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Procédé et appareils de granulation.
Pour être utilisables, de nombreuses matières doivent être fabriquées et transformées dans un état de granulation uniforme. Ainsi par exemple, pour épandre les engrais soit à la main soit à la machine, il faut que l'engrais soit unifor- mément granulé, en particules de grosseur aussi égale que pos- sible.
Aussi, lorsqu'il s'agit de matières fusibles, les traite-t-on fréquemment, à l'état fondu, par un cylindre re- froidisseur ou par projection, pour obtenir les grains voulus.
Par ce traitement on obtient toutefois fréquemment, suivant la
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nature de la matière traitée, de grandes quantités de grains trop menus et trop gros que l'on sépare par tamisage pour les renvoyer généralement à la phase de fabrication où s'opère la fusion. Abstraction faite de ce que ce traitement ne convient pas pour toutes les matières, ce procédé est compliqué et coûteux. Il est également connu d'agglomérer les matières les plus différentes en leur imprimant un mouvement et en leur appliquant de la chaleur. Mais on n'arrive pas non plus par ce procédé connu à obtenir directement une grosseur de grains uniforme.
Suivant la présente invention, on arrive à trans- former toute matière voulue en une matière uniformément gra- nulée en traitant par la chaleur et le mouvement les matières premières prises à l'état agrégé solide, entièrement ou par- tiellement sous forme de grains dont la grosseur est choisie de façon à s'accorder à la grosseur de grains voulue pour la matière à fabriquer.
On peut exécuter le procédé suivant la présente in- vention en traitant, par exemple dans un tambour rotatif et à une température élevée, la matière première dont une par- tie est à l'état de granulation uniforme ou sensiblement uniforme et dont l'autre partie est à l'état pulvérisé.
Le procédé suivant l'invention convient d'une manière générale pour granuler toute matière ou mélange de matières voulus. On arrive ainsi à transformer en grains de grosseur uniforme ou sensiblement uniforme, par un procédé simple, des matières telles que par exemple les oxydes métalliques et les minerais, ainsi que des engrais potassiques, azotés et phosphatés tels que les superphosphates, les scories Thomas pulvérisées et les produits chimiques industriels tels
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que la soude, le sulfate de sodium, le sel de cuisine, les sels potassiques et autres matières analogues. Lorsqu'on traite une matière première constituée de grains de grosseur non uniforme, on exécute le procédé en tamisant à l'état non séché la matière granulée telle qu'on l'obtient au cours de sa fabrication.
Les particules tamisées, qui correspondent à la grosseur de grains voulue, sont ensuite intimement mélan- gées à la matière pulvérisée et traitées dans un cylindre rotatif.
Le procédé peut aussi être employé pour granuler des matières chimiquement homogènes. Ainsi par exemple, dans la fabrication du chlorure de potassium, il se forme un sel contenant 50 % et plus de K20. Etant donné qu'un tel sel est généralement trop riche pour être employé comme engrais, on porte sa teneur à 40 % en le mélangeant à du sel brut à basse teneur. Un tel sel peut être converti sans inconvénient à l'état de granulation uniforme par le procédé décrit. Jus-:. qu'ici on n'était pas encore arrivé à fabriquer industriel-' lement des sels potassiques granulés. Lorsqu'on mélange le sel finement divisé, à haute teneur, avec le sel brut, qui est généralement granuleux, on n'évite jamais une certaine désintégration du mélange.
Suivant le présent procédé, on emploie les grains de sel brut en tant qu'un noyau autour duquel on dépose le sel potassique à haute teneur finement divisé, après lui avoir fait subir, de préférence, un broya- ge préalable. La fabrication de grains est notamment très économique quand on emploie du sel brut, car les granules trop menus qui se séparent lors de la division du sel brut sont envoyés à la fabrique de chlorure de potassium et y sont transformées en chlorure de potassium pur à haute te- neur.
A Pour la fabrication d'un sel potassique à 40 % gra-
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nulé, on emploie généralement des parties égales de grains de sel brut et de chlorure de potassium à haute teneur. On peut aussi, en faisant varier le rapport entre les consti- tuants du mélange, fabriquer des sels à plus basse ou à plus haute teneur. En outre, on peut ajouter au sel potassique d'autres matières additionnelles pour en faire, par exemple, un engrais mixte ; bien entendu, le défaut d'homogénéité de pareils mélanges est particulièrement accentué lorsqu'on mélange les sels libres par le procédé usuel.
Quand on traite des matières constituées uniquement de grains finement divisés, on peut exécuter l'invention en faisant passer d'abord les matières premières à un état sen- siblement plastique par un traitement mécanique tel que, par exemple, le malaxage, le pétrissage ou le broyage, en y ajoutant éventuellement de l'eau ou une solution. Lorsqu'on ajoute des sels solubles dans l'eau et qu'on traite des ma- tières qui sous l'action de l'humidité tendent à s'agglomé- rer ou deviennent gluantes, il ne faut qu'un traitement mécanique préalable peu important pour faire passer la ma- tière à l'état plastique. On envoie ensuite le mélange à travers un dispositif tamiseur approprié dont les perfora- tions ont une grandeur correspondant à celle des grains à fabriquer.
On doit toujours choisir le degré d'humidité de telle manière qu'on puisse faire passer le mélange sensi- blement plastique à travers un tamis, une grille ou un dis- positif analogue. Les grains non cohérents et encore mous, obtenus de cette manière, subissent ensuite un traitement par la chaleur et le mouvement qui a pour effet de les so- lidifier et de les sécher. Lorsqu'on emploie le procédé dé- crit ci-dessus, il est possible de traiter sans inconvénient, à l'état non séché, la matière à granuler telle qu'on vient de la fabriquer.
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Si par exemple on veut granuler un sel potassique à 40 %, on mélange le sel riche, encore humide, sortant des appareils de cristallisation et éventuellement centrifugé, avec un peu de sel finement divisé, éventuellement obtenu en broyant le sel. Si l'humidité est encore insuffisante, on peut l'augmenter en versant sur le mélange de la liqueur mère. On fait ensuite passer sous pression, à travers un tamis à mail- les d'environ 3 millimètres d'ouverture, le mélange humide, et on l'envoie dans un séchoir centrifuge d'où les particules, quittant le tamis dans un état encore non cohérent, sortent dans un état solidifié et séché. Environ 70 à 80 % du mélange admis se transforment ainsi en grains de 1 à 3 millimètres, et on broie, en vue de la fabrication d'un nouveau mélange, les grains trop menus et trop gros constituant le refus.
Le procédé ne nécessite qu'une consommation d'énergie à peine plus grande que le séchage seul de la matière. La grosseur de grains voulue est fonction de la grandeur des mailles du tamis à travers lequel on envoie au séchoir le mélange hu- mide. On peut aussi employer le procédé décrit lorsqu'on traite ensemble de gros grains et une matière finement divi- sée, car il est avantageux, dans beaucoup de cas, pour améliorer l'adhérence aux gros grains de la matière finement divisée et pour empêcher la formation de grains trop gros, de faire passer un tel mélange à un état sensiblement plas- tique.
Lorsque les matières premières ne sont disponibles que sous la forme de gros grains et si l'on ne veut pas em- ployer d'additions, on peut obtenir le pourcentage de matiè- re finement divisée nécessaire pour l'obtention de l'état plastique en broyant la matière première. Pour certains sels il suffit déjà de n'avoir par exemple qu'une teneur de 10 à
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20 % de matière finement divisée pour agglomérer entre eux les gros cristaux.
Par un traitement préalable, chimique ou mécanique, on arrive à réduire encore davantage la teneur en matières finement divisées nécessaires pour le passage à l'état plastique, et on a constaté que, à la suite d'un trai- tement par friction, par écrasement ou par pétrissage, la surface de chaque grain a été transformée de telle manière que, à l'état humide, les grains possédaient déjà partielle - ment une plasticité suffisante pour Inexécution du procédé.
On peut aussi provoquer cette transformation superficielle des grains de sel en y ajoutant de petites quantités diacide ou de substances augmentant la solubilité. Ainsi par exemple, en ajoutant de très petites quantités d'acide sulfurique au nitrate de potassium à granuler ou en ajoutant de très peti- tes quantités d'acide nitrique au sulfate d'ammonium, on fa- vorise le passage de ces deux sels à l'état plastique, de sorte qu'on évite l'emploi d'une addition spéciale de matiè- re finement divisée ou le broyage de la matière. De préféren- ce, on achève en une seule opération le traitement préalable de la matière, la production subséquente de l'état plastique et la division de la matière plastique.
On décrira maintenant l'invention en se référant à quelques exemples numériques se rapportant à la fabrication d'engrais.
EXEMPLE 1.
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On mélange intimement, dans un mélangeur suscepti- ble d'être chauffé, 170 parties de précipité finement divi- sé, contenant environ 37 % de P205et additionné d'environ 40 parties de nitrate d'ammonium finement broyé ou d'une quantité correspondante d'une solution à 60 - 70 % de ni- @
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trate d'ammonium, avec environ 100 parties de nitrate d'am- monium granulé et 140 parties de chlorure de potassium gra- nulé, ces deux matières étant en grains de 0,8 à 2 millimè- tres et additionnées, éventuellement, d'un peu d'eau ou de vapeur d'eau. On envoie le mélange ainsi formé dans un tam- bour rotatif chauffé où, à une température de 60 - 100 , les grains formés préalablement dans le mélangeur s'arrondissent davantage, durcissent et sèchent en même temps.
On obtient un produit uniformément granulé contenant environ 14% de P205 ,11 % de N et 15,5 % de K20. On peut aussi remplacer partiellement ou entièrement le nitrate d'ammonium, ajouté au précipité finement divisé, par du chlorure de potassium fine- ment broyé. Au lieu du chlorure de potassium on peut aussi employer du sulfate de potassium, et on peut en outre rempla- cer le précipité par du phosphate de magnésium.
EXEMPLE 2.
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On mélange 115 parties de phosphate diammonique finement broyé avec 20 parties de nitrate d'ammonium fine- ment broyé, 10 parties de chlorure de potassium et un peu d'eau, et on y mélange ensuite 150 parties de K Clou K2S04 granulé et 80 parties de nitrate d'ammonium granulé, tous deux en grains de 1 à 3 millimètres, puis on remue et on sè- che le mélange dans le tambour rotatif. On obtient ainsi un produit uniformément granulé contenant environ 15 % de N, 15 % de P2O5 et 22 % de K20. Le noyau des grains est consti- tué de K Clou de NH4N03et l'enveloppe est formée de phospha- te diammonique au lieu duquel on peut aussi employer du phos- phate monoammonique. En faisant varier le rapport quantita- tif on peut changer à volonté le rapport entre les matières fertilisantes.
A On obtient un produit analogue si, au lieu du nitra-
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te d'ammonium, on part du phosphate diammonique additionné d'un peu de nitrate de potassium, finement divisé ou dissous, et du nitrate de potassium et du chlorure d'ammonium granulés.
De même on peut obtenir à partir de superphosphate ou de précipité, additionné d'un peu de chlorure de potassium, fi- nement divisé ou dissous, et de sulfate ou de chlorure de potassium granulé, un engrais mixte qui ne contient que de l'acide phosphorique et du potassium.
EXEMPLE 3.
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On mélange à 100 parties de lignite ou de tourbe finement broyées (éventuellement saturées de NH3) 100 par- ties de phosphate diammonique, 25 parties d'urée et la quan- tité requise de liquide, puis on ajoute à ce mélange 150 par- ties de chlorure ou de sulfate de potassium granulé en grains dont la grosseur est choisie de manière à s'accorder à la grosseur voulue des grains de l'engrais mixte à fabriquer, et on traite le tout dans un cylindre rotatif. On obtient un engrais mixte granulé, contenant du carbone ou de l'acide humique, qui est de couleur brune et qui renferme 12 % de N, 18 % de P205 et 26 % de K20.
Il est à noter qu'on peut aussi faire passer à l'é- tat granulé, de la manière décrite, des mélanges d'engrais qui déjà au cours de la fabrication se présentent sous la forme de mélanges, par exemple, par suite de la double dé- composition entre les sels de potassium, ou les sels azotés, et les solutions de phosphates, car on obtient toujours une quantité suffisante de gros grains pouvant être enrobés de la matière fine obtenue en même temps. Lorsqu'on ne dispose que de matières premières granulées, on peut toujours en broyer une partie pour arriver ainsi à un rapport favorable centreles quantités de grains et de matière fine.
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Pour fabriquer le nitrate ammino-calcique, on peut exécuter le procédé en donnant au nitrate d'ammonium, en majeure partie non séché, une grosseur de grains de 0,5 à 1,5 millimètres par exemple, et en broyant la chaux jusqu'en dessous de 1 millimètre. On introduit les constituants ainsi préparés, pris dans la proportion voulue, dans un tambour rotatif où la chaux se dépose en couche uniforme à la surface des grains de nitrate d'ammonium. Il a été reconnu que, de cette manière,on dépose à la surface des grains de nitrate d'ammonium une quantité de chaux telle qu'on obtient une ma- tière uniformément granulée à 15 - 20 % d'azote. La chaux adhère suffisamment aux granules de nitrate d'ammonium et ne s'en sépare pas même après le séchage.
On a trouvé en outre que la couche de chaux sur les granules de nitrate d'ammonium durcit davantage lorsque, dès le début, on ajoute à la chaux pulvérisée un peu de nitrate d'ammonium finement broyé. On peut par exemple broyer la chaux avec un peu de nitrate d'ammonium, après quoi on dépo- se ce mélange, dans un tambour mélangeur, à la surface des grains de nitrate d'ammonium. Les grains obtenus sont très uniformes et le séchage les solidifie parfaitement. Au lieu du nitrate d'ammonium ajouté à la matière finement divisée, on peut aussi, pour accentuer l'effet voulu, y ajouter d'au- tres sels solubles dans l'eau. Lorsqu'on ajoute de l'eau, on peut aussi mélanger ces sels sous forme de solution à la matière à granuler.
Pour améliorer les propriétés de conservation des engrais, on a déjà proposé de protéger ces matières en les revêtant d'une couche mince de matière pulvérisée. Toutefois une telle manière de procéder diffère essentiellement du présent procédé. Dans le procédé de saupoudrage mentionné on
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ne vise pas à déposer sur les grains un pourcentage déterminé de matière pulvérisée, tandis que dans un procédé pour la fabrication d'un engrais commercial, c'est-à-dire d'un pro- duit qui, lorsqu'il est mis en vente, doit avoir une compo- sition bien déterminée, le produit doit contenir les différent: constituants en une proportion bien déterminée et fixée d'a- vance.
Lorsqu'on solidifie les grains dans le séchoir à tambour rotatif, on se heurte, dans le cas de quelques ma- tières tendant à s'agglutiner, à cette difficulté qu'au bout d'un certain temps on est obligé d'évacuer la matière qui adhère aux parois. Pour surmonter cette difficulté il est recommandable de traiter de telles matières tendant à s'ag- glutiner non pas dans un séchoir rotatif mais dans un sé- choir vibrant.
D'autre part, en traitant les grains encore mous dans un séchoir vibrant, on augmente encore le rendement en grains de la grosseur voulue. Dans ce cas les particules encore molles, envoyées sous pression à travers le tamis, passent sur des plateaux de séchage auxquels un excentrique ou un balourd imprime une vibration de fréquence élevée. Les plateaux de séchage sont suspendus dans une caisse les uns au-dessus des autres et ont une faible inclinaison. Il peut être avantageux de faire passer préalablement à travers un tamis, animé lui aussi d'un mouvement de vibration, les grains à sécher et à solidifier déversés sur les plateaux de séchage.
Sur les plateaux la matière est exposée en même temps à l'action d'air chaud ou de gaz brûlés que l'on envoie sur la matière à sécher, suivant la nature de cette matière, soit dans le même sens, soit en contre-courant, soit par- tiellement en cycle fermé. Les plateaux de séchage qui peu-
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vent être faits, par exemple, en tôle ou en une matière ré- sistant aux acides et à la corrosion, sont suspendus de pré- férence de telle manière qu'ils peuvent osciller librement dans toutes les directions. On règle la commande de l'organe générateur d'oscillations de telle manière que les plateaux décrivent une courbe autant que possible circulaire, car les grains se solidifient et s'arrondissent alors le mieux. Un tel séchoir vibrant peut convertir en une passe 98 % de la matière en grains de la grosseur voulue.
Il n'est pas nécessaire d'achever le séchage dans le dispositif vibrant, et on peut aussi,débarrasser la ma- tière préalablement séchée du restant de son humidité en la traitant subséquemment dans des séchoirs à tambour rotatif, car dans cet état les particules sont déjà suffisamment solidifiées par le séchage préalable pour résister aux sollicitations mécaniques auxquelles elles sont exposées dans le tambour rotatif.
L'exemple suivant fera mieux comprendre l'exposé ci-dessus:
EXEMPLE 4.
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On mélange 600 parties de matière réfractaire à point de fusion élevé, qui a été transformée par un procédé approprié en grains d'environ la grosseur d'une noisette, avec 200 parties de bioxyde de zirconium très finement divi- sé et avec 75 grammes d'une solution à 5 % de nitrate de cé- rium qui contient en outre 2 % de nickel à l'état de nitrate.
Le bioxyde de zirconium se dépose sur les grains de matière réfractaire; on solidifie, on arrondit et on sèche alors dans le séchoir vibrant, à environ 80 C, les grains ainsi enrobés. On obtient un corps de contact ou catalyseur con- tenant très bien pour la réaction entre le méthane et la
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vapeur d'eau, qui possède une très grande surface, malgré qu'on n'ait employé que peu de bioxyde de zirconium. D'une façon analogue on peut aussi fabriquer d'autres corps de contact qui malgré leur grande surface active ne requièrent que peu de matière de contact, souvent très conteuse.
Pour exécuter ce procédé, on peut employer, par exemple, le dispositif représenté sur la Fig. 1. Dans une caisse fixe a sont disposés plusieurs plateaux de séchage b, montés les uns au-dessus des autres, auxquels des comman- des à excentrique c impriment des vibrations. Chaque plateau b est supporté par des ressorts d. L'air chaud employé pour sécher la matière est a.dmis par le raccord e et est évacué par le tuyau f. Des tôles de guidage e assurent la réparti- tion la plus complète possible de l'air de séchage. Les par- ticules encore non cohérentes de matière à granuler, prépa- rées dans un mélangeur non représenté, arrivent par une goulotte h et se répartissent sur toute la largeur du plateau de séchage supérieur b.
De préférence, la goulotte h est ar- quée vers le haut et peut être reliée au plateau vibrant su- périeur b de façon à vibrer elle-même. La matière se déplace sur les plateaux de séchage b où elle s'arrondit et se soli- difie et elle quitte l'appareil en traversant un dispositif d'évacuation k.
EXEMPLE 5.
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On mélange 500 parties d'hydroxyde de fer très fi- nement divisé avec 50 parties d'oxyde de zinc léger et 10 parties de gomme adragante en poudre. On ajoute à ce mélange 150 parties d'une solution à 20 % d'acide chromique pour le rendre sensiblement plastique ; fait passer sous pression, à travers un tamis à mailles d'environ 8 millimètres, le mélange plastique ainsi obtenu, et il se forme des particu-
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les non cohérentes, un peu allongées, qui tombent directe- ment dans le séchoir vibrant pour s'y solidifier, s'y arron- dir et y sécher à une température d'environ 100 .
D'une manière analogue, on peut aussi rendre utili- sable pour l'emploi dans les aciéries des minerais de fer et de manganèse pulvérulents, par exemple de la limonite, en les mélangeant à une quantité correspondante de carbone pour les granuler. De même on peut préparer par ce procédé, pour la métallurgie, les minerais de flottation finement divisés tels que, par exemple, la blende de zinc, les pyrites grillées et des matières analogues.
On peut exécuter ce procédé, par exemple, au moyen du dispositif représenté sur la Fig. 2.
On envoie la matière à traiter déjà mélangée, par une goulotte a, dans un séchoir vibrant b. Le séchoir b est constitué par une caisse c qui renferme des plateaux de sé- chage d à double inclinaison. Un arbre e situé au milieu du dispositif imprime des vibrations à la caisse entière et, partant, aux plateaux de séchage d. La commande e est excen- trique. La caisse c repose sur des ressorts f. On insuffle de l'air chaud par le raccord g. On envoie la matière, par la goulotte a, sur le tamis du séchoir b qui oscille lui aussi, et le dispositif presseur h, de construction usuelle, monté au-dessus du tamis, presse la matière plastique arri- vant sur le tamis à travers les perforations de celui-ci cor- respondant à la grosseur voulue des grains.
Le dispositif presseur h peut être constitué, par exemple, par un arbfe coudé ordinaire , et des plongeurs k actionnés par celui-ci.
On peut aussi employer des cylindres rotatifs ou des disposi- tifs analogues pour faire passer la matière sous pression à travers le tamis. Les particules encore non cohérentes, chas-
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sées sous pression à travers le tamis b, cheminent sur les plateaux à double inclinaison d qui participent à la vibra- tion et elles s'arrondissent et se solidifient sous l'action des secousses et sèchent en même temps sous l'action du cou- rant d'air admis en g. La matière complètement séchée et so- lidifiée quitte en m le dispositif vibrant.
Comme autre exemple on peut encore citer un procédé pour granuler uniformément un'mélange de nitrate d'ammonium et de limon ou d'argile.
EXEMPLE 6.
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On humidifie dans un mélangeur 53 parties en poids de nitrate d'ammonium granulaire et 10 parties en poids d'une solution de nitrate d'ammonium contenant 50% de NH4 NO3' puis on y ajoute 42 parties d'argile ou de limon en grains fins.
On envoie le mélange ainsi obtenu, au moyen d'une hélice di- viseuse, dans un séchoir vibrant pour lui faire subir un sé- chage préalable, pour le solidifier et pour arrondir les grains. On fait ensuite subir éventuellement un séchage dé- finitif, dans des dispositifs de construction usuelle, au pro- duit ainsi obtenu. Bien entendu, on peut aussi employer au lieu de limon ou d'argile des silicates d'aluminium que l'on rencontre dans la nature, tels que par exemple la leucite fi- nement divisée.
On choisira bien entendu selon la nature de la ma- tière première l'appareil diviseur qui sert à diviser la ma- tière en grains uniformes encore mous. Ainsi par exemple, au lieu du dispositif à tamis mentionné, pour traiter les gros grains et les grains menus rendus plastiques,on a employé avantageusement l'appareil diviseur représenté sur la Fig. 3.
L'appareil diviseur comprend une auge allongée, susceptible
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d'être chauffée, dans laquelle tournent deux ou plusieurs arbres qui, de la manière connue, sont munis d'ailettes ma- laxeuses, travaillant de manière à créer le vide, ou de dis- ques ou demi-disques perforés. L es disques ou ailettes s'in- terpénètrent, de sorte que les extrémités des ailettes d'un arbre atteignent presque l'autre arbre. L'écartement entre les ailettes est choisi de manière que seuls les grains de la grandeur voulue puissent traverser l'appareil lorsque deux ailettes passent l'une à côté de l'autre. Les ailettes sont disposées obliquement pour faire avancer la matière.
Les arbres sont commandés en sens inverses par des engrena- ges de transmission, de telle manière qu'à chaque tour les ailettes de deux arbres adjacents s'interpénètrent. On arrive de cette manière à diviser les grosses particules qui peuvent se former passagèrement alors que la matière traverse l'ap- pareil. Le mélangeur peut fonctionner de manière continue, et on peut aussi monter en série plusieurs mélangeurs, de manière que la matière soit convoyée d'un appareil à l'autre.
Pour activer l'avancement, on peut disposer obliquement l'au- ge de malaxage. Au-dessus de l'auge de malaxage sont montées des tuyères qui amènent la matière d'humidification, sous la forme d'eau, de solution saline ou de vapeur suffisamment dispersées, requise pour la production de l'état plastique.
De cette façon on peut fabriquer par exemple du nitrate ammino- calcique à 20 % à partir de 50 parties de nitrate d'ammonium granulé auquel on ajoute un mélange finement pulvérisé de 42 parties de chaux et de 8 parties de nitrate d'ammonium. Déjà dans la première partie de cet appareil malaxeur et granula- teur,la matière finement divisée se dépose sur le nitrate d'ammonium granulaire, se solidifie ensuite sous l'action de l'humidité et quitte finalement l'appareil sous forme de pe-
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tits grains encore mous dont la grosseur est fonction de celle des grains de nitrate d'ammonium, puis, éventuellement, on solidifie et on sèche encore le produit dans un séchoir à tambour rotatif ou dans le séchoir vibrant.
D'une manière analogue, on peut produire à partir de plusieurs matières des engrais mixtes, par exemple on peut fabriquer le sulfate nitrate ammonique au moyen de grains de nitrate d'ammonium et de sulfate d'ammonium finement divisé que l'on dépose à la surface des grains, et on peut aussi fabriquer des engrais mixtes et riches en partant de phosphate d'ammonium, chlorure de calcium, nitrate de potassium ou précipité, ou encore de phosphate de magnésium, un des constituants, par exemple le potassium, étant toujours à l'état de grains autour desquels se dépose l'autre constituant à l'état finement divisé.
L'appareil diviseur représenté sur la Fig. 5 n'est qu'une forme d'exécution donnée à titre d'exemple. On peut, pour atteindre le but envisagé, employer d'autres dispositifs tant que ceux-ci satisfont à la condition que la matière finement divisée se dépose, lors de l'opération de malaxage, à la surface des grains et quitte le dispositif à l'état d'une matière uniformément granulée.
Le traitement de matières finement granulées, qu'on a fait passer préalablement dans un état sensiblement plasti- que par un traitement approprié, peut être exécuté dans un appareil diviseur qui est constitué essentiellement par un cylindre ou disque perforé, exerçant une fonction analogue à celle d'une fraiseuse, contre lequel on presse la matière plastique. Au cours de cette opération la matière est divi- sée en particules d'égale grosseur qui tombent à travers les perforations du cylindre et passent dans le séchoir vibrant sans avoir le temps de s'agglomérer de nouveau sous la forme
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de grosses particules.
On évite le plus efficacement l'ag- glomération des grains en disposant l'appareil diviseur di- rectement au-dessus du séchoir, un tamis ou un dispositif de déchargement ou de distribution quelconque étant intercalé éventuellement entre les deux appareils. On peut aussi agen- cer l'appareil diviseur de manière qu'on puisse le chauffer.
Le dispositif à diviser la matière plastique décrit, exerçant une fonction analogue à celle d'une fraiseuse, peut être conformé de différentes manières. Quand une pression élevée n'est pas requise et quand la pression exercée par la matière elle-même suffit, on peut donner à l'appareil de granulation préalable la forme représentée schématiquement sur les Fig. 4 et 5; le cylindre fraiseur perforé, disposé obliquement, est alors placé directement en-dessous de la trémie. Le cylindre, qui peut aussi être conique, peut encore être agencé de manière qu'on puisse lui imprimer un mouve- ment oscillant alternatif,et il est alors disposéhorizonta- lement, une ouverture étant ménagée dans la partie inférieure du cylindre pour l'évacuation de la matière.
Les trous agissant comme fraise peuvent être tous conformés de la même manière lorsque le sens de la rotation ne change pas, ou - lorsque le mouvement du cylindre est oscillant - ils peuvent être conformés alternativement pour l'un et l'autre sens de rotation. La Fig. 6 montre un exemple d'exécution des trous agissant comme fraise.
Un autre exemple d'exécution de l'appareil diviseur est représenté sur les Figs. 7 et 8. La matière plastique, chargée dans une trémie a, est soumise à l'action d'un ou de plusieurs pistons c qui la pressent contre le cylindre fraiseur. Ce cylindre peut être remplacé par un cône ou être disposé verticalement ou obliquement. Lorsque la disposition est horizontale, le cylindre peut être percé, comme précédem-
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ment, de trous agissant dans les deux sens, et exécuter un mouvement oscillant alternatif, la matière étant évacuée à travers des ouvertures ménagées dans la partie inférieure du cylindre. Au lieu d'employer des pistons, on peut aussi pres- ser la matière contre le cylindre au moyen d'une paroi d de la trémie, pivotant autour du point a, comme le montre la
Fig. 9.
Suivant la Fig. 10 on emploie au lieu du cylindre fraiseur un disque fraiseur vertical contre lequel la matiè- re est pressée, sur toute l'étendue de sa surface, par le poids propre de la matière ou au moyen d'un mécanisme.
Sur les Figs. 11 et 12 est représenté un appareil granulateur, muni de disques fraiseurs horizontaux, au-dessus duquel sont disposés un ou plusieurs récipients d'où la ma- tière est pressée contre les disques fraiseurs par son poids propre ou au moyen d'un mécanisme.
La matière, ayant subi un malaxage et une granula- tion préalable tels que décrits ci-dessus, passe de préférence dans un séchoir vibrant oscillant à une fréquence élevée, dans lequel les grains encore mous, tels qu'ils arrivent de l'ap- pareil granulateur, s'arrondissent par suite des vibrations et se déplacent en même temps. De tels dispositifs ont déjà été décrits avec référence aux Figs. 1 et 2. Les Figs. 13 et
14 montrent d'autres formes d'exécution.
Dans le séchoir vibrant représenté sur la Fig. 13, des tôles al, bl, cl, d1, et el constituent un système oscil- lant et des tôles a2, b2, c2, d2 et e2 en constituent un autre. Les oscillations des deux systèmes, qui de toute ma- nière voulue sont supportés ou suspendus élastiquement, sont produites par exemple par la rotation de balourds fl et f2, disposés excentriquement, qui sont fixés respectivement aux arbres gl et g2. L'arbre g1 tourne dans le sens opposé à ce- lui des aiguilles d'une montre, tandis que l'arbre g2 tourne
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dans le sens des aiguilles d'une montre. Il en résulte que la matière chemine sur les tôles a2 à e2 de gauche à droite et qu'elle chemine sur les tôles al à el en sens inverse; la matière passe donc de la tôle a2 sur la tôle b1, et ainsi de suite.
Sur la Fig. 13 les deux systèmes oscillants sont suspendus, par exemple, à des ressorts il et 12 disposés obliquement ; on peut aussi supporter ou suspendre les deux systèmes au moyen de ressorts verticaux, les forces horizon- tales étant amorties au moyen de ressorts horizontaux.
Au lieu des ressorts verticaux on peut aussi em- ployer des ressorts à lame disposés obliquement, les systèmes étant maintenus en place, en outre, au moyen de ressorts dis- posés horizontalement ; oscillations peuvent être provo- quées par des secousses dirigées à peu près horizontalement.
Il est avantageux de pouvoir régler ces secousses quand la composition de la matière à granuler varie fréquemment. Dans ce cas on emploie de préférence une commande qui provoque les secousses au moyen d'oscillations électromagnétiques et qui, partant, est réglable.
Pour sécher la matière, on envoie dans l'appareil granulateur, par exemple par le raccord tubulaire h, des gaz chauds tels que, par exemple, de l'air chaud. Sur la Fig. 13 ce raccord est monté à peu près au milieu de l'appareil, de sorte que l'air se répartit sensiblement d'une manière uni- forme dans la partie supérieure et la partie inférieure de l'appareil, suivant la résistance que l'air rencontre lors de son passage à travers l'appareil. Grâce à cette disposition on évite en outre l'emploi de registres d'admission ou d'é- chappement tels qu'on doit généralement les avoir dans les séchoirs. On peut aussi aspirer l'air à travers le raccord h
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et admettre l'air chaud par un autre endroit.
L'étanchéité des tôles, requise pour faire passer l'air de la manière voulue sur toute la matière, peut être obtenue en reliant les tôles à la caisse au moyen d'un joint k en matière élastique, mais on peut aussi rendre les tôles étanches en les fixant directement à la caisse.
Sur la Fig. 14 est représenté un autre séchoir gra- nulateur qui comporte un seul système oscillant et où, pour éviter le cheminement en sens inverse, une partie des tôles doivent être inclinées ; toutefois on peut aussi donner une inclinaison à toutes les tôles. L'appareil est supporté, par exemple, au moyen de ressorts à lame arqués.
Au lieu du séchoir vibrant représenté sur la Fig. 13, on peut aussi employer des appareils où, au lieu de deux sys- tèmes oscillants, trois ou plusieurs systèmes oscillants sont reliés entre eux en ordre cyclique, et où la matière chemine toujours d'un plateau faisant partie d'un système sur le plateau suivant, situé plus bas, faisant partie du système suivant.
On peut employer en outre des tôles perforées en montant dans l'appareil des tamis à mailles étroites, des tôles perforées ou fendues ou des bandes de tôle imbriquées en gradins, sur lesquels chemine la matière, tandis que l'air traverse les ouvertures, de sorte qu'on obtient ainsi un con- tact très intime entre la matière granulée et l'air.
Au lieu de la disposition représentée sur la Fig. 13, on peut aussi employer une disposition suivant laquelle les vibrations sont produites au moyen de balourds excentriques réglables qui tournent autour d'un arbre vertical, et sui- vant laquelle les différents plateaux sont reliés entre eux Suivant un profil hélicoïdal ou sont superposés suivant la
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disposition d'un escalier tournant.
Les formes d'exécution décrites et représentées ne sont évidemment données qu'à titre d'exemple, et il est bien entendu que toute variante ne s'écartant pas du princi- pe de la présente invention reste dans le cadre de celle-ci.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Procédé pour fabriquer dans un état de granula- tion uniforme des matières ou des mélanges de matières ou pour les amener dans cet état, caractérisé en ce qu'on traite par la chaleur et le mouvement les matières premières prises à l'état agrégé solide, entièrement ou partiellement sous forme de grains dont la grosseur est choisie, pour l'entière- té ou une partie, de façon à s'accorder à la grosseur de grains voulue pour la matière à obtenir.