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" Perfectionnements dans la séparation des matières sèches "
Cette invention est relative à an procédé perfectionné pour séparer des matières divisées mélangées, de poids spé- cifique différent, dans lequel procédé, la séparation des matières est effectuée par Inaction combinée d'une pression d'air, continue ou palsatoire et par un mouvement vibratoire du lit, ou par une pression d'air pulsatoire et par l'action de la gravité saule.
L'invention envisage plus spécialement l'amélioration d'un ou. de plusieurs des produits déchargés du séparateur pneumatique fonctionnant comme décrit ci-dessas et dans le- quel on traite des mélanges de matières dont les particules constitutives diffèrent notablement en dimensions, mais re- lativement peu en poids spécifique.
L'invention est applicable, en particulier, à la sépa- ration d'un mélange de charbon, de matière hétérogène et de schiste, ou autres impuretés lourdes, mais l'invention ne
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s'y limite pas.
Le but de la présente invention est de réaliser un pro- cédé perfectionné, dans lequel la pureté des produits fi- naux est augmentée, tout en facilitant leur séparation,
L'invention comprend en principe , un procédé pour la séparation des matières sèches , par exemple un mélange contenant deux substances de densité différente et des par- ticules de dimensions différentes, par exemple un mélange de charbon et schiste, le procédé consistant à séparer d'a- bord en deux parties le mélange, par un processus mécanique à sec, l'une des parties étant constitué par les plus gran- des particules du.
constituant le plus lourd et a soumettre ensuite le reste à un processus de tamisage pour l'élimina- tion dans fine forme pure des plus grandes particules de l'autre constituant du mélange, après quoi, le reste cons- titué par un mélange des plus petites particules des deux constituants de la matière, est traité de n'importe quelle manière désirée.
L'invention consiste également dans une méthode pour séparer des matières de l'espèce décrite, dans laquelle métho- de, on soumet un ou plusieurs des produits non classés d'un séparateur pneumatique, à un ou plusieurs nouveaux traite- ments tel qu'il sera décrit au présent mémoire.
L'intention consiste également à soumettre le ou les produits non classés débités par un séparateur pneumatique, à une action) de classement, et à soumettre an ou plusieurs des produits classés résultants de la dite action de clas- sement, à un ou plusieurs nouveaux traitements sur un sé- parateur ou des séparateurs pneumatiques. Dans certains cas, par exemple da.is le traitement de minerais complexes, con- tenant différentes valeurs, il est avanla geux de prendre plus de trois produits.
L'invention consiste de plus, à régler les pressions d'air continue ou. pulsatoire au-dossous des lits de la ma-
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tière traitée, de manière à permettre la décharge à partir' de chaque séparateur, de n'importe quel produit, qui ne doit pas être traité à nouveau, dans an degré de pureté élevée.
L'invention consiste de plus, à détourner n'importe quelle proportion des matières soamises au traitement et, ce, par le ou les processus qui seront décrits ci-après et dans n'importe quellephase du processus,la dite pro- portion étant retournée à une unité précédente ou étant. retournêe au commencement du ou des processus et remélan- gée avec la matière non classée et non.traitée,
L'invention consiste également en une variaate du procédé sllon l'un ou l'autre des cinq paragraphes précé- dents, laquelle variante comprend l'enlèvement d'un pro- duit lourd impur et la préperation par tamisage, d'an produit lourd par sous classé,- .
Les dessins joints au. présent mémoire illustrent une forme de réalisation de' l'invention.
Dans ces dessins*.
Figure 1 est an schéma illustrant l'influence de la dimension et du poids spécifique des particules à séparer, sur leur enlèvment de la masse.
Figure 2 mmntre schématiquement le cours diane appli- cation du procédé de la présente invention.
Figure 3 montre schématiquement le cours diane autre application selon la présente invention.
L'invention n'est pas limitée à la séparation du schis- te du charbon, mais elle peut être appliquée à la sépara- tion de n'importe quel mélange de particules de poids spé- cifique différent, tels que des minerais ou des sels solo.- bles, ou des matières plus légères que l'eau, ou analo- gues.
vans l'état actuel de la technique de la sépération
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de particules de schiste, de particules de charbon, avec application de pression pneumatique, il est connu que la gamme des dimensions qui peuvent être séparées avec succès en une ¯.opération, est limitée et que malgré que le char- bon à l'état non classé peut être nominalement débarrassé du schiste sur des séparateurs pneumatiques, il n'en est pas moins vrai que les séparations de l'espèce sont connues comme étant imparfaites. Cette imperfection peut être mise en avant avec référence à la fig. l, qui est simplement schématique est n'est pas destinée à montrer les dimen-
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sions on formes exactes, des différentes particules.
Moi, des particules lourdes (schiste) dont les dimensions vont en diminuant E 1 H2 H4 E5 E6 H7 E8 - H ( n-1 ) , Hn sont montrées à côté de particules plus légères (charbon) dont les dimensions vont également en diminuant J 1 Z2 m 3 L 4. L 5 L L L - L( 1)' , et des particules avec des chiffres d'index- plus faibles,sont sapposées être de dimension plus grande ,
Si un lit constitué par un mélange de particules de
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Bi à En et de LI à Ln est amené sur un séparateur pna amatique fonctionnant dans des conditions déterminées, les particll1es ! lourdes plus grandes Hl occuperont la couche la plus inférieure du lit et les particules restantes se disposeront tout à fait comme montré dans la fig, 1.
Si le produit est divisé en deux parties, l'un# des parties peut être constituée par un mélange par de parti- cules lourdes de la gamme de dimensions Hl à Est l'autre partie comprenant la totalité des particules plus légères
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de la gamme de dimensions LI à L 8 rendne impure par des particules lourdes de tontes les dimensions iniérieares y compris H4.
Ainsi, quoique la concentration des particules plus l'égères dans le produit traité ait été augmentée par la
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seule séparation pneumatique à laquelle il a'été soamis, il se peut cependant que le produit ne soit pas aussi par qa'on pourrait le désirer pour bien des buts.
Dans le procédé selon la présente invention, le pro- duit mélangé du séparateur pneumatique primaire est traité sur des appareils de tamisage ou de classement prévus de façon à séparer des particules de la grandeur 3 et des particules au delà, do grandear inférieure à 3. Donc, la produit de la séparation primaire, qui est constitué par un mélange de particules L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8à Ln. et de H4 H5 H6 H7H8 à Hn. est divisé en deux produite : (1) Un produit léger absolument par constitué par des particules de la grandeur L1 à L3 et (2) Un produit impur constitué par un mélange de par- ticules légères L4 à Ln et de particules lourdes H4 à Hn.
Ce deuxième produit peut être soumis, selon la pré- sente invention, à un plus ample traitement sur an sépara- tour pneumatique suivi. si on le désire, par une nouvelle action de classement.
L'application du procédé, selon la présente inven- tion comme décrit ci-dessus, n'est est qu'un type simple et l'invention n'y est pas limitée, car n'importe quel produit peut être traité à nouveau et l'on peut donner n'importe quel nombre de nouveaux traitements successifs.
Dans les dessi s, les figs. 2 et 3 montrent sous forme de parcours des applications du procédé de l'invention.
Tous les produits impurs sont représentés par des symbo- les "R" ou "M",et tous les produits purs sont représentés par le symbole "P", Dans chaque cas, des produits pars lourds sont montrés comme devant être enlevés à gauche et tous les produits purs légers sont montrés comme devant être enlevés à droite du dessin.
Dans le cas des opérations de classement qui se pro-
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dllisent dans ces figures montrant le parcours, la trajec- toire du refus au. classement est indiquée par une ligne horizontale et la trajectoire du classé est indiquée par
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une ligne verticale, partant du rectangle, qui représe¯ te l'appareil de tamisage ou de classement. Des produits ou courants alternés sont indiqués par das lignes pointillées.
Fig. 2 montre en forme de parsours une application du procédé selon la présente invention, dans laquelle un mé- lange de particules de poids spécifique différent et se
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trouvant dans a état non classé "roi", qui peut être con- sidéré comme comprenant des particules légères allant de L 1 à Zn et des particules lourdes allant de Hi à 13n, est amené sur un séparateur pneumatique A, qui sépare deux
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produite Pl et R2.
Le produit 21 u comprend les particules lourdes Hl, Eu et B3. Le produit R 2 est constitué par des particules légères LI f- à lin avec des particules lourdes H4 à E . Le produit R2 est dirigé sur an appareil de classement B, qui sépare deux produite à savoir, an produit léger par
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représenté par des particules Li à L3 6t un produit im- par R , constitllé par des particules lourdes E 4 à Hn et des particules légères L4 à Ln Ce dernier produit est, à son tour, amené sur un séparateur pneumatique C, qui sépare deux produits P3 et R .
Le produit P3 est'essentiellement constitué de par-
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ticules des dime:lsions de H4 à H7. Le produit R comprend des particules lourdes E 8 à Hn et des particules légères
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L4 à Ln.
Si le produit R 4 est alors de la pureté désirée ou
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bien, si le mélange de R Eit J?2 est de la pureté désirée, le produit R 4 paut être enlevé da processus et ne pas être soumis à plas ample traitement. Dans le cas contrai- re, il peut être retenu dans l'appareil de traitement et
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soumis à plus ample traitement ou traitements, à la maniè- re qui est maintenant comprise en principe.
Fig. 3 montre une variante da procédé de l'exemple de la fig. 2, pour aatant qu'un troisième produit, cons- titu.é par an mélange de particules imparfaitement séparées est montré pour être enlevé du séparateur pneumatique.
Pour le reste, cette application du procédé est analogue à celle montrée dans la fig. 2. cotte
Fig. 3 montre variante dans laquelle an mélange de particules de poids spécifique différent et se trouvant dans un état non classé R1, qui peut être considéré comme comprenant des particules légères L1 à Ln et des partcu- les lourdes H1 à Hn,est dirigé sur un séparateur pneama- tique A , qui sépare les trois produits P1, M1 et R2.
Le produit P1 comprend essentiellement c . parti.on- les lourdes H1, H2 et H3. Le produit M1 est essentielle- ment constitué par un mélange de particules imparfaitement séparées. Le produit R2 est essentiellement constitué par des particules légères L1 à Ln, avec des particules lour- des H4 à Hn. 'Le produit R2 est envoyé vers un appareil de classement B qui sépare deux produits, an produit ptar P2.
2 représenté par des particules L1 à L3 et un prodait impur R constitué par des particules lourdes H4 à En avec des particules légères L4à Ln, qui, à son tour, est dirigé vers un second séparateur pneumatique C, qui sépare trois produits P3, M2 et R4.
Le produit P3 est constitué par des particules lour- des de la dimension H4 à H7. . le produit M2 est constitué par un mélange de particules imparfaitement séparées dont la grandeur maximum est 4.
Le produit P4 est constitué par des particules légè- res L4 à Ln avec de petites particules lourdes représentées par H8 à Hn.
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Si le produit R4 est alors de la pureté désirée, ou bien, si un mélange des produits P2 et R4 se trouve au. de- gré de pureté désirée, le produit R4 peut être enlevé du processus ,et ne pas être soumis à plus ample traitement.
Autrement il peut être retenu dans l'appareil de traite- ment et soumis à de plus amples traitement . ou traitements, à la manière comprise en principe.
Dans l'application illustrée par la fig. 3, P1 et P2 sont des produits purs et sont immédiatement enlevés d,, l'appareil de traitement. Les produits M1 et M2 sont mé- langés et retournés au commencement du processus pour être traités à nouveau.
Dans une variante, le produit M1 peut être retourne vers R1 et le produit M2 peut être retourné à R3, comme indiqué par les lignes pointillées.
G é n é r a l i t é s.
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L'invention n'est pas limitée à la description ci- dessus donnée à titre d'exemple. Par exemple, le procédé peut être mis en oeuvre de telle façon, que l'on obtienne an produit lourd classé, en soumettant un produit impur lourd à une action de classement, au lieu. d'obtenir un pro- duit léger pur classé au refus, en soumettant un produit léger impur à une action de classement.
Dans ce dernier cas, si on le désire, la matière lour- .de impare classée au refus, peut être soumise à un proces- sus de broyage après Inaction de classement et elle peut alors être retournée au commencement ou dans n'importe queluphase appropriée du procédé,
Nous référant de nouveau au procédé décrit ci-essus avec référence au dessin, il y a lieu de noter que dans l'état actuel de la technique, il est connu qu'un produit léger plus par que le mélange léger et lourd L1 à Ln et H4 et Hn pouvait être obtenu au dépend de la puretédu
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produit lourd qui l'accompagne.
Ainsi, lorsque le procédé est applicable pour enlever la schiste du charbon, il éli- mine ou réduit la perte du produit charbonneux de valeur, dans le produit schisteux sans valeur, tout en permettant de préparer un prodait de charbon d'une pureté plus éle- vée.
De plus, dans l'état actuel de la technique du. trai- tement de particules essentiellement constituées par des mélanges de charbon et schiste et se trouvant dans un état non classé, au moyen de séparateur pheumatique, il est connu que dans le but d'éliminerla quantitémaximum des particules de schiste du charbon traité, la pression d'air, l'épaisseur et la perméabilité du lit, doivent être réglés avec un soin tel, que la séparation en est rendue instable et quelle est difficile à maintenir.
Il est également connu que lorsqu'on désira éliminer du produit charbonneux traité la quantité maximum des plus petites particules de schiste, la vitesse de la séparation est réduite.
Le procédé selon la présente invention, prévoit des moyens par lesquels une séparation stabilisée peut être maintenue avec les grandes capacités. De plus, dans l'état actuel de la technique, dans les cas ou l'on obtient des . produits pars en soumettant les particules mélangées. à une opération de classement, avent de les traiter sur un séparateur pneumatique, il se produit tins cartaine cassa'' du produit charbonneux relativement friable, qui réduit la valeur dudit produit charbonneux.
Le procédé selon la présente invention réalise des moyens par lesquels l'opération finale effeectaes sur le charbon de refus est une opération de classement et le dit produit charbonneux , au moment où il quitte l'appareil, contient une quantité minimum de particules sous-classées et présente de ce fait, une plus grande valeur.
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De plus, dans l'état actuel de la technique, comme il a été montré ci-dessus, les plus petites particules de schiste sont les plus diffiles à enlever lorsqu'on traite de la matière non classée.
On sait, que dans bien des matières brates, tel que le charbon, la concentration de particules de schiste aug- mente à mesure que la dimmension des particules décroît, de sorte qu'un simple traitement de la matière à l'état non classé, sur an séparateur pneumatique qui ne fait qa'éléminer les plus grandes particules de schiste rôdait très peu leur concentration dans le'produit de charbon pr épar é.
Le procédé selon la'présente invention prévoit des moyens par lequel de telles matières comme cellesdécrites ci-dessus, peuvent être séparées en produits dont la pare- té est augmentée. De plus, lorsque des matières ayant une grande teneur en humidité sont à traiter, le procédé selon la présente invention présente l'avantage que l'on soumet les plus fines particules à l'action desséchante de courants d'air successifs avant que ces particales ne soient séparés, tandis que dans l'état actuel de la technique, de telles particules fines, humides, ne sont soumises à l'action desséchante d'un courant d'air, que sur le séparateur pneumatique seulement.