BE433591A - - Google Patents

Description

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  Séparation de minerais par gravité. 



   La présente invention a trait à la séparation par gra- vité des minerais lourds de leurs impuretés ou stériles en milieu fluide consistant en liquide,(eau de préférence) et matières non solubles dans oe liquide dont la nature et le grain sont tels qu'en agitant légèrement le mélange on obtient une masse uniforme ayant un poids spécifique compris entre 2,5 et 3,3. 

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   Jusqu'à présent les éléments constitutifs solides insolubles des flottages en usage pour la concentration par gravité des minerais tels que les-minerais de fer, de fer manganique, de cuivre, de plomb et de zinc n'ont pas donné satisfaction par suite de la difficulté rencontrée pour séparer les milieux du concentré de minerais et aussi de la contamination du concentré par l'apport au milieu d'impuretés nuisibles telles que le plomb, le soufre ou leurs composés respectifs combinés ou non. 



   Les minerais bruts en question ont un poids   sépcifi -   que tellement élevé que pour pouvoir flotter la   roche-7-,,   le sable et autres stériles dans un milieu fluide, ce der- nier doit avoir dans certains cas un poids spécifique dépassant 2j5. Pour obtenir une masse fluide de la densité requise et en même temps assurer la fluidité nécessaire il est essentiel que les éléments constitutifs solides du milieu aient un poids spécifique dépassant 6. 



   Grâce à la présente invention, les minerais bruts ayant un poids spécifique dépassant   2,,3,peuvent   être concen- trés dans une nouvelle masse fluide contenant des solides broyés,ayant une sensibilité magnétique que l'on peut alors séparer des concentrés de minerais et des stériles au moyen d'une attraction magnétique. 



   La présente invention procure un procédé nouveau continu pour maintenir constant un poids spécifique voulu dans un tel flottage, et utilisant pratiquement sans les renouveler les éléments constitutifs solides de ce milieu lors de la séparation du milieu d'avec les concentrés et les stériles, tout en obtenant des concentrés pratiquement exempts de milieu. 

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   Le constituant solide le mieux adapté au milieu est la fonte siliceuse réduite à la maille de moins 680 à 1600 ( syst. métr. ) contenant plus de 75% en poids de fer. Pour la concentration de certains mine- rais de fer on a employé avec succès une fonte siliceuse contenant environ 82% de fer, 13 à 14% de silice et une petite quantité de carbone. Une telle fonte siliceu- se est moulue de préférence à la maille de moins 1600 ( syst.métr.) et l'on forme avec elle un milieu composé de fonte siliceuse pulvérulente, avec environ 25% de son poids d'eau. Une telle fonte siliceuse est très résistan- te à la rouille ; on peut la récupérer des stériles et des concentrés à l'aide d'une attraction magnétique et elle a en plus l'avantage d'être assez dure pour pouvoir être employée à plusieurs reprises sans altération.

   Elle a une dureté d'environ 7 à l'échelle de Moh et son poids spécifique est d'environ 7,5. On peut remplacer la fonte siliceuse par de l'acier à taux de carbone élevé et contenant en poids, plus de   75%. de   fer. Cet acier à forte teneur en carbone et finement divisé constitue un bon milieu mais il résiste évidemment moins bien à la rouille que la fonte siliceuse, et par suite est susceptible de pertes plus élevées dues à son oxydation dans le milieu liquide. 



   Le procédé le mieux approprié à l'emploi de ces mi- lieux métalliques pour la concentration des minerais sera plus compréhensible par l'examen du dessin annexé dans lequel : 
La fige 1 est un diagramme représentant l'appareil- lage et le dispositif pour la mise en oeuvre da -procédé. 

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   La fig. 2 est une coupe verticale légèrement agrandie du réservoir préconisé pour la concentration. 



   La fig. 3 est une vue en plan de la partie basse du réservoir de concentration. 



   La fig. 4 est une vue en plan de la cuve principa- le de distribution du milieu au réservoir. 



   Dans la fig. 1, 5 représente une trémie pour le minerai brut qui, dans le cas de minerai de fer, sera réduit à la maille de 6 à 7 cm2 en section transversale, et débité sur un transporteur sans fin 6 amenant conti-   nuellement   le flot de minerai à une sorte de récipient 7 en forme d'entonnoir. De ce récipient, le minerai passe par gravité dans une conduite 8 qui l'amène à la partie supérieure d'un réservoir de concentration 9. La partie inférieure 10 de ce réservoir a la forme d'un cône renversé dont le fond possède une ouverture centrale pour distribuer dans une conduite 11 le concentré tassé de minerai.

   La partie supérieure 12 du résexvoir 9 est également conique,mais vers le haut elle se termine par une ouverture dont la périphérie supérieure 13 se prolonge   horizontale.aent   pour distribuer les stériles flottés et une partie du milieu liquide à un bassin, de lavage circulaire 14. Ce bassin distribue le trop-plein à la partie supérieure d'un tamis incliné 15 de préfé- rence du type à plaque perforée ayant une multitude d'ou-   vertures   d'environ 2mm. de diamètre. Les stériles sont retenus sur le tamis,alors que le gros de la masse cons- titué par le liquide et les éléments solides, passe à travers pour tomber dans un bassén d'arrêt 16 disposé directement sous le tamis par   sa   partie supérieure.

   Les 

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 stériles et les parties adhérentes du milieu ainsi que les parties les plus fines des stériles continuent à descendre sur le tamis 15. On peut imprimer au tamis      15 par des moyens appropriés des secousses accélérant      le déplacement par gravitation des stériles vers le bas du tamis comme on le fait en pratique. Pendant leur dé- placement vers la partie basse du tamis, les stériles sont arrosés par des jets d'eau provenant du.- tuyau 17. 



  Ces   jet@   d'eau entraînent les particules adhérentes du milieu ainsi que les parties fines des stériles dans un bassin d'arrêt 18, et les stériles lavés sont évacués de la partie basse du tamis 15. 



   Un milieu de flotation consistant de préférence en 80% en poids de fonte siliceuse finement divisée et environ 20% en poids d'eau, est distribué à une cuve principale 19 et de là passe à travers une série de conduites d'alimentation 20 communiquant avec le ré- servoir 9 en un nombre de points uniformément répartis sur la périphérie de ce réservoir et à une distance convenable du pourtour supérieur 13 de celui-ci. Ce milieu de flotation qui a un poids spécifique d'environ 3 remplit le réservoir 9 et est distribué d'une   maniè-   re continue en un volume et à une vitesse suffisants pour maintenir en suspension ces éléments constitutifs solides. 



  La plus grande partie du milieu se déverse sur le pourtour 13 du réservoir 9 entraînant avec elle les stériles constitués en grande partie par de la roche et du'sable. 



  Le milieu liquide descend également à la partie basse 10 du réservoir de concentration d'où il sort à travers la conduite 11 avec les concentrés de minerai qui se sont 

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 séparés en raison de leurs poids spécifique plus élevé que le milieu lui-même ou les stériles. La majeure partie du trop-plein du milieu fluide traverse le tamis 15 et se   rend   dans le bassin 16 d'où elle est distribuée à une conduite 21 alimentant un monte-jus 22. De l'air sous pression est fourni au monte-jus 22 par une   canali-   sation 23 et fait monter le milieu liquide à travers une conduite 24 qui le ramène à la cuve principale 19. 



   Les concentrés et une partie du milieu sortent du fond du réservoir 9 par la conduite 11 et remontent par le monte-jus 25 et la canalisation 26 à la partie supérieure d'un tamis incliné 27. Ce tamis disposé comme le précédent 15 transporte les concentrés de minerai en couches minces ou coulées vers la partie inférieure du tamis d'où le minerai tombe dans un récipient approprié. 



  La masse du milieu arrivant de la conduite 26 traverse le tamis et tombe dans un bassin 28 d'où la conduite 29, le monte-jus 30 et la canalisation 31 la renvoient dans la cuve principale 19. Lorsque le concentré de mine- rai descend le long du tamis 27, il est arrosé par un jet d'eau venant des conduites 32 et ce jet sépare les particules adhérentes du milieu et les menus du concentré et les envoie dans un bassin 33 placé sous le tamis. 



   L'eau de lavage entraînant les menus de stériles, un peu de fonte siliceuse et des menus de concentré s'écou- le des bassins 18 et 33 dans les conduites 34 et 35 respectivement puis vers une pompe appropriée 36. Cette pompe remonte le mélange liquide par une conduite 37 dans un récipient 38 qui le distribue aveo les menus qu'il contient, en coulée mince sur la plaque 39. A côté de la 

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 plaque 39 se déplace une courroie 40 située immédiate- ment au-dessous   d'électro-aimants   41. Ces aimants reçoi- vent du courant continu et la courroie se déplace continuel- lement dans la direction indiquée par les flèches.

   La cour- roie 40 se déplaçant dans le champ magnétique des aimants 41 passe tout près de la coulée passant sur la plaque 39 et ramasse par attraction magnétique sur sa surface   inférieu-   re, pratiquement toutes les particules de fonte siliceuse tandis que les particules des stériles qui sont non magpé- tiques, n'étant pas attirées par le champ magnétique,tombent de l'extrémité de la plaque 39 avec la plus grande partie des constituants liquides dans les trémies de décharge 42. 



  De ces trémies,les particules non magnétiques et l'eau s'é- coulent par la conduite 43. La courroie 40 transporte les particules adhérentes de fonte siliceuse à un point quelque peu en dehors de   l'influence   des électro-aimants 41 où elles abandonnent la courroie pour tomber dans une autre tré- mie 44 dans laquelle l'eau s'est largement libérée de ré- sidus. De cette trémie le milieu passe par la conduite 45 dans un réservoir de clarification 46 contenant de l'eau à un état suffisamment calme pour permettre aux solides mé- talliques de se déposer au fond. Ceux-ci étant encore dans leur état de polarisation, les particules les plus petites adhèrent aux plus grosses et le dépôt s'accentue, par suite de l'adhérence mutuelle des particules, jusqu'au traitement démagnétisant qui suit. 



   Les parties solides sont ainsi concentrées dans l'eau du réservoir 46 pour donner un milieu du poids spécifique désiré qui s'écoule alors du fond du réservoir 46 par un tuyau de dégagement 47. Pendant la sortie du milieu du ré- 

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 servoir 46 des bras scieurs 48 tournent lentement entraînés par l'énergie appliquée à l'arbre 49 qui les supporte . La tuyauterie 47 entraîne le milieu concentré dont le poids spécifique est supérieur à 2,5 suivant l'axe longitudinal d'un démagnétiseur 50 alimen- té en courant alternatif. Le magnétisme résiduel des par-   ticules   est ainsi neutralisé, en sorte qu'elles sont   prê-   tes à pouvoir être diffusées à nouveau dans la masse liquide.

   La conduite   47   renvoie alors le milieu concen- tré démagnétisé à la cuve principale 19. 



   L'eau s'écoulant par le haut du réservoir 46 peut être rassemblée dans un bassin laveur 51 en même temps que les faibles quantités de solides magnétiques entrai- nés par l'eau. Ce laveur se déverse par la canalisation 52 dans un rhéolaveur magnétique 53 pour séparer les parties solides magnétiques de la masse liquide. Ces soli- des magnétiques sont retirés de l'eau pax le   démagnétiseur   54 et retournent à la cuve principale 19 par les cana- lisations 55 et 24. On peut se passer du rhéolaveur magné- tique 53 et dans certains cas il peut être préférable de se débarrasser du trop-plein du réservoir de clarification 46. 



   Comme le montrent les fig. 2 et 4, la partie inférieure de la cuve principale 19 est munie de séparations 56 formant des chambres individuelles d'écoulement. Les bords supérieurs des séparations 56 se prolongent suivant un plan horizontal commun et plusieurs conduites 20 communiquant respectivement avec les chambres individuelles ainsi formées. 



  Le niveau supérieur du milieu dans la cuve 19 est maintenu plus haut que les séparations 56 de façon que les conduites 

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20 soient uniformément alimentées par le milieu liquide. pour prévenir la formation de concentrés du mine- rai sur les parois coniques de la partie basse 10 du réservoir 9 ,les bras râcleurs 57 sont disposés paral- lèlement à la surface conique du réservoir de façon à pouvoir y tourner lentement. Les extrémités supérieures des bras 57 sont fixées solidement à une couronne 58 et celle-ci est reliée par des bras 59 à un arbre cen- tral 60 dépassant la partie supérieure du réservoir 9 et agencé pour pouvoir être   entraîné   par un mécanisme approprié, comme l'engrenage représenté en 61 ( fig. 2). 



   Il n'est pas indispensable que le minerai brut soit broyé en grains d'environ 6 à 7 cm2 comme indiqué précédemment, car il arrive fréquemment que le broyage de dimensions plus grosses ou plus petites soit désiré ; l'installation est prévue pour être adaptée à la grosseur particulière qui a été choisie. Lors de la récupération du milieu dans l'eau de lavage, il est quelquefois désira- ble de faire passer le liquide de la conduite 37 à un épaississeur ou dispositif de déshydratation d'un modèle convenable, avant que les parties solides soient amenées au récipient 38. Le traitement d'épaississement ou de déshydratation du trop-plein provenant du réservoir 46 peut également s'appliquer à l'alimentation en liquide du rhéolaveur magnétique 53. 



   Il ressort de ce qui précède que le procédé décrit constitue un procédé continu dans lequel les concentrations de minerai, pratiquement exemptes de suspension, passent à travers le tamis 27, tandis que les stériles séparés du milieu par le lavage passent à travers le tamis 15. Les 

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 constituants solides du flottage sont continuellement récupérés par aimantation, pratiquement débarrassés de toutes les impuretés et renvoyés après leur démagnétisa- tion dans le réservoir à séparation par gravité. 



   La fonte siliceuse du flottage outre qu'elle a un poids spécifique éLevé, offre également une résistance très élevée à la rouille ; elle est très dure et son prix de revient est très bas. Ces propriétés la désignent par- ticulièrement pour être employée lors des concentrés de minerais ayant un poids spécifique élevé. En putre, grâce à sa nature magnétique, on peut la récupérer presque tota- lement et l'utiliser un très grand nombre de fois et pen- dant longtemps, dans l'accomplissement de son cycle à tra- vers le réservoir de concentration. Le résultat de ces pro- priétés permet donc de déterminer d'une manière sûre, le poids spécifique du flottage dans le réservoir de concen- tration à la valeur appropriée au minerai particulier dont le traitement est envisagé. 



   Les minerais pouvant être concentrés par cette méthode perfectionnée nécessitent des milieux fluides ayant un poids spécifique compris dans les limites d'environ 2,5 à 3,3 et pour chqque minerai le poids spécifique du milieu peut être déterminé dans des limites très voisines. Les fontes siliceuses utilisées pour former ces milieux auront de préférence des poids spécifiques compris entre environ 6,5 à 7,5 , ce qui dépend de leur porosité aussi bien que de leur composition chimique. 



   Le terme " composé ferrique Il utilisé plus loin, s'applique à des mélanges ordinaires eutectiques, à des al- liages et à des composés de fer et d'acier dans lesquels l'élément fer dépasse 75% en poids du composé.

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I O N S .

   1 ) Procédé pour séparer les constituants de minerais au moyen d'un liquide de flotation, caracté- risé par l'incorpotation au liquide de séparation d'un métal finement divisé de sensibilité magnétique, et qu'après emploi ce métal peut être récupéré du milieu liquide au moyen d'une attraction magnétique.

   2 ) Procédé pour séparer les constituants de minerais suivant la revendication 1, caractérisé par l'incorporation d'un métal finement divisé, de sensibi- lité magnétique, à un liquide, de façon à former un milieu liquide de séparation, d'un poids spécifique voulu.; à flotter les particules solides ayant un poids spécifique inférieur à celui du flottage au niveau supérieur de celui-ci et permettant de récupérer les solides broyés de la flotation par attraction magnétique.

   3 ) Procédé pour séparer les constituants de mine- rais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le minerai brut d'un poids spécifique supérieur à 2,5, est incorporé au liquide de traitement contenant des ma- tières de sensibilité magnétique, le poids spécifique de la masse entière étant maintenu à une valeur telle que les stériles sont flottés d'avec le minerai, que le concen- tré s'y dépose, et que soient enlevés de la masse séparé- ment, le concentré et les stériles.

   4 ) Procédé de séparation des constituants de mi- nerais suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en <Desc/Clms Page number 12> ce que le flottage de traitement contient plus de 75% en poids de fer magnétique comme matière de sensibilité magnétique.

   5 ) Procédé de séparation des constituants de mine- rais suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les concentrés de minerais et les stériles sont enlevés séparément de la masse, que le minerai et les sté- riles sont soumis à un lavage pour les débarrasser des particules adhérentes de cette masse , que les constituants métalliques de la masse liquide sont enlevés de l'eau de lavage par attraction magnétique qt que le constituant de sensibilité magnétique après sa récupération est renvoyé à cette masse liquide.

   6 ) Procédé de séparation des constituants de minerais suivant les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le fluide de traitement est constitué par une masse consis- tant en 14% approximativement de fonte siliceuse et d'eau.

   7 ) Procédé de séparation des constituants de minerais suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les cons- tituants de sensibilité magnétique récupérés sont démagnéti- sés et ensuite renvoyés à la masse de traitement.

   8 ) Procédé de séparation des constituants de minerais suivant les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que le minerai brut est incorporé à une masse fluide consistant en fonte siliceuse et eau, la fonte siliceuse contenant ap- proximativement 82% de fer en poids , que le poids spécifique de la masse est maintenu à une valeur telle que les stériles se séparent du minerai par flotation , que le concentré de minerai s'y dépose et que le concentré et les stériles sont enlevés séparément de la masse. <Desc/Clms Page number 13>

   9 ) Procédé de séparation des constituants de mine- rais suivant les revendications 3,4 et 8, caractérisé en ce que la séparation a lieu sans interruption par l'ap- port continu de minerai à la masse fluide, par la flotation continue des stériles d'avec le minerai, par l'enlèvement continu dans la partie inférieure de la masse d'une partie des constituants de sensibilité magnétique avec le concen- tré de minerai, par l'enlèvement continu des stériles avec une partie du constituant de sensibilité magnétique de la partie supérieure de la masse, par la séparation continue du gros de ce constituant d'avec les stériles et le concen- tré de minerai et par le renvoi à la masse du constituant ainsi séparé.

   10 ) Procédé de séparation des constituants de mine- rais suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la séparation du constituant de sensibilité magnétique d'avec le concentré de minerai et les stériles est effectuée par lavage du tout, que la récupération du constituant de sensi- bilité magnétique de l'eau de lavage a lieu par attraction magnétique et que le constituant récupéré est renvoyé à la masse.

   Il ) Procédé de séparation des constituants de minerais suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le minerai d'un poids spécifique d'environ 2,5 est incorporé à une masse fluide consistant approximativement en 20% d'eau en poids et en un alliage broyé de fer dans lequel le cons- tituant ferrique dépasse 75% en poids et que le poids spéci- fique de la masse fluide est maintenu à une valeur intermédiai- re entre les poids spécifiques des stériles et'des concentrés à récupérer. <Desc/Clms Page number 14>

   12 ) Procédé de séparation de constituants de mine- rais suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le constituant de sensibilité magnétique est un composé ferrique indifférent à la rouille, dans lequel le constituant ferrique dépasse 75% en poids.

   13 ) Procédé de séparation des constituants de mine- rais suivant les revendications 1 et 11, caractérisé en ce que le poids spécifique de la masse fluide est maintenu à une valeur comprise entre 2,5 et 3,3.