BE502917A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES ET AUX APPAREILS POUR   LA.   SEPARATION EN   MILIEUX.LOURDS.   



     L'invention   est relative à un procédé et à des dispositifs pour la séparation en milieux (ou médiums) lourds de concentrations de minerai et, plus particulièrement, à un procédé et à des dispositifs du type en question dans lesquels on utilise un séparateur à contre-courant. Le classeur   "Hardinge"   à contre-courant peut être adapté pour l'utilisation dans ce procédé. 



   Des études relativement récentes ont démontré que les séparations en milieux lourds sont particulièrement efficaces pour le traitement des minerais de qualité inférieure, du charbon et de certains autres types de matières qui ne peuvent pas être traitées économiquement par les procédés plus anciens de préparation des minerais. On a, par exemple, traité avec succès par ces procédés le minerai de fer et le minerai de fer manganifère, de même que divers minerais de plomb et de sine.

   L'utilisation   d'un   procédé comportant une séparation à contre-courant   s'est   révélée particulièrement efficace dans ce buta 
D'une manière générale, l'invention est relative à un procédé de séparation en milieux de densité élevée dans lequel la matière qui tombe au fond (dénommée ci-après   "sink")   est déplacée mécaniquement pour être évacuée d'une masse du milieu, ou médium, tandis que la matière qui flotte   (ci-   après dénommée "float") est déplacée, afin   d'être   évacuée de ladite masse, par une circulation du milieu à contre-courant par rapport au sens de déplacement des sinkso Le milieu déchargé à l'extrémité de sortie du sink et à l'extrémité de sortie du float du séparateur à contre-courant est ensuite nettoyé et épaissi,

   une partie du   milieu   épaissi étant renvoyée, avec de   l'eau   ajoutée, à   l'extrémité   de sortie du float du classeur. Une autre portion du milieu épaissi est renvoyée, avec de   1,'eau   ajoutée, à   l'extrémité   de sortie du sink du séparateur. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Une caractéristique importante de l'invention réside dans le ré- glage de la densité du milieu à l'une ou l'autre des extrémités de la masse liquide, aussi bien que dans'la masse toute entière. Cela est possible parce que ladite masse est séparée en compartiments de la manière qui sera décrite plus loin. 



   Pour permettre de mieux comprendre l'invention, on en a repré- senté un mode de réalisation sur le dessin annexé., Mais il est bien enten- du, cependant, que le mode de réalisation figuré n'est donné qu'à titre d'il- lustration et que l'on pourrait le modifier de diverses manières, évidentes pour tout homme de l'art, sans que l'économie de l'invention s'en trouve, pour cela, altéréeo 
Sur le dessin 
La fig. 1 est un schéma de circulation d'un appareillage utilisé pour exécuter une séparation en milieux lourds conformément à la présente invention ; 
La figo 2 est une coupe verticale d'un classeur   "Hardinge"   à con- tre-courant; 
La figé 3, enfin, est une vue partielle en élévation de l'extré- mité des sinks du classeur représenté sur la fig. 2. 



   On comprendra mieux la pratiqué de la présente invention par l'ex- posé d'un traitement type. Dans cet exemple, on a choisi comme produit: à traiter un minerai de fer du genre Mesaba formé d'un mélange de minerai de fer et de minéraux constituant la gangue. Le milieu utilisé dans l'opération était du ferro-silicium d'une densité d'environ 6, 7, mais utilisé à des de- grés divers   de densité   au cours   d'une   opération continue. On pourrait toute- fois utiliser d'autres milieux susceptibles d'augmenter la densité, tels que le sable, etc.. 



   Dans le mode opératoire représenté sur la figo 1, des quantités séparées de milieu, de minerai et d'eau indiquées par les nombres 1, 2 et 3, respectivement, sont introduites dans le séparateur ou classeur à contre- courant légèrement incliné 4 en un point 5, entre. les extrémités dudit séparateur et au-dessus du niveau de la pulpeo Dès amenées supplémentaires d'eau et de milieu, désignées par les nombres 6 et 7, respectivement, sont prévues à l'extrémité de sortie du sink du séparateur. Ce mélange forme un contre-courant par rapport au sens de déplacement du concentré de   sinko   
Le concentré de sink est évacué du classeur en 8 et passe sur un tamis de drainage 9 où il est séparé du milieu. Il passe ensuite sur un tamis de lavage 10.

   Après avoir été lavé, le concentré de sink est dé- chargé en 11 et il constitue le produit final de traitement. 



   Le float résultant de la séparation en milieux denses passe sur un tamis de drainage 12 où,le milieu de densité élevée est séparé du float. 



  Le liquide restant, de faible densité, est passé à travers   un,   tamis de lavage 13 sur lequel le float 14 est séparé pour être rejeté, le milieu de faible densité étant envoyé dans un circuit de nettoyage 15 où le milieu de faible densité provenant du tamis de lavage 10 vient le rejoindre. 



   Le circuit de nettoyage 15 peut comprendre un séparateur magné- tique ou tout autre dispositif de séparation pour extraire les tailings du liquide de faible densité. Ces tailings sont rejetés et le milieu liquide de faible densité est ensuite envoyé à un dispositif 16 d'augmentation de la densité. Le milieu épaissi provenant du dispositif 16 et le milieu dense provenant du tamis 12 sont alors recueillis en   17.   Le milieu provenant du tamis 9 est également recueilli en 17.

   Cette matière recueillie est amenée, en passant par des robinets ou vannes de réglage 18 et   19:   aux conduits d'a- limentation 1 et 7, respectivement, du séparateur   4.   L'amenée d'eau au sé-   parateur   4 est réglée par des robinets 20   .et   210 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
Le séparateur à contre-courant 4 constitue une caractéristique importante de   l'invention.   Le type de séparateur   à   contre-courant repré- senté sur les figo 2 et 3 est un classeur   "Hardinge"   à contre-courant qui a été adapté pour l'utilisation dans la séparation en milieux denseso 
Ce séparateur, désigné dans son ensemble par le nombre 4, comprend un tambour 25 rotatif muni de bandages annulaires 26 entraînés par des galets de friction 27.

   Ces derniers sont calés sur un arbre 28 auquel un mouvement de rotation est imprimé par une source appropriée quel- conque de force motrice par l'intermédiaire d'une roue à chaîne et d'une chaîne 29. L'arbre 28 est monté entre des paliers 30. Il va de soi que le mouvement de rotation pourrait être transmis au tambour 25 par tout autre mécanisme tel qu'une couronne dentée, si on le désire. 



   La surface interne du tambour 25 est munie d'une hélice 310 Une caractéristique importante du séparateur est que l'hélice 31 est fixée sur lui et qu'elle tourne avec lui. 



   Le minerai précédemment indiqué, provenant de la source 2, est introduit dans l'extrémité du float du séparateur 4 par une goulotte 32 et il est déchargé par cette dernière en un point situé au-dessus du ni- veau de la pulpe. Le milieu lourd provenant de la source 1 et l'eau pro- venant de la source 3 sont amenés par des tuyères 33 et   34,   respectivement, dans la goulotte d'alimentation 32 et entrent dans l'appareil avec le mine- raio 
Pendant la rotation continue du tambour 25, les particules grosses se déposent;

   elles sont déplacées en avant par l'hélice 31 et sont retournées à plusieurs reprises pendant ce mouvement vers   l'avanto   Il s'ensuit que la matière siliceuse légère monté à la surface, tandis que le minerai de fer dense et une certaine quantité de ferro-silicium den- se continuent leur mouvement vers l'avanto Les fines, l'eau de lavage et le milieu formant le float sont ensuite chassés vers l'arrière, vers l'ex- trémité de sortie du float du classeur par le mélange de milieu provenant de la source 7 et d'eau provenant de la source 6 pénétrant dans l'extrémi- té d'évacuation du sink du séparateur 4 par les tuyères 35 et 36, respec-   tivemento   Ce contre-courant oblige le float à s'écouler par dessus le déver- soir, ou lèvre,

   37 prévu dans le séparateur 4 à l'extrémité de sortie du flo- ato Il est ensuite transporté au tamis de drainage 12 pour la séparation, de la manière précédemment décrite. 



   Pour obtenir la séparation maximum, il est nécessaire de régler la densité de la masse de milieu. Cela peut être fait de nombreuses   façons.   



  Le procédé choisi dépend de la matière à traiter et des résultats recherchés. 



   L'angle (ou pente) du séparateur 4, sa vitesse de rotation et le taux d'alimentation du séparateur en minerai peuvent varier; il en résulte un effet bien déterminé sur la densité de la masse de milieu. 



  On a constaté, par exemple, que le travail du séparateur suivant l'un quelconque de ces procédés augmente suffisamment la descente du mixte pour qu'il soit pris dans le sinko 
Une augmentation du volume du courant   inverse refoule   aussi le float vers l'extrémité de sortie du float. Une telle augmentation améliore par suite la séparation dans certaines conditions. 



   Le contrôle du milieu pénétrant dans l'appareil est   particuliè-   rement important. Ce contrôle peut être fait à l'une ou l'autre extrémité du tambour, ou aux deux. Le contrôle à une extrémité est efficace parce que le tambour est divisé en compartiments par les spires de l'hélice 31. 



  La partie immergée des spires divise la masse de la même manière. 



   Les spires de l'hélice sont de pas et de hauteur variables. Le pas décroît et la hauteur des spires augmente vers l'extrémité de sortie du 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 sink. Pour cette raison, le volume compris entre les auges successives for- mées par l'hélice va en décroissant vers l'extrémité d'évacuation du sink. 



   Le résultat est que les matières solides déposées sont déplacées par sections de volume décroissant et que le liquide est obligé de s'écouler par dessus le bord des dernières spires, en laissant le concentré avec une certaine quantité d'humidité et de milieu entraîné pour être extrait du séparateur par la goulotte d'évacuation 38. 



   Cette construction permet un contrôle étroit de la différence de densité du milieu à l'extrémité de sortie du sink et à l'extrémité de sortie du float par réglage du milieu introduit à l'une des extrémités du séparateur ou aux deux. Ceci peut être avantageux. On peut, par exemple, réduire la densité du milieu à l'extrémité de sortie du sink (par rapport à la densité du milieu dans le reste de la masse) pour obliger les.mixtes en suspension entraînés dans cette région à tomber au fond pour être évacués avec le concentré de sink, si l'on désire récupérer ces mixtes. On peut obtenir le même effet en élévant la densité de la masse, à l'extrémité, de manière qu'elle soit supérieure à celle dumilieu à l'extrémité de sortie du sink.

   Dans les deux cas, on suppose que la densité du mixte n'est pas plus faible que la densité apparente de la matière à rejeter. De plus, une densité élevée du milieu à l'extrémité de sortie du float oblige ce dernier à se porter à ladite extrémité. 



   Comme les spires forment des compartiments, la pulpe ne peut pas circuler directement de l'un à l'autre, en particulier lorsque le sépa- rateur est complètement levé.' Par suite, un changement de densité à l'une des extrémités du tambour, ou aux deux, a pour conséquence une différence de densité dans les diverses parties du tambour. 



   Les avantages du procédé et de l'appareil décrits sont nombreux. 



  L'action de roulement du tambour maintient, au sein de la partie principale de la masse, une densité plus uniforme du milieu que celle pouvant être ob- tenue par le séparateur à hélice, à drague ou à râteau. Cette action de roulement du sink met aussi en liberté le float emprisonné dans une mesure plus importante que ne le font les séparateurs des types précédemment men-   tionnés.   De plus, le contre-courant de milieu venant de l'extrémité de dé- chargement par dessus la dernière spire, à découvert, de l'hélice 31 em- pêche le float d'atteindre la goulotte 38 d'évacuation du sink quand le tambour est incliné. Ceci permet également de maintenir le milieu, à l'en- droit de l'évacuation du sink, à une densité différente de celle de la mas- se.

   Il y a là une différence avec la "table sèche" ("dry deck") des sépara- teurs des types à hélice, à drague ou à râteau ou bien des séparateurs du type à tambour avec élévateurs parallèles. Dans ces séparateurs, le mixte est refoulé ou pressé dans la région où la masse rencontre une table sèche. 



  En ce point, la densité du milieu est la plus élevée et une grande partie du mixte est chassée au dehors, en raison de sa densité plus faible, et est dé- chargée sous forme de produit séparé. 



   Il y a lieu de noter, de plus, que le déversoir, ou lèvre, 37 de trop-plein de l'appareil décrit est petit par rapport au courant qui s'é- coule. Pour cette raison, il a une hauteur très grande par-comparaison avec les surfaces plus grandes de trop-plein que l'on rencontre habituellement avec d'autres types de séparateurs. En outre, cette lèvre tourne avec le tambour 25. Il s'ensuit que la matière légère grosse de dimensions supérieures à la hauteur du liquide de trop-plein venant contre la lèvre tend à être poussée par cette dernière, qui est animée d'un mouvement de rotation, dans le float déchargé et que la hauteur de la masse au point central de décharge est plus grande que cela ne serait le cas si la lèvre avait une surface plus grande réduisant la hauteur. 



   Il semble évident que le procédé et l'appareil décrits apportent une solution idéale à la séparation en milieu lourd parce qu'une densité con- trôlée est maintenue dans toute la masse pour former un sink, un float et un 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 véritable mixte, dont la séparation est assurée par la rotation du tambour, par l'utilisation d'une spire à découvert pour empêcher le float d'atteindre l'extrémité de déchargement du sink et par le contrôle des densités relatives du milieu dans les diverses zones de la masse. 



   Bien que   l'on   ait figuré un mode choisi de réalisation de l'invention, il est bien entendu que diverses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil. 



   REVENDICATIONS 
 EMI5.1 
 ---------------------------

Claims (1)

1. Procédé de séparation en milieux de densité élevée, caracté- risé en ce qu'il consiste à amener du minerai, le milieu et de l'eau à la partie principale d9une masse, à déplacer mécaniquement la matière lourde, ou sink, pour l'évacuer hors de la masse et à déplacer la matière légère, ou float,pour l'évacuer de la masse par un courant de milieu circulant à con- tre-courant par rapport au sens de déplacement dudit sinko 2. Procédé suivant la revendication 1,' caractérisé en ce qu'il comporte l'épaississement du milieu évacué avec les matières, le retour d'une portion du milieu épaissi, conjointement avec de l'eau, à la partie principale de la masse et le retour d'une autre portion du milieu épaissi, conjointement avec de l'eau, dans la masse, au voisinage du point d'évacua- tion du sink.

. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' on règle les proportions de milieu et d'eau fournis à ladite masse pour main- tenir une différence entre la densité du milieu dans la portion de la masse voisine du point de déchargement du sink et celle du milieu formant le corps principal de la masse.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les proportions de milieu et d'eau arrivant dans le système sont réglées pour assurer le maintien d'une densité plus faible du milieu dans la portion de la masse voisine du point de déchargement du sink que dans le corps princi- pal de ladite masse.

5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les proportions de milieu et d'eau arrivant dans le système sont réglées pour assurer le maintien d'une densité plus élevée du milieu dans la portion de la masse voisine du point de déchargement du sink que dans la partie princi- pale de la masse.

60 Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on détermine la proportion de milieu et d'eau arrivant dans le système néces- saire pour maintenir une différence entre la densité du milieu dans la por- tion de la masse voisine du point de déchargement du sink et la densité du milieu dans la partie principale de la masse.

7. Appareil pour l'exécution de la séparation en milieu de den- sité élevée, suivant le procédé faisant l'objet de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un tambour incliné destiné à contenir une masse de milieu, une goulotte d'alimentation déchargeant en un point situé entre les extrémités supérieure et inférieure du tambour, un déversoir de trop-plein à l'extrémité la plus basse du tambour pour le déchargement du float, des moyens mécaniques pour déplacer le sink et pour le décharger par la partie la plus haute du tambour,un dispositif pour introduire du milieu et de l'eau dans la goulotte d'alimentation et des moyens distincts pour introduire du milieu et de 1'eau dans la masse au voisinage du point de déchargement du sink.

8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif mécanique de déplacement comprend une hélice fixée à l'intérieur <Desc/Clms Page number 6> du tambour.

9. Appareil suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour régler l'alimentation en milieu et en eau aux deux extrémités du tambour pour maintenir une différence entre la den- sité du milieu formant la portion de la masse située dans la région voisine du point de déchargement du sink et celle du milieu dans la partie principa- le de la masse.

10. Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif pour le réglage de l'alimentation en milieu et en eau aux deux extrémités du tambour peut être utilisé pour maintenir une différence entre la densité du milieu formant la partie de la masse située dans la région voisine du point de déchargement du sink et celle du milieu formant la par- tie principale de la masse.

Il. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé par des moyens prévus pour épaissir une partie au moins du milieu déchargé avec le sink et le float, et des moyens prévus pour renvoyer le milieu épaissi à la masse par l'intermédiaire des dispositifs précités au voisinage de la goulotte d'alimentation et du dispositif de déchargement du sink.

12. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu' il comprend; une hélice fixée à l'intérieur du tambour pour déplacer le sink afin de le décharger à partir de l'extrémité supérieure du tambour ; dis- positif distinct pour l'introduction de milieu et d'eau à l'endroit de la goulotte d'alimentation; un dispositif distinct pour introduire le milieu et de l'eau dans la masse au voisinage du point de déchargement du sink ; dis- positif pour épaissir une partie au moins du milieu déchargé avec le sink et le float; un dispositif pour renvoyer le milieu épaissi à la masse par l'in- termédiaire du dispositif précité au voisinage de la goulotte d'alimentaticn et du dispositif de déchargement du sink;

enfin, un dispositif pour régler l'alimentation en milieu et en eau aux deux extrémités du tambour, afin de maintenir une différence entre la densité du milieu formant la partie de la masse située dans la région voisine du point de déchargement du sink et celle du milieu formant la partie principale de la masse.