi conique se déplace en glissant sur celle-ci sous l'effet de son propre poids, en suivant sensiblement une génératrice de la paroi conique, tout en s'évasant naturellement vers le bas, où l'on retrouve successivement, dans le sens de rotation du disque conique, les petites particules les plus conductrices, puis les petites particules moins conductrices, puis les matériaux non conducteurs, puis les objets de plus grande dimension peu conducteurs, et enfin les objets en matériau plus conducteur. Pour faciliter l'écoulement des matériaux, le dispositif peut comporter des moyens de vibration pour faire vibrer la paroi conique.

Les sommets du disque conique et de la paroi conique peuvent aussi être situés vers le bas, le cône étant alors inversé. Dans ce cas, le déplacement du mélange et des objets et particules s'effectue sous l'effet de la force centrifuge qui s'exerce sur ceux-ci lorsque la paroi conique est entraînée en rotation.

Selon d'autres formes de réalisation
- le disque est sensiblement plan et incliné par rapport à l'horizontale, la surface de support est une paroi plane ayant la même inclinaison que le disque, les moyens d'alimentation sont situés en face de la zone centrale du disque, et des moyens de récupération sont disposés sous le bord inférieur de la paroi plane. Dans ce cas, le déplacement du mélange s'effectue également par gravité en glissant sur la paroi plane, qui peut aussi être soumise à des vibrations.

- le disque est plan, dans un plan sensiblement horizontal, et le dispositif comporte une bande transporteuse passant au-dessus du disque, et des moyens de récupération des dits objets ou particules, situés de part et d'autre de la bande transporteuse.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite de plusieurs modes de réalisation du dispositif conforme à l'invention.

On se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue de face d'un dispositif de séparation selon une première variante de réalisation, utilisant un disque conique et une paroi conique, ayant leurs sommets situés vers le haut,
- la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1,
- la figure 3 est une vue de face d'une seconde variante, utilisant une paroi conique entraînée en rotation,
- la figure 4 est une vue de dessus du dispositif de la figure 3,
- la figure 5 est une vue de face en coupe d'une troisième variante de réalisation, utilisant un disque plat incliné et une paroi de support également plane et inclinée,
- la figure 6 est une vue de dessus du dispositif de la figure 5,
- la figure 7 est une vue de face d'une quatrième variante utilisant un disque plat horizontal, et une bande transporteuse pour déplacer le mélange,
- la figure 8 est une vue de dessus du dispositif de la figure 7.

Le dispositif de séparation représenté aux figures 1 et 2 comporte un disque 10 en forme de cône tronqué, d'axe vertical, portant une pluralité d'aimants 11 permanents circonférentiellement répartis, chaque aimant s'étendant selon une génératrice du cône. Le disque 10 est entraîné en rotation par un moteur 12. Les aimants 11 sont disposés de manière que leurs pôles dirigés vers l'extérieur du disque soient successivement inversés, pour constituer un ensemble de pôles successivement nord et sud se déplaçant dans un plan horizontal, dans le sens de rotation du disque (flèche F1).

Une paroi de support 13 de forme également conique et de même conicité que le disque est placée au-dessus de celui-ci, et le recouvre entièrement, à proximité directe des surfaces polaires des aimants 11. La paroi 13 est réalisée en un matériau non conducteur, amagnétique, par exemple en matière plastique, fibre de verre, etc. La paroi 13 est portée par des moyens de support élastique 14, tel que des ressorts, et elle porte des moyens de vibration non représentés, de type classiquement utilisé pour faire vibrer l'objet, ou la surface, sur lequel ils sont montés. Préférentiellement, la vibration de la paroi 13 est générée dans une direction circulaire, selon la flèche F3.

Des moyens d'alimentation 15, tels que des goulottes, sont disposés au-dessus de la paroi 13, avec leurs extrémités inférieures débouchant vers le sommet 13' du cône constituant la dite paroi, légèrement endessous de ce sommet.

A la base de la paroi conique 13, en-dessous de son bord inférieur 13", sont placés des moyens de récupération 16, par exemple des bacs en arc de cercle incurvés selon la courbure du dit bord inférieur 13".

Chaque bac 16 est divisé en plusieurs compartiments 16', 16'', 16''', et positionné en face d'une goulotte d'alimentation 15, c'est-à-dire sensiblement centré sur la génératrice de la paroi conique passant sous la dite goulotte.

La mise en oeuvre du dispositif décrit ci-dessus pour séparer des objets ou particules métalliques d'un mélange les contenant est réalisée comme suit.

Après avoir mis le disque 10 en rotation, on alimente par les goulottes 15 le mélange à trier (représenté par la flèche 1). Ce mélange se déverse sur la surface 17 de la paroi conique 13 et commence à descendre en glissant sur celle-ci, selon la direction F2 de la génératrice de la dite surface passant en-dessous de la goulotte 15. En arrivant au niveau du disque 10, c'est-à-dire à proximité des aimants 11, le mélange est soumis à l'influence du champ magnétique alternatif créé par le déplacement des dits aimants. Les objets métalliques 2 de plus grandes dimensions, sont alors déviés latéralement (flèche F4), dans le sens de rotation (F1) du disque sous l'effet des forces électrodynamiques, comme cela a été décrit précédemment. Les particules plus petites 3 sont déviées en sens inverse (flèche F5) en tournant sur elles-mêmes. Les autres matériaux non conducteurs poursuivent leur déplacement sans que leur trajectoire ne soit modifiée. Ainsi, la zone 18 (délimitée en gros par les traits mixtes visibles sur la figure 2), dans laquelle le mélange est amené à se déplacer, s'élargit progressivement vers le bas, d'une part suite à l'étalement naturel du mélange sur la surface 17 de la paroi conique, mais surtout, d'autre part, suite aux déviations latérales successives des objets et particules métalliques. Tant que ces objets ou particules sont soumis au champ magnétique, leur déviation latérale se poursuit. Arrivés en bas de la paroi conique, les objets métalliques 2 tombent dans un compartiment 16' à l'extrémité du bac 16 située vers l'aval par rapport au sens de rotation F1 du disque, les objets non métalliques 4 tombent dans un compartiment central 16'' du bac 16, et les petites particules métalliques tombent dans un compartiment 16''' situé vers l'autre extrémité du bac.

Dans l'exemple représenté, le bac 16 ne comporte que trois compartiments permettant de séparer respectivement les objets de grandes dimensions, les petites particules, et les matériaux non métalliques. En se reportant à ce qui a été dit précédemment concernant la séparation sélective par matériau en fonction de leur conductibilité électrique, on comprendra aisément qu'il suffira de diviser chaque compartiment d'extrémité en plusieurs parties, pour pouvoir récupérer sélectivement dans chacune de ces parties des objets ou particules de métaux ayant des conductibilités différentes.

Le nombre d'aimants et la vitesse de rotation du disque sont déterminés de manière que le champ magnétique généré en un point fixe à proximité du disque 10 ait une fréquence adaptée pour créer des Courants de Foucault dans les objets ou particules métalliques contenus dans le mélange, généralement comprise entre 100 et 600 Hz, préférentiellement entre 200 et 400 Hz.

Le nombre de moyens d'alimentation et de bacs correspondants (deux sont représentés sur les figures 1 et 2) peut être augmenté, la seule limite résidant dans l'encombrement de ces moyens et dans la largeur de la zone 18. On notera d'ailleurs que tout en conservant le principe de base du disque conique, il est possible d'utiliser comme paroi seulement un secteur angulaire de cône, en le munissant de moyens d'arrêt latéraux, par exemple des bords relevés, pour éviter que des particules ne viennent en contact avec le dit disque et ses aimants.

Des essais ont été réalisés avec un tel dispositif, la fréquence du champ était comprise entre 200 et 400 Hz, et son intensité était supérieure à 300 milli-Tesla. On a pu constater une très grande sélectivité de la séparation, notamment pour des produits très fins, de dimension inférieure à 1 mm, dans le cas de la séparation de particules en aluminium et de matières non conductrices. D'autres essais ont permis de séparer sélectivement des particules d'aluminium et de plomb ou de cuivre dans une granulométrie de 3 à 10 mm. La séparation a été pratiquement totalement sélective entre des particules de plomb et des particules de cuivre, quelles qu'en soient les dimensions.

On notera encore que le pouvoir de séparation et la sélectivité dépendent fortement du temps de séjour du mélange dans la zone d'influence du champ, mais que la masse des objets ou particules a relativement peu d'importance, du fait qu'ils sont pratiquement en permanence supportés par la surface de support.

Selon un second mode de réalisation, représenté aux figures 3 et 4, le dispositif comporte également un disque conique 100 portant des aimants 110, mais le sommet du disque conique est situé vers le bas, et les aimants sont disposés avec leurs pôles dirigés vers l'intérieur du cône. Le disque conique est entraîné en rotation par un moteur 12 dans la direction de la flèche
F'1. Une paroi conique 130 est placée au-dessus du disque conique 110, à l'intérieur de celui-ci, en recouvrant totalement les aimants et en débordant radialement de ceux-ci. Cette paroi conique 130 est entraînée en rotation par un moteur 120, préférentiellement dans le sens opposé (flèche F6) au sens de rotation du disque 110. Des moyens d'alimentation 150 débouchent au-dessus de la paroi 130, à une légère distance du centre. Des bacs de récupération 160 sont situés à la périphérie de la paroi conique, en-dessous de son bord 130''.

Ces bacs sont similaires aux bacs 16 décrit précédemment, mais ils sont décalés angulairement par rapport à la génératrice du cône passant sous les moyens d'alimentation, d'une valeur d'angle qui est déterminée, comme on le verra par la suite, notamment en fonction de la vitesse de rotation de la paroi conique 130.

La mise en oeuvre de cette variante s'effectue de manière similaire à ce qui a été décrit pour la première variante. Toutefois, comme la conicité du disque 100 et de la paroi 130 est inversée, le déplacement du mélange vers la périphérie de la paroi conique est assuré par la rotation de cette paroi qui provoque une force centrifuge sur le mélange amené par les goulottes d'alimentation 150. C'est pourquoi la trajectoire du mélange et des objets et particules qu'il contient est en forme de spirale, comme cela est représenté sur la figure 4, et que les bacs 160 sont décalés de manière à être situés au niveau où la dite direction en spirale parvient à la périphérie de la paroi 130. La séparation est cependant effectuée de la manière décrite en relation avec la première variante, des objets de plus grande dimension étant déviés (flèche F'4) par rapport à la dite trajectoire en spirale dans le sens F'1 de rotation du disque 100, et les petites particules sont déviées dans l'autre sens (flèches F'5) . On notera que, bien que la paroi conique 130 puisse également être entraînée dans le même sens que le disque 100, une rotation de sens contraire présente l'avantage d'ajouter à l'effet des forces électrodynamiques celui des forces centrifuges qui tendent à déplacer les plus gros objets plus rapidement vers la périphérie, donc dans le sens des flèches F'4. Un autre avantage de cette variante est que par la forme en spirale de la trajectoire des composants du mélange, la longueur de cette trajectoire est plus grande que dans la première variante et en réglant de manière adéquate la vitesse de rotation de la paroi conique, le temps de séjour du mélange dans la zone d'effet du champ magnétique peut être augmenté. Ceci dépend cependant également de la pente du cône qui sera dans cette variante relativement faible pour éviter que des composants du mélange ne puisse pas remonter vers la périphérie.

On notera d'ailleurs que la dite pente pourrait être pratiquement nulle, c'est-à-dire que le disque 110 et la paroi 130 serait alors pratiquement plans, ou même la pente pourrait être inversée, la pointe du cône étant alors située légèrement plus haut que la périphérie, ce qui se rapprocherait d'une configuration similaire à la première variante, dans laquelle la rotation de la paroi conique assurerait la même fonction d'aide au déplacement du mélange que les moyens de vibration utilisés pour cette première variante.

Un troisième mode de réalisation de l'invention est représenté aux figures 5 et 6. Dans ce cas, le disque 101 est sensiblement plan et incliné par rapport à l'horizontale, les moyens d'alimentation sont réalisés sous la forme d'une goulotte 151 débouchant sur une plaque plane ou sensiblement plane 131 qui recouvre seulement une partie du disque, située vers le bas. La goulotte débouche sensiblement au-dessus du centre du disque, et la dite plaque 131 comporte des rebords latéraux 132 pour éviter que des objets ou particules fortement déviés tombent à côté de la plaque, sur le disque.

Dans cette variante, le bord inférieur 133 de la plaque est rectiligne, de même que le bac de récupération 161 situé sous ce bord. La plaque 131 peut également être pourvue de moyens de vibration.

Dans les première et troisième variante décrites ci-dessus, la pente du disque conique et de la paroi conique, ou l'inclinaison du disque et de la plaque, sera adaptée notamment en fonction de la granulométrie moyenne du mélange, de manière à assurer un écoulement correct du mélange.

On notera que, dans le cas de la troisième variante, l'inclinaison peut être aisément adaptée, en fonction de l'application visée. Il suffit pour cela d'incliner plus ou moins l'ensemble du dispositif, ce qui peut être facilement réalisé par de simples moyens d'articulation et de réglage en position de l'ensemble.

Une pente ou une inclinaison faible conduira à un temps de séjour prolongé sous l'influence du champ magnétique, et assurera une meilleure sélectivité de la séparation. La mise en vibration de la paroi conique 13 ou de la plaque plane 131 pourra compenser les effets d'une pente ou inclinaison faible, et aura de plus un effet positif en favorisant la désagrégation des éventuels composants de nature différente, agglomérés dans le mélange. De plus encore, les particules ou objets soumis à cette vibration par la paroi de support seront plus facilement déviés par les forces électrodynamiques.

Dans le même but d'améliorer la séparation, la longueur des pôles magnétiques, dans la direction radiale du disque sera choisie la plus grande possible. On notera que sur une même génératrice, ou sur un même rayon, peuvent être placés plusieurs aimants séparés, ce qui facilite la fabrication du disque ; les aimants ainsi disposés sur une même génératrice peuvent même avoir des polarités opposées, dans la mesure où, sur un même cercle, ces pôles restent successivement inversés.

Les figures 7 et 8 représentent une quatrième variante de réalisation du dispositif. Dans cette variante, le disque 102 est plat, et il est placé sou le brin supérieur 132 d'une bande transporteuse 133, de type classique, par exemple en caoutchouc ou similaire. La bande transporteuse est entraînée par un tambour motorisé 134. La largeur de la bande transporteuse est infé (flèche F4) d'un côté de la bande, dans la direction correspondant au sens de rotation du disque (F1) alors que les plus petites particules sont évacuées de l'autre côté (flèches F5). Des couloirs d'évacuation 162, 163 sont prévus de part et d'autre de la bande pour récupérer les dits objets ou particules et les évacuer au-delà du disque 102. Par le déplacement de la bande 133, dans la direction de la flèche F2, le reste du mélange est ensuite à nouveau soumis au champ magnétique généré par le disque en rotation, dans la zone diamétralement opposée à celle où s'est produite la première séparation.

Les objets ou particules qui n'auraient pas été séparés lors de la première séparation sont alors à nouveau soumis aux forces électromagnétiques et éjectés, en sens inverse, sur les côtés de la bande, alors que les matières non conductrices sont évacuées en bout de bande (flèche F6).

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus. En particulier
- les bacs de récupération et leurs différents compartiments peuvent être remplacés par tout moyen équivalent permettant de collecter sélectivement les matériaux séparés et de les évacuer,
- l'ensemble de pôles alternés pourrait être déplacé selon une trajectoire rectiligne, par exemple en disposant les aimants sur une bande entraînée à grande vitesse dans une direction transversale à la direction de déplacement du mélange,
- les aimants pourraient être remplacés par des électroaimants ou similaires,
- le champ magnétique variable pourrait être généré par des inducteurs fixes alimentés en courant alternatif, tels que des inducteurs à champ glissant.

On notera cependant que l'utilisation d'aimants permanents présente par rapport à des inducteurs, ou électroaimants, le grand avantage de ne nécessiter aucune source d'énergie pour créer le champ magnétique variable, et donc d'être très économique lors de l'exploitation, et de permettre une fabrication simple et relativement peu coûteuse.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé de séparation de particules ou objets en matériau électriquement conducteur et amagnétique, selon lequel on soumet un mélange contenant les dits objets (2) ou particules (3) à un champ magnétique variable généré par un ensemble de pôles magnétiques (11) répartis dans une première direction (F1) et ayant des polarités successivement opposées, le dit ensemble étant entraîné en mouvement dans la dite première direction (Fl), caractérisé en ce que la dite première direction est contenue dans un plan sensiblement horizontal, et on déplace le mélange dans le dit champ selon une deuxième direction (F2) non verticale et transversale par rapport à la dite première direction.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange est déplacé en glissant sur la surface (17) d'une paroi (13) disposée devant une partie au moins des pôles (11) du dit ensemble.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange est déposé sur une surface mobile (132) disposée devant une partie au moins des pôles et entraînée dans la dite deuxième direction (F2).

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fréquence du champ magnétique est comprise entre 100 et 600 Hz, préférentiellement entre 200 et 400 Hz.

5. Dispositif de séparation de particules ou objets en matériau électriquement conducteur et amagnétique, comportant un ensemble de pôles magnétiques répartis selon une première direction (F1) et ayant des polarités (N,S) successivement opposées, des moyens (12) d'entraînement du dit ensemble dans la dite première direction, une surface de support (13, 130, 131, 132) située devant les dits pôles, et des moyens d'alimentation (15, 150, 151, 152) pour amener un mélange (1) contenant les dits objets (2) ou particules (3) dans une zone (18) prédéterminée devant les dits pôles (11) de manière à soumettre le mélange à un champ magnétique variable engendré par le mouvement du dit ensemble, caractérisé en ce que dans la dite zone (18), la dite première direction (F1) est contenue dans un plan sensiblement horizontal, et les dits moyens d'alimentation sont agencés pour que le déplacement du mélange soit réalisé dans une deuxième direction (F2), non verticale et transversale par rapport à la première direction (F1).

6. Dispositif de séparation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la dite première direction (Fl) est circulaire, l'ensemble de pôles étant porté par un disque (10, 100, 101, 102) entraîné en rotation, chaque pôle s'étendant selon une direction radiale du disque.

7. Dispositif de séparation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le disque (10, 100) est conique et d'axe sensiblement vertical, la dite surface de support est constituée d'une paroi conique (13, 130) placée au-dessus du disque et de forme correspondante à celle de celui-ci, les moyens d'alimentation (15, 150) débouchent au voisinage du sommet (13', 130') de la paroi conique, et en ce qu'il comporte des moyens de récupération (16, 160) disposés à la périphérie de la paroi conique, dans un secteur angulaire correspondant à la dite zone (18), pour récupérer séparément les dits objets ou particules et le reste du mélange.

8. Dispositif de séparation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les sommets du disque (10) et de la paroi conique (13) sont situés vers le haut et les moyens de récupération (16) sont placés en-dessous du bord inférieur (13") de la paroi (13).

9. Dispositif de séparation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les sommets du disque (100) et de la paroi conique (130) sont situés vers le bas.

10. Dispositif de séparation selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la dite surface de support est constituée d'une paroi (130) entraînée en rotation.

11. Dispositif de séparation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le disque (101) est sensiblement plan et incliné par rapport à l'horizontale, la surface de support est une paroi plane (131) ayant la même inclinaison que le disque, les moyens d'alimentation (151) sont situés en face de la zone centrale du disque, et en ce qu'il comporte des moyens de récupération (161) disposés sous le bord inférieur (133) de la paroi plane.

12. Dispositif de séparation selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de vibrations pour faire vibrer la paroi de support (13, 131).

13. Dispositif de séparation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le disque (102) est plan, dans un plan sensiblement horizontal, et en ce qu'il comporte une bande transporteuse (133) passant au-dessus du disque, et des moyens de récupération (162, 163) des dits objets ou particules, situés de part et d'autre de la bande transporteuse.

14. Dispositif de séparation selon l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisé en ce que les pôles sont constitués par des aimants permanents (11).