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PROCEDE ET INSTALLATION D'EPURATION, SURTOUT AU POINT DE VUE DES MATIERES FERRUGINEUSES, DU SABLE SERVANT A LA
FABRICATION DE VERRE INCOLORE.
La présente invention a trait a un procédé et une installation pour l'épuration, surtout au point de vue de l'élimination des composés ferrugineux, du sable servantà la fabrication de verre incolore.
Il est essentiel que la sable de verrerie soit autant que possible débarrasse des matières ferrugineuses, parce que ces matières donnent au verre une coloration indésirable. Même en ne réduisant que de quelques centièmes le pourcentage de la teneur en fer la plus basse obtenue jusqu'à présent on réalise un progrès très important.
Un procédé bien connu consiste à faire passer une suspension ou mélange de sable et d'eau par un tamis &
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trous d'environ 10 mm, à laver le produit tamise et a le faire passer ensuite sous forme d'un mélange à raison d'une partie en poids de sable à 5 parties d'eau par un deuxième tamis à trous plue petits, p. e. d'environ 2 mm, après quoi le produit tamise, qui est un mélange d'eau et de sable, est amené dans des réservoirs où se produit une décantation continue de l'eau contenant en suspension les particules de sable trop fin.
Le sable déposé constitue le produit final. On a obtenu de cette manière un sable ne contenant plus que 0.029 % environ de Fe203.
Ce procédé connu a le désavantage que les tamis s'usent vite et doivent être souvent réparés et remplaces.
On a déjà propose aussi de faire passer le produit tamise par le premier tamisagrosses mailles, sous forme d'une suspension de sable et d'eau, à raison d'une partie en poids de sable sur 5 parties en poids d'eau par des réservoirs de décantation et dans un hydroclasseur, p.e. un hydroclasseur dit Fahrenwald, a valve de décharge actionnée par un diaphragme, dans lequel a lieu une classi- fication progressive, au cours de laquelle une grande partie des matières ferrugineuses sont élmenées par décan- tation avec les particules de sable trop fin.
On a réussi de cette manière à réduire de quelques millièmes de pourcents la teneur en fer du produit final et de la ramener p.e. 0.025 % de Fe2O3.
Un des objets de la présente invention est d'améliorer économiquement la qualité chimique et physique du sable de verrerie au moyen d'un procédé physique et plus spéciale-
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ment de réduire encore considérablement la teneur en fer du produit final,
Suivant l'invention on prépare une suspension de sable et d'eau, que l'on fait passer sur un surface ou un plan, dont la face comporte un certain nombre de creux, de rainures ou de nervures.
La surface employée pourra consister p.e. en un tissu, de préférence un tissu a cotes, tel que le Corduroy.
Le Corduroy est un fort tissu à poile de coton genre manchester bien connu, pourvu de côtes. Il va de soi que l'on pourra aussi se servir de tissus d'un autre genre, tels que p.e. des draps de laine ordinaires, des tissus reps etc. 'En outre on peut aussi employer une plaque pourvue de,rainures p. e. une plaque de bois ou de caoutchouc.
Il se fait que la surface rainurée ou pourvue de creux retient du sable qui a une teneur en fer plus grande que celle du sable qui se trouve en suspension dans l'eau s'écoulant de la surface.
On peut se servir d'une installation pourvue d'un hydroclasseur, p. e. un hydroclasseur dit Fahrenwald à valve de décharge actionnée par un diaphragme, dans lequel a lieu une classification progressive, au cours de laquelle une grande partie des matières ferrugineuses sont déjàéliminées par décantation avec les particules de sable trop fin, cet hydroolasseur étant raccorde à une surface ou un plan, dont la face supérieure est pour- vue de creux ou de rainures.
Une installation de ce genre permet d'obtenir par voie physique un produit final ayant une teneur en fer extraordinairement basse en considération de l'état actuel @
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de la technique, comme il résultera des essais a décrire ci-après.
L'invention sera décrite titre d'exemple en se référant au dessin schématique ci-joint, qui représente une installation possible pour le traitement du sable suivant la présente invention. Il va de soi que celle-ci n'est pas limitée à l'emploi de l'installation particuliere représentée.
Un excavateur ou une drague aspirante puise dans un étang ou un puits 1 du sable 2 (ou un mélange de sable et d'argile) qui est mélange énergiquement a de l'eau.
L'excavateur ou la drague aspirante est marque 3.
Une pompe, p.e. une pompe centrifuge 4, aspire le mélange et le frotte.
La pompe 4. refoule le mélange vers un tamis 5 a grosses mailles, p. e. un tamis présentant des rainures 6 de 10 mm de largeur, pour retenir les pierres, morceaux de bois, racines et autres déchets. Ces matières sont évacuées dans un bac 7.
Le produit tamise passe du tamis 5 dans un reeervoir 8 ou il est lave et de ce réservoir 8, a une dilution de 5 t 1 (c.â.d. 5 parties d'eau pour une partie de matière solide), le produit est conduit par une tuyauie 9, une pompe 10 et une conduite 11 dans un entonnoir 12.
Cet entonnoir est pourvu d'un déversoir 13 avec conduite 14 pour l'évacuation de l'eau sale et des impuretés fines.
Dans la figure a été indiqué en pointillé une con- duite 15 conduisant à un tamis fin 16 ayant des mailles,
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ouvertures ou fentes de p. e. 2 mm de dimension. Cette conduite 15, le tamis 16 et les autres organes, dessinés en traits pointillés ne servent qu'à montrer comment on procédait jadis pour séparer le sable des matières ferrugineuses par l'emploi de tamis et de bassins de lavage.
Le produit final (sable) se rassemblait dans le réservoir 17, qui a un déversoir 18 pour l'eau sale, et l'on arrivaità ce que ce sable ne contienne plus qu'envi- ron 0.029 % de Fe2O3. Les particules trop grosses étaient évacuées dans un bac 19. nans l'application de la présente invention les parties dessinées en pointillé ont été supprimées.
De l'entonnoir 12 la suspension est conduite, dans un hydroclasseur 20 dit Fahrenwald. Le fonctionnement d'un pareil hydroclasseur en combinaison avec l'entonnoir 12 est décrit dans le brevet belge No. 394.684. Pout être complet nous résumerons ici la description de son fonction- nement. L'entonnoir 12 est alimenté par un mélange d'eau et de sable arrivant par la conduite 11 et par la conduite 21 on ajoute du sable qui a déjà été partiellement traité dans l'hydroclasseur 20.
Le réservoir sertrégler la teneur en eau de la suspension de sable et l'excès d'eau est évacue par le tropplein 14. On veille à ce que la proportion eau: sable soit toujourspeu près de 1 : 1. Cette suspension est introduite dans le compartiment d'arrivée 22 d'un hydro- classeur. Celui-ci est du type Fahrenwald valves de décharge actionnées par diaphragme, et possède p. e. huit
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compartiments classeurs ou poches marquée de I a VIII.
Les particules de trop grandes dimensions se déposent dans le 1r compartiment et peuvent être extraites par un tuyau de purge 23. Le tuyau 23 évacue un produit à grain de 0,4 mm ou davantage. Ce produit peut grâceà la conduite 24, être mélan- geà de l'eau et être refoulé par une pompe 25 dans un réservoir 26 avec trop-plein 27. Le sable qui se dépose dans le réservoir 26 peut être utilise à la fabrication de béton p.e..
La suspension de sable et d'eau, dans la proportion de 1 : 1 p. e., déversée dans le compartiment 22 de l'hydro- classeur est tout d'abord traitée dans la poche I, dans la- quelle les particules les plus grosses se déposent et sont évacuées par la conduite de purge 23. Le mélange passant dans la poche II contient quelques particules de grosses dimen- sions, beaucoup d'autres de dimensions moyennes et pratique- ment toutes les particules fines, les matières ferrugineuses, l'argille etc..
Le produit de décharge de la poche II, contenant le reste des grosses particules ainsi que des particules moyennes, est purge mais remis en circulation par la conduite 21, qui la remene a l'entonnoir 12. Le processus se répète dans les poches suivantes de III a VIII et il est clair que les poches III à VII pourront fournir exclusivement des particules moyennes de la dimension désirée lesquelles n'auront pas besoin d'être recirculees, tandis que les impuretés et les particules trop fines passeront sucessi- vement dans toutes les poches pour être finalement reje- tees par le trop-plein 28. Le dépôt de la dernière poche VIII peut être ramené à l'entonnoir 12 par une conduite 29 , afin de récupérer les particules appropriées @
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qui pourraient encore s'y trouver.
Ce dépôt, ainsi que celui x de la poche II ou de telle poche pouvant contenir, comme les poches II ou VIII, des produits intermédiaires, peut être également re-traité en le retour- nant dans certaines des poches précédentes. Les produits intermédiaires, peuvent aussi être traites dans un autre appareil.
Les poches III jusque VII inclusivement fournissent un produit d'un grain inférieur à 0,4 mm jusque environ 0,15 mm. Le produit passant le trop-plein 28 est inférieur à 0,15 mm et peut, comme il a été montre pratiquement, contenir environ 0,19 % de Fe203'
Au contenu des poches III jusque VII inclusivement on ajoute, par la conduite 30, de l'eau et le mélange obtenu, qui contient environ 0,025 % de F32O3 est refoulé au moyen de la pompe 31 et de la conduite 32 vers une surface ou plan 33 consistant en un tissu corduroy.
La conduite 32 peut être faite en matériau flexible comme p.e. du caoutchouc et être munie d'une embouchure 34 et être mobile afin de pouvoir répartir la suspension sur toute la largeur de la surface du tissu 33.
Le tissu 33 retient le sable dans lequel les matières ferrugineuses peuvent être présentes en une concentration allant jusque environ 0,2 % Le tissu peut être rincé et les matières qu'il a retenues peuvent être évacuées dans un réservoir 35. Le mélange s'écoulant de la surface 33 arrive dans un réservoir 36 avec déversoir 37.
Dans le réservoir 36 se rassemble le produit final très pur qui peut ne contenir plus que 0,019 % de Fe203.
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En comparaison du produit des poches III-VII incl. qui contient encore 00025 /la' de Fe203 et du produit du tamis 16 employé antérieurement, qui contenait encore 0,029 % de Fe203 le chiffre de 0,019 % comme teneur en Fe203 représente un progrès considérable.
Il a été établi que l'inclinaison de la surface ou du plan 33 joue un rôle important en vue de l'obten- tion du résultat désiré.
Nous faisons suivre ici un aperçu d'essais prati- ques.
Par la conduite 32,34 on a déverse sur le tissu corduroy, étendu sur du bois, un mélange d'eau et de sable a raison d'une partie en poids de sable sur 3 à 5 parties d' eau.
Le tissu a été place lors du premier essai A sous un angle de 30 et lors du deuxième essai B sous un angle de 15 40'.
Le sable receuilli dans le réservoir 36 et le sable rincé retenu dans le tissu 33 ont été analysés et pesés.
Les résultats des essais sont consignés dans le tableau cis-dessous:
EMI8.1
<tb> Essai <SEP> A <SEP> sable <SEP> alimenté <SEP> sable <SEP> pur <SEP> dans <SEP> sable <SEP> de <SEP> re-
<tb>
<tb> en <SEP> 34 <SEP> réservoir <SEP> 36 <SEP> but <SEP> dans <SEP> le
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<tb> tissu <SEP> Crodu.
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<tb> roy.
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<tb> poids <SEP> en <SEP> % <SEP> 100 <SEP> % <SEP> 98 <SEP> % <SEP> 2
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<tb> teneur <SEP> en
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<tb> Fe2O3 <SEP> 0,026 <SEP> 0,019 <SEP> 0,224
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<tb> en <SEP> % <SEP> poids <SEP> (= <SEP> 100%) <SEP> (= <SEP> 80 <SEP> %) <SEP> (= <SEP> 20 <SEP> )
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<tb> Essai <SEP> B
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<tb> poids <SEP> en <SEP> % <SEP> 100 <SEP> % <SEP> 91 <SEP> % <SEP> 9 <SEP> % <SEP>
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<tb> teneur <SEP> en <SEP> Fe203 <SEP> 0,026 <SEP> 0,019 <SEP> 0.070
<tb>
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<tb>
<tb> en% <SEP> poids <SEP> (=100%) <SEP> (= <SEP> 73%) <SEP> (= <SEP> 27%)
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Il résulte de ces tableaux que le tissu 33 fonctionne mieux quand son inclinaison est de 30 (essai A) que lo@rs- que l'inclinaison est moindre, parce que le pourcentage de sable de rebut est alors inférieur.
R E V E N DI CATIONS.
EMI9.1
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1. Procède d'épuration, surtout au point de vue de l'élimination des matières ferrugineuses, su sable servant à la fabrication de verre incolore, caractérisé par le fait que l'on prépare un mélange de sable et d'eau et que l'on fait passer ce mélange sur une surface ou un plan dont la face est pourvue de creux ou de nervures.