BE367738A

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Publication number: BE367738A
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Description

Procédé et installation pour l'enrichissement ou la séparation par émulsion des minéraux et notamment du graphite.

Monsieur Alexis Désiré Joseph ELIÉ
Dans les installations couramment utilisées pour l'enriohissement ou la séparation par émulsion des minéraux, on brasse en même temps le minéral ou les minéraux à sépa- rer et le milieu émulsif formé d'un liquide (eau par exem- ple) et d'une substance émulsive (orésyl, essences, etc..) Il en résulte, d'une part, un travail mécanique important et, d'autre part, une usure des appareils, les minéraux étant généralement très durs. Si, par contre, les minéraux sont friables, il se produit un émiettement lui les dépré- cie.

Cet émiettement rend souvent difficile l'émulsion, car certains minéraux et laurs gangues forment des parti- cules colloïdales qui rendent le miliau non propice à la formation de la mousse et empêchent, de ce fait, de traiter ces minéraux sans les avoir, au préalable, soumis à un premier traitement.

La présente invention a pour objet un procédé et une installation en comportant application, pour l'enrichisse- ment ou la séparation par émulsion des minéraux (prinoipa- lement du graphite), permettant de remédier aux inconvé-

nients précités et remarquable, notamment, en ce que l'agent émulsif (par exemple émulsion d'un liquide, eau ou autre et de crésyl ou autre substance émulsive avec de l'air ou. un gaz approprié) est obtenu en dehors de la zone où. la matière minérale à traiter se trouve émulsionnée.

Selon une autre caractéristique de l'invention le mi- lieu émulsif (liquide, eau ou autre, additionnée d'une substance émulsive) décrit un circuit fermé.

D'autres caractéristiques résulteront de la descrip- tion qui va suivre.

Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la fig. 1 est une coupe verticale d'une installation suivant l'invention comportant un seul appareil; la fig. 2 est une vue, en plan, correspondante; la fig. 3 est une coupe verticale d'une variante d'exécution; la fig. 4 est une vue en plan d'un appareil dont la partie supérieure (ou spitz) servant à la récupération des mousses est carré*; la fig. 5 montre en élévation une installation formée d'une batterie d'appareils disposes en cascade; la fig. 6 est une vue, en élévation, d'une autre batterie d'appareils indépendants pour lesquels le milieu émulsif décrit un seul circuit fermé; la fig. 7 est une vue en plan correspondant à la fig.6.

Selon l'exemple d'exécution représenté aux figures 1 et 2, l'appareil est formé d'un corps métallique 1 cylin- drique, de préférence de forme circulaire. Ce corps métal- lique 1 est terminé à sa partie inférieure par un cône 2 comportant soit une vanne ou un robinet de vidange, soit une arrivée 3 d'un jet liquide permettant l'évacuation des stériles par le robinet 4 par exemple. J. sa partie supé-

rieure le corps 1 est prolongé par un tronc de cane 5 évasé vers le haut, et formant une sorte de cuvette (ou spitz) pour la réception des mousses du minéral émulsionné. Ce tronc de cône porte extérieurement une rigole circulaire 6, légèrement en pente et terminée par une partie très inclinée 7 enroulée hélicooidalement autour du corps 1.

Dans le corps 1 est disposé à la partie supérieure un cylindre étanohe 8 concentrique au corps 1. Les cylindres 1 et 8 pourraient être remplacés par deux troncs de cane coaxiaux et à génératrioes parallèles. Les deux parois 1 et 8 ménagent entre elles un passage annulaire 9 dans lequel sont, de préférence, ménagées des saillies 9a formant chi- canes. Le cylindre interne 8 est surmonté d'un cône 10, prolongé par un axe vertical 11, destiné à supporter, d'une manière quelconque appropriée, un entonnoir 12. Cet enton- noir est prolongé vers le bas par un cône 13, parallèle au cône 10 avec lequel il forme un passage annulaire 14 pour les minéraux versés dans l'entonnoir 12.

A sa partie inférieure. le cylindre central 8 est pro- longé par un cane 15 dont le sommet 16 se trouve vers le milieu de la hauteur du corps 1.

Sous la pointe de ce cane, débouche, à une faible distance et de bas en haut, le conduit 17 qui amène l'agent émulsif (émnlsion par exemple d'eau ou autre liquide et de crésyl ou substance analogue émulsive avec de l'air ou un gaz approprié) formé dans le batteur 18, extérieur à l'ap- pareil et d'un type quelconque,, par exemple du genre d'une pompe centrifuge. Au-dessous du conduit 17 se trouve un deuxième conduit 19 destiné à aspirer et ramener au battaur 18 le liquide teau) et la substance émulsive.

Dans ce con- duit 19, débouche dans le sens de la flèche f1 un tuyau 20

destiné à l'introduction au fur et à mesure des besoins de la substance émulsive (crésyl, crésol, essence de térében- thine, carbonyl. goudron, essence, etc...) et 4 l'introduc- tion de l'air libre aspiré par le batteur.

Si l'on désire utiliser de l'air comprimé ou un gaz partioul$er, le tube 20 amènera cet air ou ce gaz, et la substance émulsive sera, au fur et à mesure des besoins, introduite dans le conduit 19 par un deuxième tuyau 21,
Le dispositifest complété par un certain nombre de chicanes dont les rôles seront précisés plus loin, L la partie supérieure, un tronc de cône 22 divise la cuvette ou spitz servant au rassemblement des boues en deux parties l'une interne 23 en communication avec le conduit vertical annulaire 9, l'autre 24 à la périphérie, en communication avec la précédente par le haut.

Au-dessous du cône 15 au niveau du conduit de refoule- ment 17 de l'agent émulsif sont placés deux aatrea troncs de cône coaxiaux 25 et 86, Enfin, à une faible distance au-dessus du tuyau d'aspiration 19, est disposé un cane 27 ménageant entre sa base et la paroi 1 un passage annulaire 28. Tous ces cônes sont maintenus au moyen de ferrures quelconques appropriées.

Pour la facilité de l'exposé du fonctionnement qui va suivre on va supposer l'installation, divisée en quatre zones A, B, 0 et D (figure 1), limitées par quatre plans horizontaux superposés.

Le batteur 18 producteur de l'agent émulsif, est mis en marche. L'air ou le gaz est aspiré ou envoyé sous press par le tuyau 20. Si besoin est, on ajoute de la substance émulsive. Sous l'action du batteur, il se forme une émul- sion du liquide utilisé, eau par exemple, de la substance émulsive (crésyl, essences, etc...) et d'air ou de gaz. cette émulsion est refoulée par le conduit 17 dans l'appa-

reil à la partie supérieur de la zone C; le cane 35, formant chicane, guide l'émulsion sous le cône 15 (flèches ! 2). Les bulles émulsives formées à haute pression dans le batteur se dégagent et montent dans le passage annulaire 9 (zone B).

Quant au milieu émulsif, (liquide et substance émulsive), il redescend entre les cônes 25 et 26 gagne la périphérie sous l'action du cône 27 et est à nouveau aspiré de bas en haut par le oonduit 19 qui le ramène au batteur 18. Le milieu émulsif décrit &one ainsi un circuit fermé. Grâce au cane
27 l'aspiration se fait à la périphérie sans grande vitesse, d'où entraînement pratiquement nul de minéral émulsionné vers le batteur.

Le minéral entre en 12 à l'état semi-fluide après avoir été pétrole ou huilé légèrement. Il glisse entre les canes
10 et 13 et tombe dans la zone B, c'est-à-dire dans le passage annulaire 9. Pendant le parcours de haut en bas dans cette zone, il rencontre les balles ascendantes d'air on de gaz. Il se produit donc une émulsion du minéral semi- fluide et d'air ou de gaz. La formation de cette émulsion est favorisée par les chicanes 9a qui provoquent des remous dans cette zone.

On peut bien entendu régler la hauteur de la zone B suivant la nature du minéral traité, et augmenter on diminuer le diamètre des parois 1 et 8 pour obtenir le débit voulnm Par réduction de la largeur du passage 9, on peut augmenter la densité des bulles d'air ou de gaz. quant à la pression de ces balles, elle est réglée par la vitesse du battage, ainsi que, le cas échéant, par la pression du gaz et la proportion de substance émulsive ajoutée au li- quide.

La mousse (émulsion du minéral) se rassemble à la partie supérieure dans la zone A. Le masque en tronc de o8ne 22 renvoie vers le centre l'émulsion ascendante et diminue ainsi lesremous de la mousse et évite qu'elle ne

soit souillée par le minéral arrivant en 14, La mousse peut être enlevée par envoi en 23 d'une quantité de liquide pro- voquant le débordement de la mousse sans affecter la zone C.

La mousse est recueillie dans le canal 6, L'enlèvement de la mousse peut également être fait par tous autres moyens quelconques appropriés mécaniques ou manuels. Dans ce cas il convient d'éviter les débordements, Ce résultat peut être facilement obtenu au moyen d'un tube de trop plein 29 qai débouche à un niveau légèrement inférieur au bord supérieur du. spitz.

Les mixtes ou. stériles ou les minéraux qui ne flottent pas, descendent le long de la chicane 26. Ils tombent au. fond du. cane 2 d'où ils sont évacuée d'une manière continue ou par intermittence, soit par sortie naturelle, soit par l'envoi d'un jet liquide par le tuyau 3. Les résidus pour- ront être recueillis directement au-dessous de l'appareil ou. être élevés au moyen d'un dispositif élévateur quelcon- que non représenté, vis d'Arohimède ou autre.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

Si l'on a à traiter des minéraux dont la dilution dans l'eau, forme un liquide boueux, on pourra faire déboucher le tuyau d'aspiration 19 dans un réservoir de décantation, le batteur 18 aspirant le liquide clair à la sortie de ce dé- oanteur, maintenu sous dépression par le batteur, A la fig, 3, on a représenté une installation analogue dans laquelle toutefois le batteur est supprimé. ,Le liquide (eau par exemple) et la substance émulsive séjournent cons- tamment dans le corps 1. Un tube 30 permet au. fur et à me- sure des besoins, d'ajouter de la substance émulsive.

Au. centre de l'appareil, sous le cône 27 est disposé un émul- seur, constitué par un tube vertical central 31, dans lequel est disposé axialement, au-dessous d'un étranglement 32, un tube 34 percé de petits orifices par lesquels sort, de bas <Desc/Clms Page number 7> en haut , de l'air (on un gaz) comprimé, arrivant par le conduit 33. Par aspiration, le liquide et la substance émul- sive montent dans le tube 31 et constituent, avec l'air, l'émulsion, dont le rôle est le même que celui qui a été indiqué précédemment.

Si l'on avait à traiter des substances formant de la boue avec le liquide du milieu émulsif, il suffirait d'in- teroaler entre l'aspiration au bas du tube 31 et l'émulseur à air comprimé des décanteurs comme il a été déjà indiqué plus haut.

Bien entendu, les formes des appareils peuvent être antrss qtae celles représentées aux figures 1 à 3. Notam- ment, le spitz de récupération des mousses pourra être (figure 4) oarré ou rectangulaire ce qui dans certains cas pourra faciliter l'enlèvement des mousses.

Par ailleurs plusieurs appareils x1,x2, ,!. 3 et!. 4 (figures 6 et 7) pourront être réunis en batterie sur un seul émulseur 18.

Les appareils alimentés ou non par an même émulseur pourront être disposés en cascade (figure 5). On pourra ainsi soit séparer des corps différents, soit rendre la mousse plus pure.

Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.

REVENDICATIONS 1 - Un procède pour l'enrichissement on la séparation par émulsion des minéraux en général et principalement du graphite, caractérisé en ce que l'émulsion entre le milieu émulsif (par exemple de l'eau ou autre liquide mélangée à du crésyl ou autre substanoe émulsifiante )avec de l'air ou un gaz approprié, est obtenue en dehors de la zone où la **ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **. matière minérale à traiter est émalsionnée.

2 Un procédé suivant 1 , caractérise en ce que le milieu émulsif décrit un circuit fermé.

3 .- Un procédé suivant 1 , caractérisé en ce que le minéral ou le mélange de minéraux à traiter tombe en chute libre dans une zone parcourue de bas en haut par les bulles d'air ou de gaz provenant du milieu émulsif émulsionné sé- parément.

40.- Une installation pour la réalisation du. procédé suivant 1 , caractérisée en ce que le'batteur ou autre ap- pareil émulseur est disposé, soit à l'extérieur de l'appa- reil, soit à l'intérieur de celui-ci, et en ce que le dis- positif d'alimentation du. minéral à traiter est situé du côté de l'orifice de sortie de l'appareil émulseur, 5 ,- Un appareil pour la réalisation du procédé sui- vant 2 , caractérisé en ce que l'admission de l'appareil émulseur est relié à la sortie d'une zone de repos où le milieu émulsif est sensiblement débarrassé de matières soli- des.

6 .- Une installation pour la réalisation du. procédé suivant la revendication 3 caractérisée en ce que le dis- positif -' d'alimentation du. minéral à traiter est disposé à un niveau, supérieur à. l'orifice de sortie de l'émulsion du milieu émulsif de façon que le minéral tombe par gravité dans le courant ascendant de milieu émulsif 7 .- Une installation suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6 , caractérisée en ce que l'appareil émulseur est constitué par un corps cylindrique ou tronco- nique dans lequel se trouvent superposées plusieurs zones, savoir :

à la partie supérieure une zone de recueillement des mousses, au-dessous une zone d'émulsion du ou. des mi- néraux, et à la partie inférieure une zone de recueillement <Desc/Clms Page number 9> des stériles, l'agent émulsif étant produit on introduit sons la zone d'émulsion du minéral, 8 .- Une installation suivant 7 , oaraotérisée en ce que l'émulseur est disposé à l'intérieur du corps cylindri- que entre la zone d'émulsion des minéraux et la zone infé- rieure de recueillement des stériles, et est constituée par un dispositif Giffard dont la buse est reliée à une oanali- sation d'air ou de gaz comprimée 9 - Une installation suivant 5 ,

caractérisée en ce que l'appareil émulseur est constitué par un batteur exté- rieur à l'appareil de traitement et peut être combiné à un ou plusieurs appareils de traitement, dans ohaoun desquels il refoule l'agent émulsif et hors duquel il aspire le mi- lieu émulsif débarrassé de l'air ou du gaz.

10 .- Une installation suivant l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que la trémie d'alimentation du minéral à traiter débouche au-dessus du dessus oonique d'un organe central disposé dans l'axe de l'appareil de façon à laisser un espace annulaire, parcouru par le minéral qui descend et l'émulsion qui sort d'un ori- fice, disposé au-dessous du fond conique dudit organe cen- tral.

Il .- Une installation suiaant 10 , caractérisée en ce qus la trémie se prolonge par un masque parallèle au dessus conique du dit organe central de façon à empêcher le contact des monsses avec le minéral à traiter.

12 ,- Une installation suivant 10 , caractérisée en ce que deux chicanes en forme de tronc de cône renversé en- tourent le dit orifice de sortie de l'émulsion, sous ledit fond conique, de façon à guider l'émulsion vers le haut et à guider la matière non émulsionnée vers le bas dans deux zones coniques séparées. <Desc/Clms Page number 10>

13 .- une installation suivant 5 , caractérisée en ce qu'un bac de décantation est intercale dans la canalisation d'aspiration du milien émulsif, lorsque le ou les minéraux produisent des boues, 1400-une installation suivant 5 , caractérisée en ce que le tuyan d'aspiration du milieu émulsif débouche dans l'appareil de traitement sous un masque de forme conique ou analogues dans une zone de repos relatif dans laquelle le minéral à traiter ne peut pas parvenir, 15 .- Une installation suivant 4 , caractérisée en oe que des chicanes sont disposées dans chaque appareil de trai- tement Cana la zone d'émulsion du au des minéraux, de manié- re à produire de légers remous favorisant l'émulsion, 16',

- Un procéda pour l'enrichissement oa la séparation par émulsion des minéraux en général et principalement du graphite, en substance comme décrit.

17'.- une installation pour l'enrichissement ou la séparation par émulsion des minéraux en général et prinoipa- lement du graphita, en substance comme décrit et comme re- présenté au dessin annexé. '