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"PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A LA CONCENTRATION DU CHARBON PAR FLOTTAISON MOUSSEUSE"
L'invention est relative à des perfectionnements à la concentration du charbon par flottaison mousseuse. Elle a pour objet de faciliter les opérations subséquentes à celles de la concentration par flottaison.
Les concentrés résultant du traitement de minerais métallifères ordinaires, par flottaison mousseuse, présentent ordinairement un faible volume comparativement à celui de la matière mise en oeuvre, en raison du faible pourcentage et de la densité élevée des particules métallifères de valeur. D'autre part, les concentrée, provenant du traitement du charbon, présentent généralement un volume important com- parativement à celui de la matière mise en oeuvre, en raison du pourcentage élevé et de la faible densité des constituante de valeur. En outre, dans la flottaison du charbon, telle qu'elle est ordinairement pratiquée, les concentrés ont tendance à retenir un pourcentage élevé d'eau.
L'élimination de l'eau,de ces concentrés volumineux , nécessite de grandes installations, dont il est désirable de réduire l'importance.
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On a constaté que si l'on ajoute à la pulpe une.faible quantité d'un sel dérivé organique de l'acideaulpho-thio- carbonique, les rencontrée de charbon se séparent beaucoup plus facilement de l'eau associée, avec ce résultat que l'on peut réduire sensiblement les installations de séparation ou de filtration.
On sait que, dans la flotation de minerais métallifères, l'emploi de xanthates procure des concentrés d'une plus grande pureté, c'est à dire moins mélangées de gangue, et ces concen- trés sont par suite d'un moindre volume que lorsque du xanthate n'est pas utilisé, avec comme résultat, une réduo- tion de l'importance des installations pour l'élimination de l'eau, ou de f iltration. Dans le cas du charbon, les concentrés sont ordinairement propres, de sorte qu'un ac- croissement de leur degré de pureté n'entraîne qu'une faible réduction du volume des concentrés, n'ayant que peu d'influen- ce sur les dimensions des installations nécessaires à la séparation de l'eau ou la filtration.
Le principal avantage de l'invention réside dans les modifications obtenues dans les propriétés physiques du concentré de charbon, grâce auxquelles la séparation de l'eau, ou filtration, peut être plus rapidement et plus complètement réalisée.
On a également constaté que l'emploi de xanthate est avantageux dans certains autres buts, ci-après définis.
Conformément à la présente invention, un procédé pour la concentration, par flottaison mousseuse,,de charbon, en partant de matières qui en contiennent, et caractérisé par l'introduction comme réactif dans un circuit de flottaison d'un sel d'un dérivé organique de l'acide sulpho-thio-car- bonique (par exemple un xanthate alcalin), en sorte que le charbon contenu dans la mousse est rendu plus facilement séparable de l'eau lors du traitement subséquent. Des xantha- ou de sodium tes, méthyles ou éthyles de potassium/constituent des sels appropriés.
Des essais préliminaires simples suffiront à autre déterminer si tout/sel du type décrit, est approprié au trai-
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MO -16 - I&e ' lm tement d'une matière charbonneuse donnée, et quelles'seront les quantités de réactifs à utiliser.
Beaucoup de xanthates sont facilement solubles dans l'eau et pourront par suite être directement ajoutés au circuit de la liqueur de flottaison, sans qu'il soit nécessai- re de prendre des précautions spéciales pour assurer leur répartition dans la pulpe. En employant ces réactifs, en combinaison avec un agent mousseux facilement disséminable -- par exemple un agent mousseux soluble -- il devient inutile d'agiter préalablement l'un quelconque des réactifs avec la pulpe, préagitation qui serait nécessaire en cas d'emploi d'huiles insolubles.
Il devient ainsi possible d'utiliser des types d'appa- reils de flottaison,, n'employant pas de dispositifs d'agita- tion mécanique.
Dans plusieurs cas, le dit réactif, tel du xanthate, peut avantageusement être mélangé à la pulpe d'une matière charbonneuse à concentrer et se répartir uniformément dans la liqueur mise en oeuvre, en venant intimement au contact aies particules de charbon préalablement à son introduction dans la machine de flottaison. A cet effet, lorsque le charbon doit être concentré en partant de pulpe provenant de circuits de lavage, le xanthate, ou un autre réactif analogue, peut être ajouté à l'eau de ce circuit, avant la phase de flottaison.
On a constaté u'en outre le xanthate, ou un réactif équivalent, accroît la tendance naturelle du charbon à faible teneur en cendres, de flotter par préférence au charbon dont la teneur en cendres est relativement élevée.
L'invention comprend par suite un procédé pour la concentra- tion du charbon par flottaison mousseuse, en partant de matières qui en contiennent, dans lequel on obtient la flot- taison de la portion charbonneuse de la matière à faible teneur en cendres, par préférence au charbon dont la teneur en cendres est relativement élevée, par emploi d'un sel d'un
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dérivé organique de l'acide sulpho-thio-oaroonique (par exemple un xanthate alcalin) en proportion déterminée.
Un agent protecteur colloïdal, organique, tel l'amidon, peut avantageusement être employé en combinaison avec le xanthate, ou un réactif analogie. Un résultat de l'emploi de pareils colloïdes est de retarder la flottaison des con- stituants à haute teneur en cendres, et par suite d'accen- tuer la flottaison différentielle ou préférentielle des constituants A faible teneur en cendres.
Un autre problème qui se pose dans la flottaison mousseuse, problème auquel la présente inventionapporte une solutuon, est celui de 14- séparation de l'eau et des résidus. Lorsque les résidus contiennent une quantité nota- ble de schlamms de la gangue, le dépôt de ces schlamms prend un temps considérable, ce qui est un inconvénient lorsqu'il est nécessaire de réemployer l'eau du circuit.
On a proposé l'introduction de chaux caustique dans le circuit de flota- tion, dans le but de floculer les schlamms de la gangue et de les rendre plus aisément séparables, toutefois, dans la flottaison du charbon, telle qu'on l'à pratiquée anté= rieurement, les résultats obtenus n'ont pas été satisfaisants, car si une quantité suffisante de chaux est mise en oeuvre pour atteindre au résultat cherché, elle entrave la flottai- son des particules de valeur. On a constaté que/l'emploi d'une solution d'un sel d'un dérivé organique de l'acide
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sulpho-thio-carbonique, tel qu'il est ci-dessus décrit, la concentration peut être réalisée dans un circuit rendu alcalin par l'addition de chaux caustique sans pratiquement réduire la récupération,,tandis que l'eau du circuit est facilement séparable de la gangue associée.
Si ori le désire, la masse de matière charbonneuse peut être divisée en grains et fines, ultérieurement traités sé- parément avec les réactifs indiqués précédemment. Par ce moyen, les réactifs peuvent être plus exactement dosés sui- vant les besoins pour les différentes dimensions de matière,
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et l'on obtient une différenciation plus prononcée entre les particules de valeur et la gangue.
Les exemples ci-après décrivent des modes de mise en application de plusieurs des caractéristiques de l'invention.
EXEMPLE 1
Cet exemple montre comment on peut réaliser avec une plus grande facilité la séparation de l'eau et des concentrés, grâce à l'emploi de xanthates dans la concentration du charbon par flottaison.
Du charbon provenant d'une houillère du Yorshire, est flotté d'une manière continue, l'aide d'environ 160 grammes de crésol et d'environ 210 grammes d'huile minérale hydro- carbonée @ ces quantités étant prises par tonne de matière brute -. et l'on constate que l'élimination de l'eau des concentrés présente de sérieuses difficultés. A cet effet on fait usage d'un filtre à vide, tournant, comportant un tambour filtrant à vide @ plongeant dans un récipient, récipient dans lequel les concentrés sont amenés. L'eau n'est séparée qu'en quantités faibles, telles que fréquem- ment le récipient a débordé.
Lorsque la flottaison est réali- sée avec addition de 150 grammes environ de crésol et 105 grammes environ d'huile minérale hydro-oarbonée, mais avec adjonction d'environ 20 grammes de xanthate de potassium, par tonne de matière brute, la séparation de l'eau est si rapide que par moment le récipient se vide.
EXEMPLE II
Cet exemple, qui résulte d'un essai de laboratoire, montre que l'emploi de xanthate ddnne des concentrés plus propres et également plus facilement séparables de l'eau.
Le charbon utilisé, provenant d'une houillère du South Wales. est broyé de manière à passer à un tamis de 0,85 mm d'ouverture. Lorsque la matière est flottée dans une machine du type à circulation,en utilisant, comme réactifs environ 80 grammes de crésol et 80 grammes de créosote de goudron
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de houille par bonne, les concentrés contiennent 3,7% de cendres. Après filtration pendant 20 minutes environ sur un filtre à vide, la proportion d'humidité constatée est d'environ 21,2% Lorsque la flottation s'effectue avec emploi comme réactifs de 80 grammes de crésol et de 20 grammes de xanthate de potassium par tonne, le xanthate se trouvant ainsi substitué au créosote de goudron de houil- le, les concentrés ne contiennent plus que 3,1% de cendres.
En outre, après filtration pendant 20 minutes, sur un filtre à vide, la proportion d'humidité est ramenée à
19,1%.
Dans cette expérience, la séparation de l'eau a été effectuée dans les mêmes conditions dans les deux cas, afin d'obtenir des résultats comparatifs, mais à l'évidence les concentrés obtenus lors de l'emploi des xanthates auraient pu être débarrassée de leur eau dans un temps plus court que celui qui est nécessaire lorsque l'on utili- se une huile insoluble (du créosote de goudron de houille par exemple) et la masse filtrante eut pu être plus importante. On a également constaté que le charbon de la mousse, obtenue avec emploi de xanthate dépose beaucoup plus rapidement que si du xanthate n'est pas utilisé; la matière déposée est plus compacte et contient moins de petites bulles d'air emprisonnées. Cet effet est avantageux si la pulpe doit être soumise à épaississement dans le out d'en éliminer l'eau au lieu de, ou préalablement à la filtration.
EXEMPLE III
Dans beaucoup de cas on obtient les ésltats les plus favorables en employant, outre du xanthate, un agent mousseux et une huile insoluble. Ce mode d'exécution est illustré par le présent exemple.
La matière première employée provenait des bassins de décantation d'un lavoir à charbon. Le charbon y contenu était très finement divisé, et la portion utilisée passait au tamis de 0,165 mm d'ouverture. Par emploi de crésol dans
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la proportion de 210 grammes, et de naphte li?uf"leljhelfei7noolu- ble), dans là proportion de 425 grammes par tonne de matière brute, on obtint un concentré contenant 9,9% de cendres, et les résidus contenaient 68,9% de cendres. Ce résultat éat. le meilleur réalisé en utilisant un réactif mousseux et une huile insoluble.
Dans un autre essai, essai dans lequel les . mêmes réactifs furent utilisés dans les mêmes proportions, mais avec addition de xanthate de potassium dans la proportion de 42 grammes environ par tonne de matière brute, les concen- tés contenaient 8,6% de cendres, et les résidus contenaient
67 de cendres.
Dans ce cas, l'emploi de xanthate conduit à l'obtention d'un concentré plus propre.
Dans un autre essai ur la même matière, on a ajouté du crésol dans la proportion de 340 grammes environ, et du naphte dans la proportion de 675 grammes environ par tonne de matière brute, et obtenu un concentré contenant 9,3% de cendres avec des résidus contenant 62,2% de cendres. En employant le crésol et le naphte dans les mêmes proportions, avec toutefois addition de 65 grammes de xanthate de potassium par tonne de matière brute, on obtint un concentré contenant
9,3% de cendres avec des résidus contenant 68,2% de cendres.
Dans ce cas, l'addition du xanthate conduit à une récupéra- tion plus élevée, sans perte de qualité.
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