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Procédé et dispositif pour le classementde mélanges de matières
On sait que dans le classement ou triage fin au moyen de tamis, l'@usure des tanis, les frais qui sont la conséquence de cette usure et le rendement en partie mauvais ont conduit à le, tendance àremplacer le classement au tamis par le classement hydraulique ou pneumatique ou par le. combinaison de ces deux der nières méthodes de classement- Bien que le classement d'après ces méthodes ne se fasse pas d'après la grosseur de grain, mais essentiellement d'après le principe de la pesanteur, il est cependant applicable pour servir à la préparation à d'autres opérations.
Dans ces derniers procédés de classement, on ren- contre pourtant l'inconvénient comme on le sait que l'effet est très incomplet si la production moyenne n'est pas très réduite* Cela tient principalement à ce fait que des g@ains grossiers et lourds entraînent dans leur parcours des particules plus fines et plus légères.Cette séparation est donc d'autant plus incom-
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plète que la marge est plus grande entre les grains les plus grossiers et les grains à séparer.
Sous ce rapport, les anciens classeurs-trieurs hydrauliques connus (per exemple les appareils @ courant, les spitzkastens) travaillent dans les conditions les plus défavorables, même si leur travail peut être amélioré par combinaison, co:-me par exemple dans le classeur Anaconda.
Quant aux classeurs mécaniques qui travaillent en partie d'après d'autres principes (par exemple ceux de Fédéral, Espe- ranza, Akins, Torr, etc...), ils montrent régulièrement encore beaucoup de grain fin dans le produit grossier. Dans tous ces appareils, un classement complémentaire est donc nécessaire lor- squ'un classement soigneux est exigé* Cela a conduit à substi- tuer eu classement simple en une passe de travail, un classe- ment gradué, suivant lequel soit le produit grossier, soit le produit plus fin, soit les deux, sont souris à un classement complémentaire, dans une seconde passe de travail d'après le procédé primitif ou d'après un autre procédé.
Jes combinaisons de ce genre nécessitent un grand appareil- lage et un grand encombrement, ils exigent une grande applica- tion de force, beaucoup de service, etc... et ils occasionnent généralement aussi une perte dans la. hauteur ne construc- tion et, par suite, ils augmentent encore la, consommation de force-
Tous les dispositifscités ci-dessus ont la caractéristique connue que le parcours de la ratière à classer ou trier n'est pas suffisamment séparée du parcours de la matière grossière, ce sorte que celle-ci entraîne inévitablement de la matière fine* La présente invention est basée sur la constatation que le classement peut être considérablement perfectionné si l'on sépare la matière fine ou légère par des courants transversaux de la matière grossière ou lourde.
L'avantage spécial de ce procédé comparativement à ceux connus consiste dans le fait que le grain grossier séparé est pratiquement exerpt de matière fi- ne. -Dans des cas spéciaux, il peut arriver que la natière fi- ne, irais seulement celle-ci, contienne comme impureté des grains grossiers entraînés- L'élimination de ce grain grossier par un
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classement complémentaire se trouve cependant. essentiellement facilitée par le fait que dans ce mode de classement (comme dans tout classement hydraulique) l'évacuation de la, matière fine se produit à peu près à la hauteur du niveau de l'eau, et que, par suite, un classement complémentaire est possible directement sans autre élévation intermédiaire dans une zone spéciale du même appareil.
On réalise ainsi de la manière la plus simple, un classement pratiquement complet, sans que les inconvénients mentionnés plus haut puissent seproduire.
Le principe de l'invention consiste donc dans le fait que, par des courants transversaux dirigés plus ou moins obliquement en évitant des sens de ouvement contraire, la matière fine est éliminée d'une manière pratiquement complète de la matière grossière, tandis que le grain grossier qui est passé dans la matière fine arrive au classement complémentaire à peu près à la même hauteur où se fait l'alimentation de la matière brute, et est encore éliminé de la matière fine. un mode de réalisation de ce procédé est montré schématique ment dans la fig.
1 d'après laquelle la matière à classer est transportée au-dessous du niveaude l'eau, sur un tamis incliné, par une chaîne de racloirs* Des courants d'eau sous pression exercent leur action d'en bas, à travers le tamis, sur la matière de laquelle ils éliminent d'une façon pratique- ment complète la matière fine qui est recueillie dans des gouttières de trop-plein avec l'eau en exoès et la matière grossière (spécifiquement plus légère) qui a pu être entraînée, et est so mise, s'il est nécessaire à un nettoyage complémen- taire dans, une partie spéciale du même appareil.
Dans ce mode de réalisation, la partie grossière provenant de ce classement complémentaire, comme elle entraîne encore de minimes quanti- tés de matière fine, est ramenée de la manière montrée à l'en- droit de l'alimentation pour subir une répétition du classe- ment- Comme produits finaux, on a donc uniquement de la matière grossière et de lamatièrefine qui sont séparées l'une de l'autre d'une manière pratiquement suffisante, toutes deux à, la hauteur
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approximativement où se fait l'alimentât ion
Comme il n'est pas nécessaire d'opérer un soulevèrent du grain grossier déjà.
pendant le classement, il est plus avanta- geux, dans un grand nombre decas, de laisser tomber le grain grossier en vertu de sa pesanteur à travers le liquide et de faire agir sur lui dans ce trajet ces courants transversaux* Liais il est alors avantageux de régler ce mouvement par des dispositifs directeurs, afin que la matière brute soit et reste distribuée aussi uniformément que possible dans toute la chambre de classement* En outre, la vitesse de la descente est fréquem- ment trop grande dans ces cas et comme la capacité de chute disponible est naturellement limitée, il faudrait utiliser des courants transversaux d'une force considérable pour éliminer la matière fine d'une manière pratiquement complète, ce qui aurait pour conséquence,
d'autre part, un entraînement impor- tant de grain grossier* Il est donc préférable de monter dans le trajet de la matière descendante des dispositifs qui ré.. duisent la vitesse de la. descente* Afin de remplir les deux conditions indiquées ci-dessus, on a constaté qu'il est avanta- geux de faire descendre le grain par une co Etruction en esca- lier, c'est-à-dire à gradins, car la matière en même temps que sa chute est ralentie, est de nouveau divisée et remuée sur chaque gradin de l'escalier, et offre ainsi constamment de nou- veaux endroits d'attaque aux courants transversaux-
Dans tous les cas où une dilution excessive par l'eau tant de la matière grossière que de la matière fine doit être évi- tée, il est préférable de produire les courants transversaux nen pas de l'eau ou un autre liquide, mais par un gaz,
plus spé cialement l'air* De mène que l'arrivée de l'eau scus pression, l'arrivée de l'air est réglable, de préférence par des organes d'étranglement, afin de pouvoir déplacer, suivant les besoins, en différents endroits la section de séparation entre la matiè- re grossière et la matière fine- Il peut être avantageux également d'employer des quantités d'air plus ou moins grandes, la pression restant la même, (par exemple en suspendant ou en
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rétablissant le fonctionnement de groupes de tuyères), suivant la variabilité de la teneur en matière fine.
Pans le cas de l'emploi d'un escalier directeur, ces tuyères ou autres organes d'arrivée de l'air sont disposés avantageusement au-dessous des gradins de l'escalier, car en ces endroits ils se trouvent garantis contre l'obturation et leur attaque est ainsi dirigée précisément sur la matière descendant d'un gradin sur l'autre, c'est-à-dire à, l'endroit où l'action des courants transversaux est la plus efficace.
Le classement complérrentaire de la matière fine, nécesai- re le cas échéant, peut être effectué de manières différentes.
On a constaté qu'il est particulièrement avantageux de recourir dans ce but au phénomène connu de la chute entravée. Si, dans un réservoir à liquide, on provoque, par un étranglement de l'évacuation inférieure un enrichissement du liquide en matières solides et qu'il se produit ainsi une concentration considéra- ble, ce liquide agit comme liquide lourd ou visqueux, c'est-à- dire que les particules légères et fines ne peuvent pas traver- ser dans leur majeure partie le liquide concentré par suite de la résistance de chute considérablement augmentée, mais elles flottent en haut et peuvent être évacuées d'une façon continue.
L'application de ce phénomène est connue dans la Technique du classement- Le classeur Torr déjà mentionné travaille en partie d'après ce principe, mais ce dernier reçoit plus spécia- lement son application dans la méthode de travail du classeur ANACOMDA.
La combinaison de ce principe avec le présent procédé est tout spécialement indiqué pour la raison qu'il n'y a àéliminer du liquide contenant les particules fines qu'une proportion re- lativement très petite de particules grossières et que, dans ces conditions, ce mode de classement complémentaire peut être ré- glé très nettement.
On réalise en outre cet autre avantage que la matière fine reste . la hauteur du niveau de l'eau et que, par suite, la perte en hauteur de chute est faible, con- trairement à ce qui est le cas avec l'emploi de tamis pour le
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classement complémentaire, tamis que l'on peut d'ailleurs utiliser au--si très bien dans le présent cas en raison de la faible quantité de matière brute, mais qui ont cependant généralement pour conséquence une différence de hauteur entre l'admission et l'évacuation de la matière fine.
La matière grossière qui, dans le classement complémentai- re, tombe à travers le liquide concentré contient encore norme,- lement un peu de matière fine qui provient du liquide concen- tré même; en effet, comme la matière s'amasse constamment d'en haut dans le liquide concentré, au cours du travail, il est nécessaire d'en évacuer en bas une quantité correspondante, d'une façon continue ou intermittente pour maintenir l'état d'équilibre* Lais en raison du fait que le grain grossier n'est plus en présence ici qu'en quantité secondaire par rapport au procédé principal, la quantité de @atière fine entraînée est ussi relativement si réduite qu'il est inutile, dans la plupart des cas, de procéder à une répétition ;
cettematière intermédiaire, à moins qu'elle ne dcive être soumise comme matière spéciale à un autre traitement, peut être réunie sans inconvénient à la quantité principale de matière grossière ob- tenue déjà dans la première passe de travail* S'il s'agit cependant d'effectuer un classement; extrêmement net, on peut ramener simplement la matière intermédiaire au classement principal, en vue de la répétition.
L'évacuation de la matière fine des appareils peut être Effectuée par des dispositifs ap ropriés, telsque tiroirs, tubes à col de cygne et autres dispositifs connus dans la tech- nique du triage, ou encore par Ces trop-pleins avec ou sans dispositifs récepteurs. L'évacuation de la matière grossière est opérée, d'une manière continue ou intermittente, par des organes de sortie ou de transport tels que robinets, tubes à col de cygne, vis transporteuses, etc...
Si l'on attache de l'importance à une déshydratation simultanée, on emploie des ncrias, des rubans à. racloirs, des râteaux, etc... Dans les dispositifs qui entraînent une quantité d'eau plus cu moins
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grande pendant l'évacuation de la matière grossière, on peut réaliser une économie d'eau en faisant encore passer la ratière à, évacuer sur des tamis de déshydratation et en ramenant dans l'appareil l'eau qui a passé à travers ces tamis.
Les fig. 1 et 2 du dessin annexe représentent l'objet de l'invention en deux exemples d'exécution'
Dans l'exemple de la fig' 1 on emploie de l'eau sous pres- sion pour produire les courants transversaux- La matière brute tombe de la trémie 1, et du distributeur à plateau 2 qui la distribue uniformément, dans la chambre d'alimentation 3 de l'appareil et de celle-ci sur un tamis 4 de largeur de mailles appropriée, sur lequel passe une chaîne racloirs. Pendant le transport vers l'évacuation, la matière subit d'en bas l'ac- tion de l'eau sous pression ; grain grossier qui est ainsi débarrassé de la matière fine est évacué sur le ruban trans- porteur transversal 5 qui l'amène à l'endroit de son utilisa- tion altérieure.
La matière fine qui est soulevée dans l'eau passe, avec la matière grossière qui a pu être entraînée, par dessus la traverse 6 dans la trémie 7 dans laquelle est formée, par l'étranglement au moyen du coin déplaable 8, la zone de la chute entravée a matière fine s'écoule par dessus le déver- soir 9 dans la gouttière d'évacuation 10;
la matière grossière qui est descendue dans la, trémie 7 retombe, mélangée avec un peu de matière plus fine, par l'orifice inférieur 11, sur le tamis 4 où elle est soumiue à un classement complémentaire Pour régler la marche du travail, il est possible de varier la pression et la quantité de l'eau dans l'ensemble ou aux diffé- rents endroits de sortie, de régler la vitesse de la, chaîne à racloirs et enfin de déplacer en hauteur le coin d'étrangle- ment. La traverse G et le déversoir 9 peuvent aussi être réglables.
Dans l'exemple d'exécution de la fig. 2 le classement est opéré par de l'air sous pression. De la trémie 1, la matière est déversée par le distributeur à secousses 2 dans l'entonnoir
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d'alimentation 3 d'o@ elle descend en cascade par dessus les gradins d'escalier 41, 42,43 etc...
Au-dessous de ces gradins se trouvent les tuyères 51, 52 etr... par lesquelles l'air est éjecté de façon qu'il brasse transversalement au sens de la chute la matière descendant, et soulève dans la capacité 6 la matière fine avec de la matière plus grossière qui a pu être entraînée* La matière grossière débarrassée de la matière fine est transmise par un distributeur à compartiments 7à une noria ou élévateur à godets 8 qui a pour but d'élever la matière brute à- un endroit d'application situé plus haut.
La matière fine passe par dessus la traverse 9 sur le tamis 10 où la matière grossière est encore éliminée* La matière qui traverse le tamis 10 s'accumule dans la trémie 11, se concen tre dans la chambre 12 et est évacuée par le col de cygne 13 dans la gouttière 14. L'eau en excès reflue par le tuyau 15 dans la chambre d'alimentation 3. Afin d'économiser l'eau, la ratière grossière passe ensuite encore sur un tamis de déshydratation 15, fixe par exemple, et l'eau qui a traversé ce tamis revient par la gouttière 17 dans la chambre d'alimen- tation, tandis que la matière grossière déshydratée est amenée à son endroit d'utilisation par le ruban transporteur transver- sal 18. Un arrosage peut encore être effectué sur les tamis par exemple par la conduite à crépine 19.
Cette eau d'arrosage compense la perte en eau résultant principalement de l'é- @acuation du schlamm par le col de cygne 13. La régla.bilité du fonctionnement peut être réalisée dans des corditions analogues celles qui ontété indiquées pour l'appareil de la fig. 1.
REVENDICATIONS.
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