EP0888192B1 - Procede et installation pour la production simultanee et en continu de plusieurs fractions granulometriques d'une matiere minerale - Google Patents

Procede et installation pour la production simultanee et en continu de plusieurs fractions granulometriques d'une matiere minerale Download PDF

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EP0888192B1
EP0888192B1 EP97915524A EP97915524A EP0888192B1 EP 0888192 B1 EP0888192 B1 EP 0888192B1 EP 97915524 A EP97915524 A EP 97915524A EP 97915524 A EP97915524 A EP 97915524A EP 0888192 B1 EP0888192 B1 EP 0888192B1
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EP
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grains
fraction
fractions
upper limit
dimensions
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EP97915524A
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André Pinoncely
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F C B ALUMINIUM
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F C B
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/14—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with more than one separator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material

Definitions

  • the subject of the invention is a method and a walking installation. continuous to reduce a mineral material in grains of different sizes and divide the ground product into several granulometric fractions constituted each by grains whose dimensions are between a limit upper and lower limits.
  • At least two reduction devices must be used: one crusher and grinder.
  • the object of the invention is to allow simultaneous production of several fractions of different particle sizes, from a fraction of which the grains have a size of up to several tens of mm up to a fraction whose grains have dimensions of the order of a micron to a few hundred microns, using a single fragmentation device and classification devices, each fraction being calibrated and its quantity optimized.
  • Fine and coarse fractions are thus directly usable after a single grinding step.
  • the fraction intermediate it can also be subdivided.
  • the advantage of crushing by crushing in a layer of material is to allow production, in a single stage of fragmentation, of a mixture having a broad particle size spectrum and also containing many large grains (for example from 0.5 to several tens of mm) than grains forming powder (whose size is, for example, less than 300 ⁇ m).
  • the grinding is optimized.
  • crushing by crushing in a layer of material designates the grinding processes according to which a multigranular layer of product to be ground is compressed between two surfaces with pressure sufficient to cause fragmentation of grains which are reduced to grains smaller.
  • the known devices for implementing these methods are wheel mills, vertical ball or roller mills, ring, cylinder presses and vibrating cone crushers.
  • one of the classification devices will be a screen and the other may be a pneumatic separator.
  • one of the devices could be a screen or a hydraulic classification device and the other could be a hydrocyclone.
  • FIG. 1 shows a simplified installation and essentially consisting of a grinder 10, a pneumatic separator 12 and a screen 14.
  • the mill is, for example, a ring mill of the type described in French patents N ° 90 14004 and 91 09788. It consists of a drum with substantially horizontal axis inside which is arranged a annular track on which a roller, whose axis is parallel to that of the drum, is pressed by springs or cylinders.
  • the material to be ground M is introduced in the drum which rotates at a sufficiently high speed (speed higher than the critical speed) so that the material forms on the whole track a layer on which the pebble rolls.
  • the crushed products are evacuated and brought to the separator 12 by a stream of air or other gas circulating in the drum.
  • the separator 12 is of the type described in French patent N ° 90 01673. It comprises a rotor with a vertical axis provided with blades on its periphery and surrounded by vertical vanes, fixed but adjustable. The a stream of air charged with the crushed product is admitted into the separator housing from below, crosses the blade crown from the outside to the inside, then enters the rotor and is finally discharged through a central opening in the rotor. Grains whose dimensions are greater than one dimension predetermined (cutoff mesh) are projected by centrifugal force against the vanes and fall in the lower part of the casing from where they are evacuated via an outlet 16.
  • Particles whose dimensions are smaller than the mesh cut-out are driven by the air flow inside the rotor and discharged therewith via an outlet 17. They constitute the fine fraction F3 of the crushed product which is separated from the air stream in a dust filter; their dimensions can vary, for example, from 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the products discharged through outlet 16 of separator 12 feed the screen 14. It is equipped with two fabrics or grids allowing to divide the products from separator 12 into three fractions: refusals consisting of the largest pieces (for example greater than 10 mm) which are returned to the feed to the mill, a coarse fraction F1 whose dimensions are, for example, between 1 and 10 mm, and a fraction average F2 whose dimensions are between 0.1 and 1 mm.
  • the installation allows the simultaneous production of six fractions with different particle sizes. It consists of a vibrating cone crusher 18 of the type described in the French patents n ° 93 03375 and n ° 95 06964 in the name of the applicant.
  • the product raw is brought by a conveyor 20 which feeds the crusher through a dividing member 22 allowing part of the gross product to short-circuit the grinder.
  • the ground product and the fraction of the raw product bypassing the crusher are brought by an elevator 24 on a screen 26 with two fabrics or grids.
  • the screen refusals are sent back to the grinder feed by means of a conveyor 28.
  • Products passing through the two screens of the screen feed a pneumatic separator 30, which can be, for example, of the type described above with reference to Figure 1.
  • the particle size fraction intermediate is stored in a silo 32.
  • screen refusals may be made by pieces whose dimensions are between 15 and 30 mm, the grains of the product feeding the separator 30 having a size less than 15 mm.
  • the product is separated into a fine fraction which is transported pneumatically to a second air separator 34 and a coarse fraction which feeds a screen 36 with two fabrics or grids producing three fractions of different particle sizes, for example from 5 to 15 mm, 1.5 to 5 mm and 0.2 to 1.5 mm which are stored in silos 38, 40 and 42, respectively.
  • the fine fraction is freed of dust (ultra-fine fraction, for example less than 0.02 mm) which is recovered by means of a filter 44; fine and ultra-fine fractions are stored in silos 46 and 48.
  • Silos 32, 38, 40, 42 and 46 each have an overflow which feeds the conveyor 28 making it possible to return to the inlet of the mill excess production, compared to the needs of different fractions particle size.
  • a lateral purge system with controlled extraction placed at the bottom of the silo allows evacuate the excess production of each fraction and ensure regulation level.
  • the surpluses of each fraction are, in this case also, recycled to the mill feed.
  • the storage silo for the ultra-fine fraction 48 is not equipped of an overflow or a purge system and a level regulator causes stopping the installation when the product level reaches a limit superior.
  • a regulation system makes it possible to maintain a value predefined the total flow through the mill by acting on the flow supply of raw product.
  • This system may include a hopper of feeding the mill maintained at constant level or weight or the means of measurement of the total flow recycled to the mill feed.
  • FIG. 3 illustrates an application from the invention to the preparation of coke fractions for the manufacture of anodes used for the production of aluminum by electrolysis; she permits to produce four coke fractions of different particle sizes.
  • this installation allows continuous production of four fractions formed of grains whose dimensions are between 5 and 15 mm. 1.5 and 5 mm, 0.2 and 1.5 mm and less than 0.2 mm and which are stored in silos 38 ', 40', 42 'and 48' respectively.
  • the grinder 54 is a ring of the type described above with reference to FIG. 1.
  • the crusher supplies, by means of a 24 "bucket elevator, a 26" screen whose rejections are brought back to the mill entrance by a 28 "belt conveyor. screen feeds a 30 "pneumatic separator.
  • the fine fraction extracted pneumatically the 30 "separator is free of dust (fractions ultra-fine) in a second 34 "pneumatic separator: this ultra-fine fraction is separated from the air stream by means of a 44 “filter and stored in a 48 “silo while the fine fraction (refusal of the 34" separator) is stored in a 46 "silo.
  • the rejects of the 30 "separator are brought to a screen 56 to two grids or fabrics.
  • the screen rejects are unloaded onto the 28 "conveyor, the intermediate fraction is stored in a 32 “silo and the particle size fraction lower, which has passed through the two grids of the screen 56 feeds a second screen 58 where it is divided into three new fractions which are stored in 38 ", 40" and 42 “silos, respectively.
  • This installation can be used, for example, for the preparation of mineral fillers.
  • the 26 "screen with a grid 10 mm mesh, the 56 screen of two 1 and 2 mm mesh screens and the screen 58 of two 0.3 and 0.5 mm mesh fabrics we can produce with this installation six fractions whose grain sizes will be between 1 and 2 mm, 0.5 and 1 mm, 0.3 and 0.5 mm. 0.1 and 0.3 mm, 0.02 and 0.10 mm and less than 0.02 mm, respectively.
  • silos with the exception of the 48 “silo, are fitted with an overflow allowing to return to the mill the excess production of each section, by means of the 28 "conveyor.
  • a flow control system feed to the mill allows it to be adapted to requirements.
  • the setting of parameters of the mill - force applied to the roller, residence time - allows optimize the particle size distribution of the milled product so that that it meets the needs.
  • FIG. 5 allows to treat wet materials. It includes a grinder 60, by example a vibrating cone crusher, working in a wet process, a two-sieve screen grids 62, two hydrocyclones 64 and 66 and a hydraulic classifier 68; of pipes connect these devices to each other and pumps provide circulation some products.
  • a grinder 60 by example a vibrating cone crusher, working in a wet process
  • a two-sieve screen grids 62 two hydrocyclones 64 and 66 and a hydraulic classifier 68; of pipes connect these devices to each other and pumps provide circulation some products.
  • the raw product M is brought to the inlet of the mill in the form pulp or in pieces; in the latter case water is added to the product raw in the crusher.
  • the ground product is brought to the screen 62.
  • the refusal of the screen is returned to the mill feed.
  • the product having passed through two screens are sent to the entrance to hydrocyclone 64.
  • the fraction of the product formed by the grains which have passed through the upper grid of the screen 62 but which are larger than the meshes of the lower grid, is subjected to a drainage and / or filtration to remove part of the water which is generally recycled. This fraction constitutes the coarse fraction F1 and a part can be returned to the feed to the crusher 60.
  • Hydrocyclone 64 underflow powers classifier hydraulic 68, while its overflow is sent to the hydrocyclone inlet 66.
  • the overflow and underflow of hydrocyclone 66 constitute two fine fractions G3 and F3 'which are subjected, separately, to filtration or decantation to remove the water which is recycled.
  • the overflow of hydrocyclone 66 can optionally be treated with a centrifuge 70 giving two ultra-fine fractions F4 and F4 '.
  • hydraulic classifier 68 In hydraulic classifier 68, the underflow of hydrocyclone 64 is divided into two intermediate fractions F2 and F2 'which are also subject to filtration to remove water. A part of the underflow of classifier 68 may however be returned to food of the crusher 60.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

L'invention a pour objet un procédé et une installation à marche continue pour réduire une matière minérale en grains de différentes grosseurs et diviser le produit broyé en plusieurs fractions granulométriques constituées chacune par des grains dont les dimensions sont comprises entre une limite supérieure et une limite inférieure prédéterminées.
Dans de nombreuses applications, on doit produire, à partir d'une matière minérale, des grains dont les dimensions sont comprises dans des limites bien déterminées. Lorsque les grains sont relativement gros (du millimètre à quelques dizaines de millimètres) on sait les produire par concassage et les classer en différentes tranches par criblage. Lorsqu'il faut réduire la matière première en poudre (du micron à quelques dizaines de microns), on effectue un broyage, généralement après plusieurs étapes de concassage et de broyage, puis un classement, par exemple au moyen d'un ou plusieurs séparateurs pneumatiques.
Pour produire simultanément des grains relativement gros et de la poudre, on doit utiliser au minimum deux appareils de réduction : un concasseur et un broyeur.
Cela étant, on connaít également du document EP-A-0.164.512 un procédé pour réduire par broyage une matière minérale en grains de différentes grosseurs et diviser le produit broyé en plusieurs fractions, procédé dans lequel, en partant d'un produit brut en morceaux, on le soumet à un broyage par écrasement en couche de matière, on divise les produits broyés en plusieurs fractions comportant une fraction grossière, une fraction fine et une fraction intermédiaire, et on renvoie à l'alimentation du broyeur au moins les grains dont les dimensions sont supérieures à la limite supérieure de la fraction grossière, appelés grains trop gros.
Toutefois, le but poursuivi ici est essentiellement d'obtenir une fraction grossière présentant une maille de coupure variable.
Le but de l'invention est de permettre la production simultanée de plusieurs fractions de granulométries différentes, depuis une fraction dont les grains on une grosseur pouvant aller jusqu'à plusieurs dizaines de mm jusqu'à une fraction dont les grains ont des dimensions de l'ordre du micron à quelques centaines de microns, au moyen d'un seul appareil de fragmentation et d'appareils de classification, chaque fraction étant calibrée et sa quantité optimisée.
L'invention concerne ainsi tout d'abord un procédé pour réduire par broyage une matière minérale en grains de différentes grosseurs et diviser le produit broyé en plusieurs fractions, procédé dans lequel, en partant d'un produit brut en morceaux, dans lequel les morceaux ont des dimensions inférieures ou au plus égales à 150 mm, on le soumet à un broyage par écrasement en couche de matière, on divise les produits broyés en plusieurs fractions comportant une fraction grossière, une fraction fine et au moins une fraction intermédiaire et on renvoie à l'alimentation du broyeur au moins les grains dont les dimensions sont supérieures à la limite supérieure de la fraction grossière, appelés grains trop gros, caractérisé par le fait que :
  • chaque fraction de produits broyés est constituée par des grains dont les dimensions sont comprises entre une limite supérieure et une limite inférieure prédéterminées, les grains de la fraction grossière ayant une grosseur comprise entre 0,5 mm et quelques dizaines de mm et les grains de la fraction fine ayant une limite supérieure allant d'environ 300 µm à quelques dizaines de µm,
  • on renvoie en outre à l'alimentation du broyeur un excédent de production d'une ou plusieurs fractions, en sélectionnant les paramètres de l'opération de broyage de telle sorte que, pour toutes les fractions, le débit produit soit supérieur ou au moins égal au débit voulu.
Les fractions fines et grossières sont ainsi directement exploitables après une seule étape de broyage. Quant à la fraction intermédiaire, elle peut également être subdivisée.
L'intérêt du broyage par écrasement en couche de matière est de permettre de parvenir, en une seule étape de fragmentation, à la production d'un mélange présentant un large spectre granulométrique et contenant aussi bien des grains de grosse taille (par exemple de 0,5 à plusieurs dizaines de mm) que des grains formant de la poudre (dont la taille est, par exemple, inférieure à 300 µm).
De plus, en choisissant de classifier les grains obtenus, outre les morceaux trop gros, en au moins trois fractions granulométriques, et en choisissant de recirculer les grains de la fraction intermédiaire de préférence aux grains de la fraction grossière, on optimise le broyage.
L'expression broyage par écrasement en couche de matière désigne les procédés de broyage suivant lesquels une couche multigranulaire de produit à broyer est comprimée entre deux surfaces avec une pression suffisante pour provoquer la fragmentation des grains qui sont réduits en grains plus petits. Les appareils connus pour la mise en oeuvre de ces procédés sont les broyeurs à meules, les broyeurs verticaux à billes ou galets, les broyeurs à anneau, les presses à cylindres et les broyeurs à cône vibrant.
Il s'agit, par exemple, d'appareils permettant d'exercer plusieurs fois une pression de fragmentation sur la matière au cours de son traitement.
L'invention concerne d'ailleurs encore un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut comportant un seul appareil de fragmentation effectuant un broyage en couche de matière et au moins deux appareils de classification, permettant de diviser les produits broyés en plusieurs fractions comportant au moins une fraction grossière, une fraction fine et au moins une fraction intermédiaire l'un de ces appareils étant apte à séparer des produits provenant du broyeur ceux dont la grosseur des grains est supérieure à la limite supérieure de la fraction grossière, appelés grains trop gros, qui sont renvoyés à l'entrée du broyeur, et l'autre appareil de classification étant apte à séparer des produits broyés, les grains constituant la fraction fine, caractérisée par le fait que :
  • lesdits au moins deux appareils de classification sont prévus de façon à ce que chaque fraction de produits broyés soit constituée par des grains dont les dimensions sont comprises entre une limite supérieure et une limite inférieure prédéterminées, grains dont les dimensions sont comprises entre une limite supérieure et une limite inférieure prédéterminées,
  • l'installation comprend également des moyens pour renvoyer en outre à l'entrée du broyeur un excédent de production d'une ou plusieurs fractions, ledit broyeur étant apte à permettre une sélection des paramètres de l'opération de broyage de telle sorte que pour toutes les fractions, le débit produit soit supérieur ou au moins égal au débit voulu.
Dans le cas d'un produit sec, l'un des appareils de classification sera un crible et l'autre pourra être un séparateur pneumatique. Dans le cas d'un procédé en voie humide l'un des appareils pourra être un crible ou un appareil de classification hydraulique et l'autre pourra être un hydrocyclone.
Il s'agit, par exemple, de classificateurs externes, c'est-à-dire non intégrés au broyeur.
La description qui suit se réfère aux dessins qui l'accompagnent et dont les cinq figures sont des schémas d'installations pour la mise en oeuvre de l'invention.
Le schéma de la figure 1 montre une installation simplifiée et constituée essentiellement par un broyeur 10, un séparateur pneumatique 12 et un crible 14.
Le broyeur est, par exemple, un broyeur à anneau du type décrit dans les brevets français N° 90 14004 et 91 09788. Il est constitué par un tambour à axe sensiblement horizontal à l'intérieur duquel est aménagée une piste annulaire sur laquelle un galet, dont l'axe est parallèle à celui du tambour, est pressé par des ressorts ou des vérins. La matière à broyer M est introduite dans le tambour qui tourne à une vitesse suffisamment élevée (vitesse supérieure à la vitesse critique) pour que la matière forme sur toute la piste une couche sur laquelle roule le galet. Les produits broyés sont évacués et amenés au séparateur 12 par un courant d'air ou autre gaz circulant dans le tambour.
Le séparateur 12 est du type décrit dans le brevet français N° 90 01673. Il comporte un rotor à axe vertical muni de pales sur sa périphérie et entouré par des aubes verticales, fixes mais orientables. Le courant d'air chargé du produit broyé est admis dans le carter du séparateur par le bas, traverse la couronne d'aubes de l'extérieur vers l'intérieur, puis pénètre dans le rotor et est finalement évacué par une ouverture centrale du rotor. Les grains dont les dimensions sont supérieures à une dimension prédéterminée (maille de coupure) sont projetés par la force centrifuge contre les aubes et tombent dans la partie inférieure du carter d'où ils sont évacués par une sortie 16. Les particules dont les dimensions sont inférieures à la maille de coupure sont entraínées par le courant d'air à l'intérieur du rotor et évacuées avec celui-ci par une sortie 17. Elles constituent la fraction fine F3 du produit broyé qui est séparée du courant d'air dans un filtre dépoussiéreur ; leurs dimensions peuvent varier, par exemple, de 1 µm à 100 µm.
Les produits évacués par la sortie 16 du séparateur 12 alimentent le crible 14. Celui-ci est équipé de deux toiles ou grilles permettant de diviser les produits provenant du séparateur 12 en trois fractions : les refus constitués par les plus gros morceaux (par exemple supérieurs à 10 mm) qui sont renvoyés à l'alimentation du broyeur, une fraction grossière F1 dont les dimensions sont comprises, par exemple, entre 1 et 10 mm, et une fraction moyenne F2 dont les dimensions sont comprises entre 0,1 et 1 mm.
L'installation dont le schéma est représenté sur la figure 2 permet de produire simultanément six fractions de granulométries différentes. Elle est constituée par un broyeur à cône vibrant 18 du type décrit dans les brevets français n° 93 03375 et n° 95 06964 au nom du demandeur. Le produit brut est amené par un transporteur 20 qui alimente le broyeur à travers un organe diviseur 22 permettant à une partie du produit brut de court-circuiter le broyeur. Le produit broyé ainsi que la fraction du produit brut court-circuitant le broyeur sont amenés par un élévateur 24 sur un crible 26 à deux toiles ou grilles.
Les refus du crible, sont renvoyés à l'alimentation du broyeur au moyen d'un transporteur 28. Les produits traversant les deux grilles du crible alimentent un séparateur pneumatique 30, qui peut être, par exemple, du type décrit ci-dessus en référence à la figure 1. La fraction à granulométrie intermédiaire est stockée dans un silo 32.
A titre d'exemple, les refus du crible pourront être constitués par des morceaux dont les dimensions sont comprises entre 15 et 30 mm, les grains du produit alimentant le séparateur 30 ayant une grosseur inférieure à 15 mm.
Dans le séparateur 30 le produit est séparé en une fraction fine qui est transportée pneumatiquement jusqu'à un second séparateur à air 34 et une fraction grossière qui alimente un crible 36 à deux toiles ou grilles produisant trois fractions de granulométries différentes, par exemple de 5 à 15 mm, de 1,5 à 5 mm et de 0,2 à 1,5 mm qui sont stockées dans des silos 38, 40 et 42, respectivement.
Dans le séparateur 34, la fraction fine est débarrassée des poussières (fraction ultra-fine, par exemple inférieure à 0,02 mm) qui sont récupérées au moyen d'un filtre 44 ; les fractions fines et ultra-fines sont stockées dans des silos 46 et 48.
Les silos 32, 38, 40, 42 et 46 sont munis chacun d'un trop plein qui alimente le transporteur 28 permettant de renvoyer à l'entrée du broyeur l'excédent de production, par rapport aux besoins des différentes fractions granulométriques.
Lorsque les silos doivent travailler à niveau constant, un système de purge latérale à extraction contrôlée placée en fond de silo permet d'évacuer l'excédent de production de chaque fraction et d'assurer la régulation de niveau. Les excédents de chaque fraction sont, dans ce cas aussi, recyclés à l'alimentation du broyeur.
Le silo de stockage de la fraction ultra-fine 48 n'est pas pourvu d'un trop plein ni d'un système de purge et un régulateur de niveau provoque l'arrêt de l'installation lorsque le niveau des produits atteint une limite supérieure.
Un système de régulation permet de maintenir à une valeur prédéfinie le débit total traversant le broyeur en agissant sur le débit d'alimentation en produit brut. Ce système peut comporter une trémie de gavage du broyeur maintenue à niveau ou poids constant ou des moyens de mesure du débit total recyclé à l'alimentation du broyeur.
Par ailleurs, le réglage des paramètres déterminant les conditions de marche du broyeur -ouverture de sortie, fréquence des vibrations, force de fragmentation- et le réglage du débit du produit brut court-circuitant le broyeur permettent d'optimiser la distribution granulométrique du mélange produit broyé-produit brut alimentant le crible 26, de façon à minimiser le débit des produits recyclés à l'entrée du broyeur.
L'installation représentée sur la figure 3 illustre une application de l'invention à la préparation des fractions de coke pour la fabrication des anodes utilisées pour la production de l'aluminium par électrolyse ; elle permet de produire quatre fractions de coke de granulométries différentes.
Cette installation ne diffère de celle de la figure 2 que par la suppression du second séparateur à air 34 et l'utilisation, à la place du crible 26 d'un crible 26' à une seule toile ou grille.
A partir du coke soutiré des silos 50 et 52 et dont les morceaux n'excèdent pas 30 mm, cette installation permet de produire en continu quatre fractions formées de grains dont les dimensions sont comprises entre 5 et 15 mm. 1,5 et 5 mm, 0,2 et 1,5 mm et inférieures à 0,2 mm et qui sont stockées dans les silos 38', 40', 42' et 48' respectivement.
Dans l'installation de la figure 4, le broyeur 54 est un broyeur à anneau du type décrit ci-dessus en référence à la figure 1. Le broyeur alimente, au moyen d'un élévateur à godet 24 ", un crible 26" dont les refus sont ramenés à l'entrée du broyeur par un transporteur à bande 28". Le passant du crible alimente un séparateur pneumatique 30". La fraction fine extraite pneumatiquement du séparateur 30" est débarrassée des poussières (fractions ultra-fines) dans un second séparateur pneumatique 34" : cette fraction ultra-fine est séparée du courant d'air au moyen d'un filtre 44" et stockée dans un silo 48" tandis que la fraction fine (refus du séparateur 34") est stockée dans un silo 46".
Les refus du séparateur 30" sont amenés à un crible 56 à deux grilles ou toiles. Les refus du crible sont déchargés sur le transporteur 28", la fraction intermédiaire est stockée dans un silo 32" et la fraction à granulométrie inférieure, qui a traversé les deux grilles du crible 56 alimente un second crible 58 où elle est divisée en trois nouvelles fractions qui sont stockées dans des silos 38", 40" et 42", respectivement.
Cette installation peut être utilisée, par exemple, pour la préparation de charges minérales. En équipant le crible 26" d'une grille à mailles de 10 mm, le crible 56 de deux toiles à mailles de 1 et 2 mm et le crible 58 de deux toiles à mailles de 0,3 et 0,5 mm, on poura produire, avec cette installation six fractions dont les grosseurs de grains seront comprises entre 1 et 2 mm, 0,5 et 1 mm, 0,3 et 0,5 mm. 0,1 et 0,3 mm, 0,02 et 0,10 mm et inférieures à 0,02 mm, respectivement.
Les silos, à l'exception du silo 48" sont munis de trop-plein permettant de renvoyer au broyeur les excédents de production de chaque tranche, au moyen du transporteur 28". Un système de régulation du débit d'alimentation du broyeur permet de l'adapter aux besoins. Le réglage des paramètres du broyeur -force appliquée sur le galet, temps de séjour- permet d'optimiser la distribution granulométrique du produit broyé de façon à ce qu'elle réponde aux besoins.
Contrairement aux installations décrites ci-dessus qui travaillent sur des matières sèches, l'installation dont le schéma est donné sur la figure 5 permet de traiter des matières humides. Elle comprend un broyeur 60, par exemple un broyeur à cône vibrant, travaillant en voie humide, un crible à deux grilles 62, deux hydrocyclones 64 et 66 et un classificateur hydraulique 68 ; des tuyauteries relient ces appareils entre eux et des pompes assurent la circulation des produits.
Le produit brut M est amené à l'entrée du broyeur sous forme de pulpe ou en morceaux ; dans ce dernier cas de l'eau est ajoutée au produit brut dans le broyeur. Le produit broyé est amené sur le crible 62. Le refus du crible est renvoyé à l'alimentation du broyeur. Le produit ayant traversé les deux grilles du crible est envoyé à l'entrée de l'hydrocyclone 64. La fraction du produit formée des grains qui ont traversé la grille supérieure du crible 62 mais qui sont plus gros que les mailles de la grille inférieure, est soumise à un égouttage et/ou une filtration pour éliminer une partie de l'eau qui est généralement recyclée. Cette fraction constitue la fraction grossière F1 et une partie peut être renvoyée à l'alimentation du broyeur 60.
La sousverse de l'hydrocyclone 64 alimente le classificateur hydraulique 68, tandis que sa surverse est envoyée à l'entrée de l'hydrocyclone 66.
La surverse et la sousverse de l'hydrocyclone 66 constituent deux fractions fines G3 et F3' qui sont soumises, séparément, à une filtration ou à une décantation pour éliminer l'eau qui est recyclée. La surverse de l'hydrocyclone 66 pourra éventuellement être traitée au moyen d'une centrifugeuse 70 donnant deux fractions ultra-fines F4 et F4'.
Dans le classificateur hydraulique 68, la sousverse de l'hydrocyclone 64 est divisée en deux fractions intermédiaires F2 et F2' qui sont également soumises à une filtration pour en éliminer l'eau. Une partie de la sousverse du classificateur 68 pourra cependant être renvoyée à l'alimentation du broyeur 60.
Il est bien entendu que les installations décrites ci-dessus ne sont que des exemples, non limitatifs, d'application de l'invention et que de nombreux autres schémas peuvent être adoptés sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications.

Claims (7)

  1. Procédé pour réduire par broyage une matière minérale en grains de différentes grosseurs et diviser le produit broyé en plusieurs fractions, procédé dans lequel, en partant d'un produit brut en morceaux, dans lequel les morceaux ont des dimensions inférieures ou au plus égales à 150 mm, on le soumet à un broyage par écrasement en couche de matière, on divise les produits broyés en plusieurs fractions comportant une fraction grossière, une fraction fine et au moins une fraction intermédiaire et on renvoie à l'alimentation du broyeur au moins les grains dont les dimensions sont supérieures à la limite supérieure de la fraction grossière, appelés grains trop gros, caractérisé par le fait que :
    chaque fraction de produits broyés est constituée par des grains dont les dimensions sont comprises entre une limite supérieure et une limite inférieure prédéterminées, les grains de la fraction grossière ayant une grosseur comprise entre 0,5 mm et quelques dizaines de mm et les grains de la fraction fine ayant une limite supérieure allant d'environ 300 µm à quelques dizaines de µm,
    on renvoie en outre à l'alimentation du broyeur un excédent de production d'une ou plusieurs fractions, en sélectionnant les paramètres de l'opération de broyage de telle sorte que, pour toutes les fractions, le débit produit soit supérieur ou au moins égal au débit voulu.
  2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on choisit de recirculer les grains d'une ou plusieurs fractions intermédiaires de préférence aux grains de la fraction grossière.
  3. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 comportant un seul appareil de fragmentation (10, 18, 18', 56) effectuant un broyage en couche de matière et au moins deux appareils de classification, permettant de diviser les produits broyés en plusieurs fractions comportant au moins une fraction grossière, une fraction fine, et au moins une fraction intermédiaire, l'un de ces appareils (14, 26, 26', 26") étant apte à séparer des produits provenant du broyeur ceux dont la grosseur des grains est supérieure à la limite supérieure de la faction grossière, appelés grains trop gros, qui sont renvoyés à l'entrée du broyeur, et l'autre appareil de classification (12, 30, 30', 30") étant apte à séparer des produits broyés, les grains constituant la fraction fine, caractérisée par le fait que
    lesdits au moins deux appareils de classification sont prévus de façon à ce que chaque fraction de produits broyés soit constituée par des grains dont les dimensions sont comprises entre une limite supérieure et une limite inférieure prédéterminées,
    l'installation comprend également des moyens pour renvoyer en outre à l'entrée du broyeur un excédent de production d'une ou plusieurs fractions, ledit broyeur étant apte à permettre une sélection des paramètres de l'opération de broyage de telle sorte que pour toutes les fractions, le débit produit soit supérieur ou au moins égal au débit voulu.
  4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le premier appareil de classification est un crible.
  5. Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que le premier appareil de classification est un classificateur hydraulique.
  6. Installation selon la revendication 3 ou 4 caractérisée en ce que le classificateur apte à séparer la fraction fine est un séparateur pneumatique.
  7. Installation selon la revendication 3 ou 5 caractérisée en ce que le classificateur apte à séparer la fraction fine est un hydrocyclone ou un appareil centrifuge.
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