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" Perfectionner.lents relatifs à la concentration des miné- raax , y compris le charbon ".
La présente invention comprend des perfectionnements à la concentration des minéraux, - compris le charbon, cu relatifs à celle-ci.
L'invention a pour bat de fournir an procède pour la concentration par voie sèche des minéraux et plus parttiou- lièrement du charbon/dans les cas où un procéda de concentra- tion par voie humide n'est pas désirable on possible. Le procédé suivant la présente invention permet la traitement d'une large gamme de dimensions en une opération. Il est particulièrement avantageas pour le traitement du charbon menu contenant des fines et da poussier.
On connaît des procédés dans lesquels une couche de charbon reposant sur un crible perforé est soumise par en à dessous l'action d'une pression d'air telle que le charbon est légèrement soulevé ou détaché par le passage ascendant de l'air et la stratification de la matière en couches de poids spécifiques différents est facilitée. On a aussi sug- géré que le passage ascendant de l'air soit efietué sous
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ane pression, pal soto ire. Toutefois, ces procédés souffrent d'an sérieux i'lCcllvé.lie1t$ consistant en ce que l'air em- popote avec lui de lalmatièce fine ou de la poussière qu'il est difficile de récupérer et qui. S0 elle n'rst récupérée, rend l'installation nuisible pour le voisinage.
Eu outre , la stratification de la matière fine ou de In potière pré- sentant d<"s dimensions différant da,lS une lsrge mesure n'est
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pas satisfaisante.
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Suivant la présente invention, on procède de (;Ol1\..fntra- tion des minéraux (par exemple du uharbon) oor,zrrend les phases ;onsi>ta t faire voyager t1{le 4ourae de minéral l'état divisé, horizo:zt.s?iei,ient en une série d- mauv m nts d'avanuement interr;i]ttents, 2 aIt et 11at ive mG .lt distendre la \.,oD.(;he par mot1Ver:1'2l1t ascendant da ga d811s \.,el16-\.,i par enf desscus et la contraction par mOUV6L,Gnt descendant du gaz hors de celle-ci, de manière;" provoquer la stratification du minéral en c0o.ches de composants différents .ladite dis- tension de la coache étant réglée (jOS :11; au teiiips, de uaniè- re eA#a;
a se prodaire entre lesdits mouvements d'avance- ment, et séparer Ipsdites t;O'K1'1es l'âne de l'autre.(.Le terme " ho r i zont21E'D" nt" arpliquÓ au déplacement cu voyage du minéral signifie que la composante principale do Mou- ve me nt de 1 ccache 3 une direction horizontale mais non que ce mouvement ne r p7 a avoir anssj âne composaiitc verti-
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cale. Le terme " gaz " comprend l'air atmosphérique et il est
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entendu que le mcaveuent da gaz, dont il c.-3t fait mention,est relatif su charbon - c'est-à-dire q118, si on le désire ,le lit de charbon rt-ut être déplacé do manière que le gaz se dé-pl ce TSf rapo;t lui).
.J.Ol sc-ulement 1..' moaV2meJltlde,si.;pcldrut du ga (par rap- port au charbon) aide la stc8t:ii'hstion de lA matière, mai.? il tend a ramener dans la matière tout minéral fin qui 8iJtce:!R-1t pourrait ftre emporté scus forme de poussière.
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De préférence, la pression moyenne du gaz ascendant agissant
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sur le minéral est moindre que celle qui est nécessaire pour sapporter le minéral l'état distenda.
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Jizz minéral traité p-at être du charbon d'une grandear inférieure à un demi-poace anglais Mv dimensions linéaires (ayant par exemple des dimensions 7¯ inéa ices maxima d'un huitième de -pouce anglais ).
L'invention comprend en outre un appareil -pour concen- trer les minéraux (par exemple du charbon), comportant
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8'1 c.ombinaison an .;rible horizo 1tal, des dispositif's dest i- nués faire se ino n vo 1 une w o u who de minéral horizontalement sur le crible de manière 8 fnirt avancer par intecmitt. n.;6 par rapport Pu dit crible la matière qui se trouve sur lui, une chambre pneamatiqao el'1idessoL1s du crible et un piston alternatii e , commanication avec la chambre pne amati<lae et destiné è L,è1t1ser dans celle-ci des alterne ments de pres- sion positive et négative, la pression positive étant r.é#lée quant aa temps, de manière à se produire entre les mouve- ments d'avancement de la matière sur le crible.
De préféren-
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\..6, la chambre pneumatique ou une partie comLianiqaant avec, celle-L,i, est pourvue de soupapes poor l'admission d'air sapplémentaire et des dispositifs pour les faire fonctionner en des points du cyele déterminés aa préalable.
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salivant une varia 1te, l'appareil 'n# ut comprendre un cri-- ble disposé horizontalement,des dispositifs pour débiter le
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minéral sur le crible, une chambre pneumatiqae en dcsscus da cnible, des condaits d'air en surpresmion et en dépecs- sion reliés la chaubrj p;1C Q,:,a ti c;ae, des so apape pour le ccntcôle de l'admission et do l'échappement de l'air p lesdits disrositifs, et des dispositifs pour faire fonction- ner lesdites soupapes alternativement.
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Dans chacune des formes d'appareil, la mcthcde préférée pour assurer le débit d'une coachc d3 minéral tel que au charbon en travers do-crible consiste en des diSPositifd88-
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tinés à impr-iner au rible un moaVe1.ilt longitudinal de vi-
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et-vient, dispositifs qui sont en liaison active aveu les
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dispositifs destinés 1. causer une pression d'air 81terl1'ti- veuent 6aë,43-=- positive et :1-,*-C, 97tL jv:- Cil dessous du crible, de manière ô êtJ:'1? -.;onvE':lsl,18J.l(ut S¯,f1411i'on7.SéS GVE., ?ü'<i.
[: description 1.. i - 8 yC js fait ,,0;L1l1 ÍJc r an exemple d-'un appareil e concordance Rvec T i':lve nt -11 c, et da 'Pc ',:1,; écie' 1.1is 6:1 08aVCè du:rs L;elui-",i. :0:'1.18 1.=::=r,ylr on se céfere au dessins ;ll1'::::;rÉS dans 1<: 8 cp E' 1 s : L8 figuce 1 est une vue de bout en élévation de l'arpa- r e il .
La figaro u,, est une l'ni:: de profil e 1 élévation da iuE''i.lr des ,.ôL't1F'S ayant été *=11.i%-ées ::::c tjrisure 'f CI7.1 ivre, 13 strutur.'.? i'1t: rl.
1:-' f 1 g. a r# est une î?.1; vlf détcil d'un UÉI,;,3l1Í 8L,e cie SG ü;^ re , L8 fibucJ pst une aL1tr vue 1<e détail.
L'app3re]l icn;j7r9nd un C;e3C?.Ll' ou t<iDis horizontal tel qa'un tarais d'appareil de concrntrstion comportant des psrcis latérales verticales 12 et un fond perforé ou une partie '-/-/ ayant la fo l'me d'un uLi.e , les ouvertures Pratiquées dans celui-ci étant petites assez pour Maintenir Is couchE de matière sur ctiblc- lorsqu'elle passe sur celui-ci. Un dispo- stil de conuande ar,pL'or c i6 est 1)révu peur faire osciller le crible lOilsitadinaler,;s 1t d'une T:1811ièL'E' teL.8 que la ma- tière f l,;ol1-..E'nt1'et soit amenée progresser sur la surface du crible. Le dispositif de (;or,J1üande cOiaprend une ,,8me ls um- montée sur un arbre li, q..i entre en contact ave:vroll:";:GU 15 formant ,.arne sur une console 16 montée sur l'extrémité
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de l'appareil.
La console 16 sert aussi former un point
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de fixation pour une bieil't3;e-sdil ^ntc 17 dont le pivot se trouve' sur un é1(';Jnt fixo bâ'(,i en 18. A l'autre ax- trémité de l'appareil se trouve une, console similsire 19 mon- tée sur une biellette oscillante 20 qui est supportée par
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an élément de bâti 21. E.nt re l'élément de bâti i 21 et l'extré- mité de l'appareil se trouve un ressort ou des ressorts 22 qui servent 2 faire revenir le concentrateur en arrière E rencontre da mouvement de la came 13.
.Pour cette raison, le mouvement alternatif du concen-
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trateur est provoqué par la came 13 en faisant toa rner cette et dernière,\/la came doit avoir une forme telle qu'elle imprime
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aa crible un rnouvemrnt saccadé bien L-onnu, par lequel 1.: minéral est poussé en avant T8l' sa,,cades sur se surface.
En dessous du ùtiiblE1 11 se troave une dWlJi1re intériea- r'c 23 qui est exactement adsrtée la i-a,e inférieure du. crible et disposée de manière à osciller ave le crible. Le fond de la chambre est constitué par un piston 24 ayant
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8'Pproximativer at la forme et les dimensions du crible dispc- sé aa-dessus et est relié aux parois de la "h8L,DC'2 23 par la toile- 2b.
']"n niéuauiair appropcié 26 <le l;CL,J.:l8.:ldE ]Jer ar. ,orvpre- nant l'arbre 27, est prévu pour le piston et est relié l'arbre de uommande 14 destiné '--, le propulsion du crible
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11 de façon que c;e dernier ionctionne pour faire avancer la matière au moment où le piston 24 descend et où le matiè-
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re s'a:L'faisse.
Le piston 24 est monté pour le mouvement de glissement vertical sur un tiroir 28 qui se déplace dans un guide 29.
Le guide 29 est monté sur an piédestal 31 qui renferme la came 26..Pour permettre le mouvement longitudinal da crible 11, on prend la toile 25 suffisamment lâche rour permettre
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le moavel3nt latéral relatif entre le fond du piston 24 et la paroi i de la chambre 23.
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Le piston 2-s, comme on le voit\lp1us clairement dans la figure 4 qui le représente en coupe transversale, a la forme d'un canal avec; une aagr 10ngitadiClale centrale pour recevoir an transporteur 32 à vis sans fin.
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Le transporteur 8 vis sans fin est mis en rotation.
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pendent qu'il prend part au mouvement vertical du piston,
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par un rodlf:t i.à i.;ouD8ndé par a,l cliquet fixe ;:'5.
Le rôle
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du transporteur est d'évaluer de la chambre pneumatique
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25 la matière fin? qui passe au travers du crible 11 et 8 cette ixsN fin il délivre ls iaxti l>17? fine dans une rOd18 Z,9t d'où elle tombe fi travers un soufflet .n dans une trap- :TX3 41 pourvue d'obturatoars- d' ir 8Gtor,.::ti;,es 42,;3 dis- posés en s6rie , qui sol..t alterno:tiv.:,:]ei1t ouverte par des chaînes de L;oIill:1811dc partant de l'orbre 27. Ainsi, la m8- tière fine est évaluée 2. travers les soupapes 42, .13 sans permettre' le passage <1 ' x i r travers la :;!Od10 d'évaluation 39.
OOLlL,f on le voit, le trsas¯pc.L,tear 12 est fermé de d0LT;
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sections ayant des filets opposée, de sorte qu'une partie
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du transpcrfpjr délivre 18 Lioti0re Vtrs une extrémité du piston 2,01:, tandis Clao 1 ':?mti - partie du transporteur-là débite vers l'autre e::tréL1ité. Cette dernière partie débit: la rlüt.l8r travers le soufilet t 1=LL et les obturateurs d'air l-,, 1: similaires à =1 s c mf ilct -IL et t s =1=,. oLturatcurs d'air 4:3, ±1 . La d181:Jbr"? pneumatique 2'::> est subdiviser p?r une ll iso;> 56 au ;oint de 0l1"tiO:1 entre les deux parties <.1n tC2,isl' rt:enr? vis S8.1,;;o :: ï' 1i1 W et Q1r 8C¯t:C1 37 de e l cloison est :t'i:..ée au piston 24 et r2uocdé2 la L-lojso1J s6Y'!J,.:\stcj\.;: = 1 Par IJ'1t? pièe ôi toile 1 1 S ; c QS Qe au souf- flet 25.
Les o Li;::I'"3tsa!'slà.'8ÍL' -LS, 1::'; et 1.:,, 14.:i soi:t adéquate- m at ; commandes par des âiNpcsitj- ncn représentés Su des- sin, :7 1; P3.;:'.'."lr par des chaînes de L;CL1L;fL'1 .e partant de l'arbre 37. Le :ïor2to ::u;,:e rt de c"s dispos jt ifs et bien i C i'i niJ et ..le lé it pas < :>; r t à de la 'Gs.t;e ir2vo22tso.l.
'J;1F. tL'r'mif' 5C est prévue 17 c M:, il f 1, i t <r de la matière divisée, telle que da charbon fin, destinée à étre nettoyée
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ou concentrée, sur le crible 11 à l'extcéLitê d'entrée de crlai-;1 en une couche d'épaisseur un Lorme. j3 tré- mie 50 est pourvue, s s i?e L<t 1 inféri0t:C':'/d'Ll1f> sonpspo mesure use 51 actionnée par une l;O;,:T:18nde vitesse variable 52 du type Humphrer-8andbe rg ou d'an aat r e t y- pe. Un dessous de la soupape rnf-sarease e trouve âne tré- mie auxiliaire 57 qt.i délitre la matière sur le rible
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11.
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A l'extrémité de sortie' da cribla 11 est disposé ai barrage 58 de hauteur réglable et de hutear i..oindre que l'épaisseur de la luatierc lJuc l'on e ivisage de tr8iter sur le arible. En outre, le ;riblc s'arrête, un peu avant que l'extrémité de la chambre pI1SOJllatiq!lC? soit atteinte, à une distance suffisante pomr donner miss anc;e âne fente de sortie 59 poar le refus ou la matière lourde. soas la fente de sortie F9 est disposé an cylindre rotatif pourvu d'un certain nombre 8,E" d'ailettes ,C9 et la rotation da cylindre sert à foarnir an moyen d'évaquer cette matière suivant un débit déte l'miné a1préa-
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ble.
Le cylindre est pourvu d'un dispositif de commande
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non représente sar le dessin, propres le teurner
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? cette vitesse.
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Un se\;'o'1d barrage 61 roui-vu dlnne fente d'ÓVf.3c..aatim 62 disposée devant lui, est placé n un point intcrmédigi-
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re sur le crible 11 entre l'extrémité d'entrée et la
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fente d'évacastion finale et cette fente aussi possède un organe de décharge rotatif z ailettes. isoas les orga- nes rotatifs 60 et 65 sont disposés des transporteurs 6, 65 vis sans fin.
Le trsnsportear vis sans fin . délivre la matière provenant des fentes intermédiaires
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66
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2 dans an àisposstii.µ#iôv>,metio=1 du rebat, cependant que le tr,,3nsrorteur ', vis 64. fit la fente finale 59 délivren{-la matière dans un élévateur de retoar 67 pour les fragments de dimensions intermédiaires gaz qui renvoie la
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illsti,3l', ' l t r cri le 50 .
Le long d'une des parois de c 1 chambre prleo.TJ13tiÇLae 23, mais qjelqae distinct" d,? ;ell^-viest disposée una conduit 68 d'amenée d'sir \Jon.T'C 'tCt:1t an tube d'admission d'air 6b auquel l'sir 1'I-oo.t otrc fcurni, sons pi,<ssion si on le clésice. Dans le c,c ¯lClü ît sent disposées plasic'rs boitas cle soupape 70 qui ['C'\;o 0 lice ,lt des ras. c.es d'ait 71 perués travers les parois dét,.uo:ldait 68. Les passa-
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ges d'air 71 sont reliés par des raccords flexibles 72
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en cuir on en (;80utuhol1c des entrées d'air 75 ménagées dans les parois do la chambre 23. L'admission d'air s. la chambre 2U 8, travers les boites de soupape 7C est (jontr'oléc pandes soupapes 7 montées ur une tige de c:crnmonde 75 qui 1 t r > %-é: ifl s toutes les boites de soaT8:p6 en série.
La tif;'" de <5 ; c ,;;< .J :idr des soupapes est pourvue d'un ressort de retour 7qet est a\;t i0111le par une unnie 77 qui p,-rte sur l'extrémité da ls tige 75. 18 came 77 est montée sur un arbre de u;,mr 7d et l'arbre de Lame
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78 est relié, par des dispositifs de commande appropriés.
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aux antres mécanismes de commande de l'appareil, de rJlaniè- re 8 maintenir sa relation de temps convenable aveu ueax- uÍ. "OE1Lle on le voit le plus clairement dans la figure 4, le conduit d'air 68 est monté sur un fer en J fixe
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79 qui fait partie du bâti supportant l'appareil.
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A l'extrémité de décharge ou d'évacuation de l'8ppa- reil sc trouve an p1311 incliné de décharge 8C . ,:\oai3 le plan incliné se troav" an transporteur 8, courroie 8l
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courant transversalement pour emporter la matière \;on- centrée .
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.Pendant 1.0' fO:"L\,;tio ,nC:,811t de l'appareil 1 1 1 - de s s n s w la I!1atiàrr- concentrer, par 0:\:,::;,:rl,' du charbon,est dé- livrée d'une façon contince dans 18 trémie sous la forer de fragments ayant des diroenaious linéaires plus petites
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que Par exemple 1/8 à 5/8 de ponce anglais.
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De la trémie 50 le charbon fin est délivré à travers la soupape 51 sur le crible 11 de lapremière partie de l'appareil. Là, il forme une couche dont l'épaisseur est déterminée par l'importance du débit, et l'allure du dé- bit est réglée de manière a maintenir l'épaisseur cons- tante.
Dans son mouvement ascendant,le piston 24 com- prime l'air dans la chambre 23 sens le crible 11 et force l'air traverser la couche de charbon qui se trouve sur le crible de façon que la couche soit amenée
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b, gonfler et que les particales de charbon soie 1t sépa- rées ltune de l'autre par des pellicules d'air.
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Pendant le moaÎlement ascendant du piston 24, la ma- tière de plas grand poids spécifique devient libre de se mouvoir par rapport la matière de poids spécifique
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...cindre ,t descend, en d,',T)1-içg,it ais{,JEnt sur son p"8sa- s orn- ce les Pl) et j ",111;;
s de poids spécifique noiudre. au- ...81'1- met
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iq&mr,4 df sa course le piston 24 est amené s'arrêter pour an tempe, en donnant la came 26 an& forme appro- priée, et cette pause permet un autre Moavoment différen- tiel très profitable des partiales de charbon en concor- dance avec Leur poids spêuifiqle, t en particulier dans les particules de dimension:, plus petites. Apres cela. le piston 24 descend , ce qui provoque Un±' aspiration qui fait
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s'affaisser 12 rDnSse de charbon et fait en ;.Àme temps des- cendre la matière de plus grind poids spécifique dans la masse de charbon.
On remarquera que, pendant que la couche est disten- due, l'air monte à travers elle et retarde le mouvement
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de chute des partiwleset qu'après cela, pendant que la couche est euc;ore, distendue, l'air descend à travers el- le, accélérant le mouvement de chute dû à la pesanteur.
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Cette action de l'air augraente la tendance naturelle..... qu'ont les particules de poids ::;pél,iÍ'iClu0 moindre µ se dégager des pa rtic;ules de poids spécifique plus grand
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sans (comme le pourrait Il:1. courut d'air de direction
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constante) imprimer an inouvehtcnt <Xj3cpndant ou desc;en- dant nettement plus marquer que celui qui est dû 8, la pesanteur .
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e-OM..tLc710 La ...':w... de cette action ..;
ènc la stratifi- cation du charbon en couches de densités variables,la matière la plus dense se trouvant en dessous. Au barra- ge 61 une partie de la matière la plus dense es enle- vée et la matière la plus légère et les fragments de den- sité intermédiaire passent au-dessus du barrage. Au bar-
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rage 58 seul peut passel o ban charbon jet les fragments -¯¯ - . ---- ------,-- dedensité moye me sont renvoyés la trémie 50 pour être traités nouveau,
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La matière fine, zur compris la poussiére de charbon, est stratifiée le long du erible avec les particules plus
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grosses, et grâce a l'aspiration elle ne peut s'éeh8yrpE:r de l'appareil.
Une partie de la matière de valeur,plus fine/sera concentrée et passera au-dessus du plan in- cliné 80 avec la matière bonne plus grosse. Du restant une matière mjxte passera à travers la première partie du crible (à la d'oite de la cloison 58 dans la figure 2) et est de préférence renvoyée à la trémie 50 pour être de nouveau traitée. La matière fine passant au tra- vers du crible à la gauche (le la cloison 58 est de la
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mat ière de ebut .
C'L (2a4le¯ (My e-pE-e#sfIa Porosité du charbon, il peut y avoir une légère fuite d'air pendant la course ascendante du piston 34=. Uns petite quantité d'air frais est,pour cette raison, admise sous pression 3 travers les soupapes 74 en les ouvrant au moment où le piston est au sommet ou près du sommet de sa course et plus ou moins au repos.
Cette petite quantité d'air frais, admis sous pression, an effet aille en permettant le maitien de la distension
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la masse de charbon pendant que le piston est mis au re- pos et en aidant à la mise aa repos pendant le quelle la distension est maintenue avant que l'aspiration commence.
On peut faire varierl'effet en réglant convenable- ment quant au temps, l'ouverture des lanières d'air et le mouvement du piston, et ias détails du réglage' dans le temps sont très avantageusement déterminés par des essais pratiques en concordance avec la nature de la ma- ti ;re an traitement. On peut aussi faire varier la vites- se du débit de la matière en modifiant la relation de phase du mouvement d'alimentation à la course da piston.
.Par ces moyens et en mettant soigneusement en corrélation la vitesse da piston, la course du piston, la course du crible, et la hauteur da lit de matière, des degrés de matière variés peuvent être concentrés avec, saucés. Evi- demment, il est désirable que les matières à séparer, dont les constituants diffèrent l'an de l'autre par leur po ids spécifique mais de peuseulement;, reposent sur le crible pendant an plus long espace de temps que dans les cas où les différences dans le poids spécifique sont nettes et ou la stratification est rapide , Dons le cas du charbon , on a constaté qu'une hauteur convenable du lit est d'environ quatre pouces et qu'un mouvement ±;
on- ven-ble pour le piston est de 160 courses doubles par minute, aveu une longueur de course de trois pouces.
Il y a, alors, une combinaison de hauteur du lit, de durée et d'intensité d'aspiration, d'accélaration de la pression ascendante et de réglage quant au temps,de la soupape d'air frais, qui donnera les meilleurs résul- tats dans chaque cas.L'appareil donnera, toutefois,cer- tainement un résultat de valeur dans une large gamme de c ombina is ons .
L'air qui passer à travers la masse est d'un volume tellement petit et est animée d'une vitesse tellement
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faible qu'une. petite partie s8ul'wt' rIt des plus fines par-. ticuins peut y rester en suspension..
Ces particules re uje .Zt être enlevées > ;et air en. lc faisait 1sssmLT travers un filtre oa en le D1éloDf:G8nt
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avec de l'eau l'état de brouillard. Cette opération
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ne doit être faite que sur une 7?<tite échelle et est d' an u o ût nÜnim6.
Il est c lte;ldt1 a g5. les s d <. s s 1 a annexés sanza t L- k s ; h é i,iq t 1 ga# , a qu'il est P:;,3sibln de l'aire varier la fe L tc:s dii'f6re ntes parties et la construit ion mécani- que des guides, scuii'1F ts, et autres éléments actifs qui. tombent tous dans le donsine d'an 1 <.ij. é n 1 ; a expéri- menté, Il sortit dans la portée de l'inv9üt ion d'élimi- ner le soufflet et le méi,.; anisme , pist011 prodo.:isant la pression d'cir palsatoire alternative en dessous du crible 11 et diz substituer n'importe quel dispositif équivalent, susceptible de produire de la, Prt3ssjon alter- native. pair exemple la chambre pneumatique bzz peat être reliée a un esim-e d'air f0rll1Ó au sommet d'une branche d'où réservoir en J contenant de l'eau, l'eau étant animée d'on mouvement pulsatoire par 1 'adrais.:;
tOll d'coir comprimé, µ. travers des ::.ou}':ares appropriées, dans l'es- pace clos situé au sommet de l'.o.tr8 brancher Comme va- riante, l'eau pourrait être 8ilÍ.J80 d'un mouvement pulsa- toîre par un piston comme dans un appareil d'épuration des mincranx pnc ''citation dans 1 ' <. x a ( i ig; 1 .
De même on pcurrrit t ±<; 1 t p"rti.r C1ClQ: I.;onclaits ci" < 11 chahibre pnacun8t:iq.lle, un vers le c6té d'sspirxt jcrl et l'autrfi vers le coté de débit d'un ventilateur, ou d'une souf- flro1'j(', appropriée, les conduits étant pourvus do soupa- pes telles que la chambre pneumatique serait alteL'118ti- ver,lont cC'lié8 l'8Spi['8ti01 et au. débit du ventilateur GU de 11 ûaa;.>Cc'7G, De même, un diaphragme, ou un 1'i8- tanrséparé de la chambre pneumatique Z3 et reliée à,
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celle-ci au moyen d'ane bolte à air appropriée, pourrait être mis en mouvement d'oseillation, par exemple on appliquait de l'air comprimé sur son autre face par intermittence.
Four empêcher le flottement exagéré du soufflet en toile 25 qui tend modifier la iorme de la vague de pression dans la chambre 23, la toile peut être entourée d'une ou plusieurs bandes 9C attachées à des guides91.
REVENDICATIONS.
1. Un procédé de concentration. des minéraux (par exemple da charbon) qui comprend les phases consistant à faire progresser une couche de minéral l'état divisé/ horizontalement en une série de mouvements d'avancement intermittents, à alternativement distendre la couche par un mouvement ascendant de gaz dans celle-ci par en fdes- sous et contracter ladite couche par un mouvaient descen- dant de gaz hors d'elle, do manière à provoquer la stra- tification du minéral en couches de différents compo- sants, ladite distension de la couche étant réglée, que n@ au temps, de manière à se produire entre lesdits mouve- ments d'avance ment, et séparer lesdites couches l'une de l'autre.
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"Improving. Slows Relating to Mineral Concentration, Including Coal".
The present invention includes improvements to the concentration of minerals, - including coal, or relating thereto.
The object of the invention is to provide a method for the dry concentration of minerals and more particularly of charcoal in those cases where a wet concentration procedure is not desirable or possible. The method according to the present invention allows the processing of a wide range of sizes in one operation. It is particularly advantageous for the treatment of small coal containing fines and dust.
Methods are known in which a layer of carbon resting on a perforated screen is subjected from below to the action of air pressure such that the carbon is slightly lifted or loosened by the upward passage of air and the air. Stratification of the material into layers of different specific weights is facilitated. It has also been suggested that the upward passage of air be carried out under
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ane pressure, pal soto ire. However, these methods suffer from the serious problem of having the air pack with it fine material or dust which is difficult to collect and which. If it is not recovered, the installation is harmful to the neighborhood.
In addition, the stratification of fine material or pottery with dimensions differing in size is not possible.
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not satisfactory.
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According to the present invention, one proceeds from (; Ol1 \ .. fntra- tion of minerals (for example uhar) oor, zrprend the phases; onsi> ta t make travel t1 {the 4ourae of mineral in the divided state, horizo: zt.s? iei, ient in a series of interrelated advancing advancements; i] ttents, 2 aIt and 11at ive mG .lt distending the \., oD. (; he by mot1Ver: 1'2l1t ascendant da ga d811s \., el16 - \., i by child above and contraction by mOUV6L, Gnt descending gas out of it, so; "to cause the mineral to stratify into cools of different components. said dis- tension of the coach being adjusted (jOS: 11; at teiiips, uanier eA # a;
a take place between said advancing movements, and separate Ipsdits t; O'K1'1es the ass from the other. (. The term "ho ri zont21E'D" nt "arpliquÓ to the displacement or journey of the mineral means that the principal component of movement of 1 hides 3 a horizontal direction, but not that this movement does not r p7 to have anssj donkey composaiitc verti-
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hold. The term "gas" includes atmospheric air and is
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understood that the gas cavity, which he mentions, is relative to the coal - that is to say, if desired, the coal bed can be moved so that the gas is de-pl this TSf rapo; t him).
.J.Ol sc-ulement 1 .. 'moaV2meJltlde, if.; Pcldrut of ga (compared to charcoal) helps the stc8t: ii'hstion of matter, May.? it tends to bring back into the material any fine mineral which could cause it to be washed away in the form of dust.
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Preferably, the mean pressure of the rising gas acting
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on the mineral is less than that necessary to bring the mineral to the distended state.
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Treated mineral jizz may be coal of a size less than half an English half-poace Mv linear dimensions (having for example dimensions 7¯ inéa ices maximum of an eighth of an English inch).
The invention further comprises an apparatus for concentrating minerals (for example coal), comprising
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8'1 c. Combination an.; Horizon 1tal rible, devices intended to make ino n vo 1 a w o u who of mineral horizontally on the screen in order to 8 fnirt advance by intecmitt. n.; 6 in relation to Pu said screens the material which is on it, a pneumatic chamber el'1idessoL1s of the screen and an alternating piston, in conjunction with the amati <lae pneumatic chamber and intended for L, to insert in it positive and negative pressure alternations, the positive pressure being adjusted in time, so as to occur between the movements of advance of the material on the screen.
Preferably
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\ .. 6, the pneumatic chamber or a part comLianiqaant with, it L, i, is provided with valves poor the admission of sapplémentaire air and devices for making them operate at points of the cycle determined aa previously.
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salivating a variety, the device does not include a screen arranged horizontally, devices for delivering the
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mineral on the screen, a pneumatic chamber in dcsscus da cnible, air ducts in overpressure and in depress- tion connected to the chaubrj p; 1C Q,:, a ti c; ae, so apape for the control of the intake and exhaust of air to said devices, and devices for operating said valves alternately.
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In each of the forms of apparatus, the preferred method for ensuring the flow of a mineral such as carbon coach through the screen consists of devices.
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tined to imprint at rible a longitudinal moaVe1.ilt of vi-
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back and forth, devices that are in active connection confess the
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devices intended 1. to cause an air pressure 81terl1'ti- like 6aë, 43 - = - positive and: 1 -, * - C, 97tL jv: - Cil below the screen, so as to be: '1? - .; onvE ': lsl, 18J.l (ut S¯, f1411i'on7.SéS GVE.,? ü' <i.
[: description 1 .. i - 8 yC js fact ,, 0; L1l1 ÍJc r an example of a concordance device Rvec T i ': lve nt -11 c, and da' Pc ',: 1 ,; ecie '1.1is 6: 1 08aVCè du: rs L; elui - ", i.: 0:' 1.18 1. = :: = r, ylr we refer to the drawings; ll1 '::::; rÉS in 1 < : 8 cp E '1 s: L8 figuce 1 is an end view in elevation of the arpera il.
The figaro u ,, is an l'ni :: in profile e 1 elevation da iuE''i.lr des, .ôL't1F'S having been * = 11.i% -ées :::: c tjrisure 'f CI7. 1 drunk, 13 strutur. '.? i'1t: rl.
1: - 'f 1 g. a r # is a î? .1; vlf detcil of a UÉI,;, 3l1Í 8L, e cie SG ü; ^ re, L8 fibucJ pst an aL1tr view 1 <e detail.
The 3re] l icn; j7r9nd a C; e3C? .Ll 'or t <iDis horizontal such as a concrete structure tarais comprising vertical lateral lines 12 and a perforated bottom or a part' - / - / having the shape of an uLi.e, the openings made therein being small enough to hold the material lying on the cable as it passes over it. A control device ar, pL'or c i6 is 1) revised to oscillate the sieve lOilsitadinaler,; s 1t of a T: 1811th'E 'teL.8 that the material fl,; ol1-. .E'nt1 'and is brought to advance over the surface of the screen. The device of (; or, J1üande cOia takes a ,, 8me ls um- mounted on a tree li, q..i comes into contact with: vroll: ";: GU 15 forming, .arne on a bracket 16 mounted on the end
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of the device.
Console 16 is also used to form a point
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fixing for a bieil't3; e-sdil ^ ntc 17 whose pivot is' on a é1 ('; Jnt fixo ba' (, i in 18. At the other end of the device is a , similsire console 19 mounted on an oscillating rod 20 which is supported by
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there is a frame element 21 and the end of the apparatus is a spring or springs 22 which serve to return the concentrator to the rear. cam 13.
For this reason, the reciprocating movement of the concentrate
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trator is caused by cam 13 by turning this and last, \ / the cam must have a shape such that it prints
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has sifted through a well-jerky movement, by which 1 .: mineral is pushed forward T8l 'sa ,, cades on its surface.
Below the target 11 there is an interior dWlJi1re 23 which is exactly adsorbed to the lower i-a, e of. screen and arranged to oscillate with the screen. The bottom of the chamber consists of a piston 24 having
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8'Pproximativer has the shape and dimensions of the screen dispersed aa above and is connected to the walls of the "h8L, DC'2 23 by the wire-2b.
'] "appropriate air 26 <l; CL, J.: l8.: ldE] Jer ar., orvpre- menting shaft 27, is provided for the piston and is connected to the control shaft 14 intended' - -, the propulsion of the screen
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11 so that this last one operates to advance the material as the piston 24 descends and the material
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re a: The fall.
The piston 24 is mounted for vertical sliding movement on a spool 28 which moves in a guide 29.
The guide 29 is mounted on a pedestal 31 which encloses the cam 26. To allow the longitudinal movement of the screen 11, the canvas 25 is taken sufficiently loose to allow
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the relative lateral moavel3nt between the bottom of the piston 24 and the wall i of the chamber 23.
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The piston 2-s, as can be seen clearly in Figure 4 which shows it in cross section, has the shape of a channel with; a central 10ngitadiClale aagr to receive an endless screw conveyor 32.
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The 8 worm conveyor is rotated.
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while it takes part in the vertical movement of the piston,
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by a rodlf: t i.à i .; orD8ndé by a, the fixed pawl;: '5.
The role
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of the carrier is to assess the pneumatic chamber
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25 thin matter? which passes through the sieve 11 and 8 this ixsN end it delivers ls iaxti l> 17? fine in a rOd18 Z, 9t from which it falls fi through a bellows .n in a trap-: TX3 41 provided with obturatoars- d 'ir 8Gtor,. :: ti;, es 42,; 3 arranged in series, which sol..t alterno: tiv.:,:] ei1t opened by chains of L; oIill: 1811dc starting from the shaft 27. Thus, the fine material is evaluated 2. through the valves 42,. 13 without allowing 'the passage <1' xir through the:;! Od10 of evaluation 39.
OOLlL, f we see, the trsas¯pc.L, tear 12 is closed from d0LT;
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sections having opposing threads, so that part
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of the transpcrfpjr delivers 18 Lioti0re Vtrs one end of the piston 2.01 :, while Clao 1 ':? mti - part of the conveyor-one discharges to the other e :: tréL1ité. This last part flows: the rlüt.l8r through the bellows t 1 = LL and the air shutters l- ,, 1: similar to = 1 s c mf ilct -IL and t s = 1 = ,. 4: 3 air regulator, ± 1. The d181: Jbr "? Pneumatic 2 '::> is to be subdivided by an iso ll;> 56 au; anoint of 0l1" tiO: 1 between the two parts <.1n tC2, isl' rt: enr? screw S8.1, ;; o :: ï '1i1 W and Q1r 8C¯t: C1 37 of the partition is: t'i: .. ée on piston 24 and r2uocdé2 the L-lojso1J s6Y'! J,.: \ stcj \.;: = 1 By IJ'1t? piece ôi canvas 1 1 S; c QS Qe at the bellows 25.
The o Li; :: I '"3tsa!' Slà.'8ÍL '-LS, 1 ::'; and 1.: ,, 14.:i soi: t adequate- m at; commands by represented âiNpcsitj- ncn Su des- sin,: 7 1; P3.;: '.'. "Lr by chains of L; CL1L; fL'1 .e starting from tree 37. Le: ïor2to :: u;,: e rt of these available and well i C i'i niJ and ..le it not <:>; rt to the 'Gs.t; e ir2vo22tso.l.
'J; 1F. tL'r'mif '5C is planned 17 c M :, il f 1, i t <r of the divided material, such as fine carbon, intended to be cleaned
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or concentrated, on the screen 11 at the inlet end of crlai-; 1 in a layer of thickness one Lorme. j3 hopper 50 is provided, iff L <t 1 inferior: C ':' / d'Ll1f> its measure use 51 actuated by a l;,: T: 18n variable speed 52 of the Humphrer-8andbe type rg or an aat ret y- pe. An underside of the rnf-sarease valve finds donkey auxiliary hopper 57 qt. I disintegrates the material on the rible
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11.
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At the outlet end 'da screen 11 is arranged a dam 58 of adjustable height and hutear i..oindre that the thickness of the luatierc lJuc is e ivisage tr8iter on the screen. Also, the; riblc stops, shortly before the end of the chamber pI1SOJllatiq! LC? is reached, at a sufficient distance to give miss anc; e donkey exit slot 59 for the refusal or heavy material. Soas the outlet slot F9 is arranged in a rotary cylinder provided with a number 8, E "of fins, C9 and the rotation of the cylinder serves to foarnir by means of evacuating this material according to a determined flow rate before the mine.
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corn.
The cylinder is provided with a control device
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not represent by the drawing, own the torner
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? this speed.
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A se \; 'o'1d dam 61 roui-vu dlnne slit of ÓVf.3c..aatim 62 arranged in front of it, is placed at an intcrmedigi-
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re on the screen 11 between the inlet end and the
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final discharge slot and this slot also has a rotary discharge member z fins. isoas the rotating organs 60 and 65 are arranged with conveyors 6, 65 worm screws.
The worm gear trsnsportear. delivers material from intermediate slits
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2 in an àisposstii.µ # iôv>, metio = 1 of the rebat, while the tr ,, 3nsrorteur ', screw 64. made the final slit 59 delivered {-the material in a retoar elevator 67 for the fragments of intermediate dimensions gas which returns the
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illsti, 3l ',' l t r cry on 50.
Along one of the walls of c 1 chamber prleo.TJ13tiÇLae 23, but distinct qjelqae "d ,?; ell ^ -viest disposed a conduit 68 for supplying sir \ Jon.T'C 'tCt: 1t an tube air intake 6b to which the sir 1'I-oo.t otrc fcurni, sounds pi, <ssion if we key it. In the c, c ¯lClü ît feels arranged plasic'rs valve boxes 70 which [ 'C' \; o 0 lice, lt of the ras. Ces of have 71 peruated through the detachable walls, .uo: ldait 68.
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air gages 71 are connected by flexible couplings 72
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in leather one in (; 80utuhol1c of the air inlets 75 formed in the walls of the chamber 23. The air intake s. the chamber 2U 8, through the valve boxes 7C is (jontr'oléc the valves 7 mounted ur a rod of c: crnmonde 75 which 1 tr>% -é: ifl s all boxes of soaT8: p6 in series.
The tif; '"of <5; c, ;; <.J: idr of the valves is provided with a return spring 7qet is a \; t i0111le by a unnie 77 which p, -rte on the end of the rod 75. 18 cam 77 is mounted on a shaft of u ;, mr 7d and the shaft of Lame
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78 is connected, by appropriate control devices.
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to the other control mechanisms of the apparatus, of rJlanière 8 to maintain its relation of suitable time blind ueax- uÍ. "OE1 As can be seen most clearly in figure 4, the air duct 68 is mounted on a fixed J-iron
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79 which is part of the frame supporting the device.
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At the discharge or discharge end of the sc apparatus is an inclined discharge 8C p1311. ,: \ oai3 the inclined plane is troav "a conveyor 8, belt 8l
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running transversely to carry the \; on- centered material.
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.During 1.0 'fO: "L \ ,; tio, nC:, 811t of the apparatus 1 1 1 - of ssnsw the I! 1atiàrr- concentrate, by 0: \:, ::;,: rl,' of the coal , is delivered in a contince manner in 18 hopper under the drill of fragments having smaller linear diroenaious
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that For example 1/8 to 5/8 of English pumice.
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From hopper 50 fine coal is delivered through valve 51 to sieve 11 of the first part of the apparatus. There it forms a layer, the thickness of which is determined by the magnitude of the flow rate, and the rate of flow is adjusted so as to keep the thickness constant.
In its upward movement, the piston 24 compresses the air in the chamber 23 direction the screen 11 and forces the air to pass through the layer of carbon which is on the screen so that the layer is fed.
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b, swell and the parts of charcoal are separated from each other by films of air.
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During the upward movement of piston 24, the high specific gravity plastic material becomes free to move relative to the specific gravity material.
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... cinder, t descends, in d, ', T) 1-içg, it ais {, JEnt on its p "8sa- s adorns Pl) and j", 111 ;;
s of specific gravity knot. at- ... 81'1- met
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iq & mr, 4 df its stroke the piston 24 is brought to a stop for an tempe, giving the cam 26 an & appropriate shape, and this pause allows another very profitable differential moavoment of the coal partials in concordance with Their specific weight, t in particular in particles of size :, smaller. After that. the piston 24 descends, which causes Un ± 'aspiration which makes
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sag 12 rDnSse of coal and at the same time descends the material of greater specific gravity in the mass of coal.
It will be noticed that while the layer is distended, the air rises through it and retards the movement.
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fall of the particles and after that, while the layer is euc; ore, distended, the air descends through it, accelerating the falling movement due to gravity.
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This action of the air increases the natural tendency ..... for particles of weight ::; pel, iClu0 less µ to emerge from particles of greater specific weight
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without (as could It: 1.
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constant) print an inouvehtcnt <Xj3cpndant or desc; en- dant markedly more marked than that which is due 8, gravity.
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e-OM..tLc710 The ... ': w ... of this action ..;
This is the stratification of the coal into layers of varying densities, with the denser material underneath. At barrier 61 some of the denser material is removed and the lightest material and fragments of intermediate density pass over the dam. At the bar-
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rage 58 only can passel o ban charcoal throw the fragments -¯¯ -. ---- ------, - average density are returned to me hopper 50 to be treated again,
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The fine material, including the carbon dust, is stratified along the maple with more particles.
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large, and thanks to the aspiration it cannot be removed from the device.
Some of the finer, valuable material will be concentrated and will pass over the inclined plane 80 with the larger good material. Remainder of the material will pass through the first part of the screen (away from partition 58 in Figure 2) and is preferably returned to hopper 50 for further processing. The fine material passing through the screen on the left (the partition 58 is from the
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starting material.
C'L (2a4lē (My e-pE-e # sfIa Porosity of carbon, there may be a slight air leak during the upstroke of piston 34 =. A small amount of fresh air is, for this reason , admitted under pressure 3 through the valves 74 by opening them when the piston is at the top or near the top of its stroke and more or less at rest.
This small quantity of fresh air, admitted under pressure, has an effect by allowing the maintenance of the distension
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mass of charcoal while the piston is resting and aiding in resting during which distension is maintained before aspiration begins.
The effect can be varied with proper adjustment of time, the opening of the air strips and movement of the piston, and the details of the adjustment over time are most advantageously determined by practical trials in accordance with the nature of the material being processed. The rate of material flow can also be varied by changing the phase relationship of the feed movement to the piston stroke.
By these means and by carefully correlating piston speed, piston stroke, screen stroke, and material bed height, varying degrees of material can be concentrated with, but not limited to. Obviously, it is desirable that the materials to be separated, the constituents of which differ from each other in their specific weight but only slightly, rest on the screen for a longer period of time than in the cases where differences in specific gravity are marked and where stratification is rapid. In the case of coal, a suitable height of the bed has been found to be about four inches and movement ±;
available for the piston is 160 double strokes per minute, with a stroke length of three inches.
There is, then, a combination of bed height, duration and intensity of aspiration, acceleration of upward pressure and time adjustment of the fresh air valve, which will give the best results. - states in each case. The device will, however, give a definite result of value in a wide range of c ombina is ons.
The air which passes through the mass is of such a small volume and is animated with such a speed.
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weak than one. small part s8ul'wt 'rIt of the finest par-. ticuins can stay in suspension.
These particles re uje .Zt to be removed>; and air in. lc made 1sssmLT through a filter oa in the D1éloDf: G8nt
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with water the fog state. This operation
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should only be done on a small scale and is therefore minimal.
It is c lte; ldt1 a g5. the s d <. s s 1 a annexed sanza t L- k s; h é i, iq t 1 ga #, a that it is P:;, 3sibln of the area vary the fe L tc: s various parts and the mechanical construction of the guides, scuii'1F ts , and other active elements which. all fall into the donation of year 1 <.ij. in 1 ; experimented, He went out within the scope of the inv9üt ion to eliminate the bellows and the mei,. anism, pist011 prodo.:izing the alternating palsatory wax pressure below the screen 11 and then substituting any equivalent device capable of producing alternate Prt3ssjon. For example, the pneumatic chamber bzz peat be connected to an esim-e of air f0rll1Ó at the top of a branch from which a J-shaped reservoir containing water, the water being animated in a pulsating movement by the adrais .:;
tOll of compressed black, µ. through appropriate ::. or} ': ares, in the closed space at the top of the .o.tr8 plug In As an alternative, the water could be 8ilÍ.J80 in a pulsating motion by a piston as in an apparatus for purifying mincranx pnc '' quotation in 1 '<. x a (i ig; 1.
In the same way one pcurrrit t ± <; 1 tp "rti.r C1ClQ: I.; onclaits ci" <11 chahibre pnacun8t: iq.lle, one towards the side of sspirxt jcrl and the other towards the side of flow of a fan, or of a blast - flro1'j (', appropriate, the ducts being provided with valves such that the pneumatic chamber would be alteL'118ti- ver, with this linked to the 8Spi [' 8ti01 and to the flow rate of the fan GU of 11 ûaa; .> Cc'7G, Similarly, a diaphragm, or a 1'8- separated from the pneumatic chamber Z3 and connected to,
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the latter by means of an appropriate air bolte, could be set in motion of osillation, for example compressed air was applied to its other face intermittently.
To prevent the undue floating of the fabric bellows 25 which tends to modify the flow of the pressure wave in the chamber 23, the fabric can be surrounded by one or more bands 9C attached to guides91.
CLAIMS.
1. A process of concentration. minerals (e.g. coal) which comprises the phases of advancing a layer of mineral in the divided state / horizontally in a series of intermittent advancing movements, alternately distending the layer by an upward movement of gas therein. here below and to contract the said layer by a downward movement of gas out of it, so as to cause the stratification of the mineral in layers of different components, said distension of the layer being regulated, that n @ time, so as to occur between said advancing movements, and separate said layers from one another.