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Perfectionnements à la séparation de matières de poids spécifiques différents.
Cette invention concerne des perfectionnements aux procédés et aux appareils pour séparer des matières de poids spécifiques différents et elle se rapporte notamment à la séparation du charbon de ses impuretés par le procédé Chance décrit dans le brevet anglais n . 119.058, cest-à-dire par le procédé suivant lequel on introduit les matières dans une masse liquide constituée par une suspension de sable dans un liquide (qui est généralement de l'eau et est désigné sous ce nom ci-après) et disposée de manière que sa densité effecti- ve soit suffisamment grande pour amener certaines matières,
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telles le charbon, à surnager ou flotter, tandis que d'autres, telles les schistes, (ci-après dénommées "refus") coulent au fond.
Dans les brevets américains Nos. 1.545.636 et .
1.393.400, qui se rapportent au procédé de séparation Chance, on a proposé d'aménager dans la masse liquide de la chambre séparatrice des couches de poids spécifiques différents, de manière qu'en plus des produits "flottés" et des produits "coulés", on puisse aussi obtenir des produits moyens de poids sp-écifique intermédiaire, ces produits moyens étant soit extraits par intermittences à l'aide d'une vanne adaptée dans le coté de la chambre séparatrice et qu'on ouvre momen- . tanément à volonté, soit extraits de manière continue à l'aide d'un transporteur à vis sans fin conduisant les produits moyens à un élévateur, après quoi ils sont amenés au-dessus du niveau du liquide dans la chambre séparatrice, puis criblés ou trai- tés autrement de manière appropriée.
La première de ces propositions n'est pas entièrement satisfaisante, étant donné qu'elle a pour résultat qu'une grande quantité de masse liquide s'échappe de la chambre sé-. paratrice conjointement avec les produits moyens et interrompt le courant de charbon et de sable quittant le cône, provoquant ainsi une diminution du rendement de la séparation et de la capacité.
La deuxième proposition prête à la critique en ce qu'elle implique l'emploi de deux transporteurs mécaniques pour l'extraction des produits moyens hors de la chambre séparatrice, ce qui donne lieu à des complications mécaniques et une usure supplémentaires, et en outre elle ne peut être appliquée commodément à un récipient séparateur de section circulaire en coupe transversale horizontale, bien qu'un des transporteurs, le transporteur à vis monté dans la chambre, puisse servir à une fin utile en entretenant l'agitation de la
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masse liquide pour maintenir le sable en suspension.
Un but de la présente invention est de procurer un appareil perfectionné pour exécuter le procédé Chance, qui n'offre pas ces inconvénients.
Suivant la présente invention, dans un appareil pour séparer des matières de poids spécifiques différents,où les matières sont introduites dans une masse liquide constituée par une suspension de sable ou charge analogue dans un liquide et conditionnée de manière que sa densité effective soit suf- fisamment grande pour amener quelques-unes des matières à surnager ou flotter, tandis que d'autres coulent, on équipe une chambre séparatrice pour les matières contenues dans la masse liquide d'un agitateur mécanique ou autre et d'ajutages hydrauliques pour maintenir le sable ou charge analogue en suspension dans le liquide, cet agitateur et ces ajutages hy- drauliques étant disposés de manière à former dans la masse liquide plusieurs zones de poids spécifiques différents,
une sortie étant aménagée dans la région d'au moins une zone in- termédiaire et la disposition étant telle qu'en service les produits moyens flottant dans cette zone intermédiaire soient déchargés à travers cette sortie sous Inaction de l'agitateur et s'élèvent dansun ou plusieursconduits, communiquant avec la sortie, à un niveau approprié pour la décharge des produits moyens.
Pour élever les produits moyens dans le ou les con- duits il peut être prévu des ajutages à sable et eau ou à eau et/ou des dispositifs mécaniques. De préférence, on monte à l'extrémité supérieure du conduit, ou d'au moins un des con- duits, un barrage-réglable pour faire varier la charge hydrosta- tique de la masse liquide dans le ou les conduits.
L'appareil comporte une chambre qui peut être de toute
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forme appropriée; elle peut avoir une section horizontale cir- culaire à l'intérieur de laquelle est aménagé un agitateur tournant autour d'un axe vertical dans la masse liquide, et la sortie est constituée par un ou plusieurs raccords de sortie tangentiels communiquant avec le ou les conduits et disposés de manière appropriée par rapport au sens de rotation de l'agi- tateur afin que les produits moyens, dirigés par l'agitateur vers la paroi de la chambre séparatrice, se déchargent dans le ou les conduits pour être évacués et subir un traitement subséquent ; dans le ou les conduits on peut introduire du sable et de l'eau ou de l'eau seule, et/ou des dispositifs mécaniques, pour aider les produits moyens à s'élever.
Les produits moyens, qui sont ainsi séparés première- ment du charbon, restant flotter à la partie supérieure du récipient séparateur, et deuxièmement du refus, évacué du fond de la chambre séparatrice, peuvent alors être amenés du ou des conduits sur le tamis de désablage et de drainage employé pour les produits flottés, des cloisons appropriées étant montées sur le tamis pour maintenir le séparation entre les matières. Comme alternative, les produits moyens peuvent évi- demment être désablés et drainés sur un tamis distinct.
On décrira ci-après à titre d'exemple un montage d'appareil pour exécuter le procédé Chance conformément à l'invention. Dans le dessin
Fig. lest une coupe longitudinale partielle de l'appareil,
Fig. 2 en est une vue en plan et
Fig. 3 est une coupe longitudinale partielle montrant un dispositif mécanique pour élever les produits moyens dans le conduit.
Sur les figs. 1 et 2 du dessin annexé, la chambre séparatrice est constituée par un récipient 1 en forme de cône @
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renversé, comportant une partie supérieure cylindrique 2 dans laquelle est disposé le barrage de trop-plein usuel 3 par lequel passent les produits flottés.
Une chambre de décharge4est aménagée au fond du récipient pour décharger le refus du ré- cipient., En un endroit approprié intermédiaire entre le barrage et la chambre de décharge, de préférence dans la partie conique du récipient (comme représenté), est disposé un raccord de sortie tangentiel 5 communiquant avec un tuyau 6 dirigé vers le haut; celui-ci se termine au-dessus d'une goulotte 7 menant au tamis principal de désablage et de drainage 8 pour les produitsflottés, ce tamis étant divisé par une cloison 9 de manière que les produits flottés et les produits moyens soient déchargés de ce tamis séparément.
L'eau est introduite par des ajutages 14 disposés sur le côté du récipient dans trois plans différents, deux en-dessous et un au-dessus; le raccord de sortie tangentiel 5 et les quantités d'eau introduites dans cesplans sont disposés de manière que la densité de la masse liquide contenue dans le récipient croisse progressivement, mais non nécessairement de manière uniforme, de haut en bas. Ainsi, par exemple, on peut faire en sorte que la densité au-dessus du plan supérieur,soit d'environ 1,45, tandis qu'entre ce plan supérieur et le plan suivant elle est d'environ 1,75 et en-dessous du plan in- férieur elle est plus grande que 1,75.
La rotation de la masse liquide est produite dans une large mesure par un agitateur constitué par un arbre 10 et des bras agitateurs 11, montés pour tourner autour d'un axe vertical, et l'agitateur est disposé de façon que les matières descendant à travers la masse liquide soient dirigées vers le coté du récipient. Les bras de l'agitateur sont dis- posés de manière que les produits moyens, c'est-à-dire les matières d'un poids spécifique intermédiaire entre celui de la
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matière "légère", ou charbon, et celui de la matière "lourde", ou refus, soient dirigés dans le raccord de sortie tangentiel 5 et s'élèvent dans le tuyau 6 qui y est relié.
Dans le rac- cord de sortie 5 et dans le tuyau 6 sont montés un certain nom- bre d'ajutages à sable et eau ou à eau 12 pour aider à trans- porter et à élever les produits moyens jusqu'à la goulotte 7 qui les envoie sur le tamis 8.
A l'extrémité du tuyau 6 est aussi disposé un barrage de trop-plein 13 pourvu de dispositifs de réglage appropriés, de manière que la charge hydrostatique équivalente de masse liquide dans le tuyau 6 puisse être équilibrée par la charge hydrostatique équivalente de masse liquide dans le récipient séparateur au-dessus du raccord de sortie tangentiel 5. Les conditions d'équilibre ainsi réalisées empêchent en substance la masse liquide contenue dans le récipient de s'écouler du récipient, de sorte que les courants ascendants d'eau d'agita- tion se maintiennent et le sable est retenu en suspension de façon à constituer des zones de poids spécifiques différents.
En plus ou au lieu des ajutages à sable et eau ou à eau 12,il peut être prévu un dispositif mécanique pour éle- ver les produits moyens dans le tuyau 6. Le dispositif méca- nique peut étre constitué par un élévateur 15 monté dans le tuyau 6, comme le montre la fig.3.
Les ajutages à eau 14 peuvent être modifiés de manière à aider à diriger les produits moyens dans le raccord de sortie 5. Comme alternative, d'autres ajutages à eau ou dis- positifs appropriés peuvent être aménagés à cette fin.
Bien que l'invention soit notamment destinée au nettoyage du charbon, elle peut aussi être appliquée à la séparation d'autres matières séparables par le procédé Chance, et le terme "charbon" ici employé est considéré comme s'étendant à toutes ces matières.
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Par le terme "masse liquide" on entend désigner tout mélange de liquides et de matières solides finement divisées, qui lorsqu'on l'agite convenablement acquiert des propriétés et une fluidité approchant de celles d'un liquide; le terme "eau " est considéré comme désignant tout liquide propre à la production d'une masse liquide du genre spécifié; le terme "sable" est considéré comme désignant toute matière solide fi= nement divisée, insoluble ou sensiblement insoluble dans le liquide employé et propre à la production d'une masse liquide du genre spécifié.
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