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Procédé et appareil cour traiter des solides dans des liquides.
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Cette invention concerne le traitement des ntières s,oli- des dans des liquides et concerne plus particu::"ière.:1ent les piro- cédés par im11lersiun et flottation permettant de séparer les con- stituants solides d'une pulpe selon leurs, dimensions u leur poids "spécifique..
L'invention est fondée sur cette découverte que moyennant une disposition et -un contrôle convenables du mouvement centri- fuge d'une masse de matières solides mélangées dans -une matière liquide,' il est possible d'obtenir une séparation nette et dis- tincte entre des matières solides ayant des poids spécifiques et.
('ou') des dimensions différentes dans les pulpes aqueuses ordi- naires.
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U'n but de l'invention-est de fournir un procédé simple, économique et efficace pour.obtenir une séparation nette selon le poids spécifique et (ou) la'grosseur entre les constituants.
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' solides d'une pulpe dans-un laps de temps de traitement relati- vement bref.'
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L'.invention peut être déc.rite coi-ome visant un procédé et un appareil' de traitement des matières solides dans une ma- tière liquide, le mélange désigné par le mot "pulpe" contenant des matières'solides de dimensions mixtes qu'il s'agit de sépa- rer les unes des autres par un traitement fondé sur leurs dimen- sions ou leur-poids spécifique.
A cet- effet, la pulpe est iain- tenue selon un mouvement centrifuge continu tout en étant confi-
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née sur ses cotés, et la vitesse de son ouvenent est déterminée de telle manière que les particules dépassant une ,grosseur don- née ou un puids spécifique donné ne restent pas en suspension
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dans.le liquide. ,Grûce au traite,nent centrifuge, il se forme des colonnes ascendantes et descendantes de matières solides séparées qui sont recueillies en des points éloignés, les matières solides descendantes au point inférieur d'évacuation, et les matières solides de la colunne ascendante par un trop-plein.
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Le procédé consiste donc à introduire les/metières qu'il s'agit de séparer dans un milieu de suspension liquide pour for- mer la pulpe, puis une zone de traitement'formée de milieux lourds composes de matières liquides et solides extraites de la pulpe se forme sous une action centrifuge continue à l'intérieur d'une zone annula,ire, et 1,. matière soumise'au traitement et di- rigée dans le milieu lourd pour séparer les constituants solides selon leur caractéristique d'immersion et de flottation. Le pro- cédé comprend également l'opération consistant à confiner une
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pulpe contenant des manières solides finement divisées, y compris
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des boues, dans une zme de traite-qent.
La pulpe est déplacée progressivement à travers la zone confinée pour maintenir les boues à la surface de cette zone pendant le mouvement de progression.
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Les laatières solides grossières et fines de la pulpe qui restent sunt séparées, tandis qu'elles sont niintenues selon un mouvement centrifuge continu en un .point écarté de l'écoulement des boues.
L'invention englobe également un appareil de réalisation industrielle de ce procédé. Cet appareil comprend un bac conte-
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nant'un-agitateur intenu à un certain espace-des parois de ce bue, de -.Gri:re à créer un intervalle annulaire entre le corps -non perforé de cet agitateur et la cuve. Grâce à la rotation de cet agitateur duns le bac, on réalise une séparation des particules les plus grosses et les plus fines dans la zone annulaire.
L'invention convient fort bien au traitement d'une vaste
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g<:tl1IJle de J.a.tières. Duns le domine du traitement des minerais, elle convient pour tute une gamme de produits métalliques à, séparer. On peut citer; par exemple, le traitement des minerais
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contenant du cuivre, des minerais contenant du zinc et du plomb, et des -minerais cuntenant du fer.
Le procédé est applicable également dans le domaine des
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séparations de matières1métalliques. Comme exemple de ces ma- tières, un peut citer les opérations, qu'on effectue dans les la- veries à charbon, le traitement des minerais potassiqùes et des matières analogues.
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Cv....:# déjà indiqué, le traitement que prévoit 'l'invention - peut.être effectué en divers stades du broyage usuel, C'est ,
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binsi par exemple qu'il peut,être appliqué aux stades du broyage en vue de l'élimination de concentrais ayant des dimensions ne leur ?ersentant pas d'être amenés aux méthodes de ti:avail ordinai- res des minerais. Il est parti:culièrement efficace comme moyen pour séparer les boues et les sables et peut être oomnodémelit- adapté aux appareils de- classement, en-partuculier. à ceux-apparte- niant au type à râteau à mouvement alternatif fonctionnant en cir- cuit fermé avec un broyeur.
De même le traitement peut être employé, pour remplacer di- vers procédés de concentration classiques et fournit en particu- lier un excellent moyen 'de remplacer les tables de concentration utilisées jusqu'à présent.
De même encore,. il est possible d'incorporer le présent
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traiteient. à un stade de traitement unique dans lequel la double fonction de classement par grosseurs et de concentration est ef- fectuée. Si l'invention est utilisée pour la concentration, elle
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permet de traiter des-matières de'valeur,trop pauvre pour d'autres opérations, corme par' exemple les rebuts éliminés du minerai.avant traitement duns une opération de broyage classique ou encore pour remplacer les autres procédés' de c,uncentrat3.on connus.
Le stade de formation de la pulpe que comprend le procédé ne nécessite pas de co¯mna,-nde spéciale et peut comprendre la pro- âuctiun d'une pulpe aqueuse suivant la pratique classique dans le traitement des minerais. Pareillement, dans le domaine des matiè-
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res non "métalliques, oomms par exemple la séparation par flotta- tivn d'écume des constituants d'un vinerai dans lequel, les sels solubles sont suspendus dans une liqueur mère, une pareille pulpe peut être utilisée dans le présent traitement.
Après sa formation, la pulpe est introduite da.ns une zone formant enceinte, ayant de préférence une forme conique.et compor- tant un orifice d'évacuation supérieur des matières les plus légè- res et un.orifice d'évacuation inférieur dés matières solides les plus lourdes. Avant la .sise en marche de l'opération, on effectue
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une'détermination initiale en ce'qui concerne la grosseur ou le
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poids spêcfftque, ces deux facteurs, afin d'établir une vi- tesse à laquelle toutes les parrcelles de matière excédant les 'dimensions prédéterminées ou le poids spécifique tomberont au fond dans le traitement,' tandis que toutes les matières situées
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'au-dessous de'ces dimensions ou de ce poids spécifique prédéter- minés fI o1ta:
ron t. ' ' Inaction centrifuge à la vitesse prescrite détermine la formation de deux zones de matières distinctes dans la masse des matières soumises au traitement. Les particules les plus lourdes,
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c'est-à-dire celles qui ont des dimensions ou'un poids spécifique supérieurs aux valeurs prédéterminées sont projetées vers ltextê- ' rieur.et y forment une masse rotative qui a une densité telle que les matières les plus légères qui se trouvent au-dessous de la limite prédéterminée -ne peuvent pénétrer.
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L'action 'd "impulsion résultant du mouvement centrifuge est utilisée pour imprimer une composante, dirigée vers le haut dans la,zone intérieure de matière plus légère, qui est ainsi immédiatement évacuée du stade de traitement par trop-plein.
' En'même, temps,une composante dirigée de haut en bas est imprimée aux matières les plus lourdes dans la zone exté-
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riure pour former une 'réaction, opposée, à la composante susdite dirigée vers.le haut, de sorte qu'en prévoyant un orifice d'éva- ouati'on inférieur, on obtient une séparation nette et rapide.
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De- cette 4aanière, l'effet d'une séparation poussée est atteint en donnant aux constituants du corps de matières soumis au trai-
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tement la forme d''un milieu fluide qui ne permet pas aux consti-- , tuants les plus légers de tomber au fond.
Les dessins annexés qui faciliteront la: compréhension de l'invention en représentent des applications typiques.et divers appareils en constituant des réalisations industrielles.
La fig. 1 est une vue schématique montrant dans son ensem-
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ble l'application du présent procédé-à une installation de bro- yage de type classique.
La fig. 3 est une vue en coupe pratiquée à travers un bac de classement du type à râteaux à va-et-vient, montrant l'applica- tion de l'invention.
La fig. 3 est une vue en coupe fragmentaire faite à la hauteur de la ligne verticale 3-3 de la fig,. 2.
La fig. 4 estune vue en coupe verticale centrale pratiquée à travers un seul élément de traitement, montrant une réalisation de l'invention.
La. fig. 5 est ,une vue en coupe verticale cantrale pratiquée à travers un autre 'élément de traitement, montrant une autre réalisation de l'invention. ' ' La fig. 6 est une vue en coupe verticale centrale pratiquée à travers un autre élément de traitement encore, montrant une autre variante de réalisation de l'invention.
La fig. 7 est une vue en coupe verticale centrale d'un bac 'de traitement montrant une variante.
Ainsi qu'il a été expliqué ci-dessus, le présent procédé peut être appliqué à différents stades de traitement au cours d'opérations de broyage classiques, Un circuit de.broyage de ce genre est représenté schématiquement dans la fig. 1. La matière qui arrive dans l'installation et qui peut être sèche ou mouillée pénètre dans
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un broyeur tel qu'un broyeur du type Symons à 08aq, par exemple.
Les parties solides de cette matière constituent un produit re- lativement grossier et nécessitent une rëduction de grosseur con- sidérable pour constituer un produit convenable en vue de son
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introduction dans les broyeurs à boulets ou autres mécanismes .concasseurs'd'un circuit de broyage.
Le produit qui est'évacué hors de ce broyeur 8 passe alors dans un. séparateur 9 comportant
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certaines caractéristiques.de la présente-invention.."'Ce sépara- teur 9 comprend un bac (de forme cylindrique .ct con,ique .de pré- férence dont la partie supérieure présente un trop-plein péri-
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phérique pour les matières'les plus légères et un orifice dtëoou-¯ lement submergé pour les matières les plus lourdes, ,ce. dernier orifice étant de-préférence placé à la partie'inférieure et au centre, comme figuré en 11.
La matière placée dans le bac est soumise à un mouvement centrifuge à une vitesse relativement élevée par un agitateur-rotatif 12 affectant, de-préférence, la 'forme d'un.cône et remplissant une notable partie du bac;, La . rotation de ce cône est assurée par un arbre 13 qui porte une poulie à gradins 14 reliée à une source de force convenable (non représentée).
En prévoyant une poulie munie de gradins sur cet arbre=,
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il est possible de faire fonctionner l'appaireil selon des vint tesses variables en permettant à un seul élément de traitement de fonctionner soit a-zme élément de classement, soit oonpie concentrateur'. ' Si l' opération de-broyage n'utilise pas dl'ea7u,.il est . nécessaire d'introduire de l'eau dans la matière qui arrive dans 1 e bac de séparation 9. Ce résultat peut être atteint grice à - une arrivée d'eau 15 placée de préférence dans .le voisinage du point d'entrée de 'la matière. -, ..
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Le bac d'alimentation -9 est soumis à un mouvement de. oen- trifugation rapide par l'agitateur 12, de sorte que'les.matières - - solides sont projetées vers '1''extérieur par celui-ci 'et que, grâce aux différences de grosseurs ou de poids spécifique', elles- forment
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deux zones distinctes-de matières dans'l'espace compris etltre-1' . agitateur et. les parois du bac.. La zone extérieure-est 'constituée par une masse rotative de densité relativement gmndeldins laquelle -la masse interne de.matiéresplu légères ne peut pénétrer.
. - , ., , '
Par suite de la disposition conique du bap et de 'l'agitateur, la matière qui se trouve dans la partie supérieure du bac est as- treinte à se mouvoir différentiellement et à une plus grande vites-
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se que la matière qui est voisine de ltextréfuitê 'in:rêri'eure de ce dispositif.
Le contact par friction entre les surfaces.'de'ce der- nier et la matière la plus légère qui lui est adjacentes, conjugué
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avec cette vitesse de mouvement différentiel, imprime une oomposaq- te de mouvement- dirigée de bas en haut à la masse de za>tiére plus légère en conjonction avec l'action centrifuge, de sorte que la matière la plus lourde qui se trouve dans la zorie externe subit-une composante de mouvement dirigée vers le bas, qui accélère ses ten- dances normales à se déposer.
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Au cours du fonctionnement, on effectue unedééémùnàtion -initiale de la vitesse à laquelle'les particule? ayant .un poids spécifique et une grosseur supérieure à une valeur donnée ne res- feront pas en suspension au sein de la masse de liquide soumis, au traitement, tandis que toute la matière de grosseur'et' de 'poids spécifique plus faiblesrestera, au contraire,,en' suspension. ' Une fuis que l'apparefl est effectivement, en marche, on fait.
tourner l'agitateur, 12 à la vitesse prédéterminée ,qui -est-nécessaire'pour
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imprimer à !à m4tière la vitesse prédéterminée en faisant .passer la courroie ou autre organe de transmission sur la poulie ayant les dimensions convenables et qui transmet l'impulsion fournie par une source,de force.
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téêment foncton.e eîsuite, sogs une, ali ientation conti- hune et tout en'évacuant a .matière également en continu pour faire écouler les \i>arties'-solides, les plus lourdes de cette matière à travers ltorifioe Il., tandis que la matière la plus légère.formant gangue 's''écoule en trop-plein en 10 vers' une cuve de rebut.
Le produit le -plus lourd résultant de cette séparation contient sen- siblement tous les .constituants les plus intéressants qui sortent du broyeur ét, en éliminant une notable partie de la masse de ce produit qui est sans valeur, on augmente considérablement la capa- cité de traitement d'une opération donnée.
Le produit enrichi qui s'écoule par l'orifice de sortie 11 est amené a la trémie 16 donnant accès à un broyeur 17 qui peut'
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être un broyeur à boulets, un broyeur à tiges percuteuses ou un broyeur analogue,, dans lequel ce produit est soumis à une nouvelle réduction de grosseur. selon la pratique industrielle à préférer, le broyeur 17 fonctionne en circuit fermé avec un classeur -18 et les matières qui, sortent.du broyeur par la buse d'écoulement 19 sont conduites
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par un. couloir d t é10,uleinen'u 20 au classeur 18 et déversées dans .celui-ci,'de préférence'dans une direction sensiblement horizon- tale à ou près de la surface de la masse de liquide en cours de ,traitement qui s'y trouve.
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Cpmme .représenté dans la fig. 1, le classeur' 18 est du type à râteaux à va-et-vient 60m)ortant trois compartiments 3 la, Zlb et 210 'séparê.s par des cloisons et dans chacun desquels se trouvent'des râteaux 22 animés d'un mouvement alternatif qui déplace les matières solides déposées dans-,lés compartiments res- pectifs et, les amène jusqu'à un point d'évacuation .surélevé.
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-Selon la pratique à préférer, ,lé classeur 18 est pourvu d'un conduit '2S,s'étendant complètement a travers le caisson et transversalement aux râteaux 22.
Dans la mise en oeuvre de l'invent'ion, on fait intervenir un élément-de' traitement 9a dans chacun des compartiments 21a,
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81b et ale., cet élément 9a étant cunstruit et fonctionnant de façon analogue à Ilélômen-t 9 décrit ci-avant, -lais ayant des di- mensions plus petites.
Grâce à cette disposition, la matière qui errive en pro-
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ventace par le,couloir 20 ne peut gagner les coipartiments la, 211' et Sic qu'en passant par les orifices de sortie 11 ménagés à la partie inférieure des éléments respectifs 9a. chacun de ces éléments fonctionne pour évacuer la totalité des constituants les plus légers par le trop-plein périphérique supérieur, de sorte qu'il se produit un mouvement progressif de ces constituants
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les plus légèrs qui. renferment, toutes les particules de :.a ti<>re ayan'dune grosseur comprise dans la ga-mue de celles des produits finis vers un trop-plein 24 qui,est représenté ici placé directe- ment vis-à-vis.du couloir 30.
Le produit qui s'écoule en trop-plein en 24 ne contient pas sensiblement de matières solides de grosseur excessive. En effet, tous les constituants solides qui s'y trouvent ont été réduits à des dimensions telles qu'ils n'unt pas besoin de subir un .autre broyage. Par conséquent, les conditions du traitement sont.'optimum, en vue de 'la flottation à écume, -de la oyanuration ou d'une opération subséquente du même' genre.
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Les éléments respectifs 9a du-lasseur 18 fonctionnent à des vitesses différentes pour operer une séparation àifférentblle des constituants solides. A cet effet, le premier élément oa
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qui se vide' dans le compartiment 2la fonctionne à une vitesse s fisammént élevée pour séparer les matières les plus grossières
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selon leur poids spécifique, en sorte que les matières déversées dans le compartiment 21a sont plutôt essentiellement des compo-
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sants métalliques 'grossiers, et ne cuntiennent pas ou..'a peu près 'de gangue de calibre correspondant.'.
Le trop-plein de ce traite- ment qui contient de notables quantités .de produits de grosseur
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moyenne, comprises dans la gamme de 'celles correspond4ut au trai- taxent initial; ainsi que des matières de grosseur plus faible, est alors envoyé dans le deuxième élément de traitement 9a. 'Dans
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cet êlémènt, la vitesse est inférieure à celle du premier élément, mais suffisamment élevée toutefois pour assurer une séparation en fonction du poids spécifique. Toutes les matières dé grosseur moyenne ou à peu près provenant du broyage sont évacuées par l'ori- fice 11 et déversées dans cet élément 9a.
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Le produit s'éooulqnt par trop-plein et provenant de ce traitement, produit 'qui contient des constituants intéressants compris dans la gamme de grosseur de'la matière finie ainsi que des rebuts plus grossiers de poids relativement faible, est alors envoyé dans le troisième élément de traitement 9a. Dans cet élé- ment, la vitesse est réglée puur assurer un classement en gros- seurs, les rebuts les plus grossiers étant évacués par 1$orifice '11, tandis que les parcelles de tous types compris dans la gamme
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des grosseurs de la ratière finie sont 'amenées a stâcouler par le trop-plein périphérique et à sortir du claseur'1a per le trop-plein 24.
Le produit râtelé provenant du compartiment 21a et qui est sensiblement exempt.de gangues n'a pas besoin'de subir un autre traitement; il est.recueilli sous.forme de concentrât et
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évacué hors'de l'appareil. , ¯¯ ¯ . Le produit râtelé provenant du oompE4rtiment-!re. et qui. confiant sensiblement tous les produits,de grosseur'moyenne fournis par la sortie du broyeur et.compris dans- la gamme de - grosseur ne nécessitant pas d'autre broyage est ramené par la
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trémie 16 au broyeur 17 en vue de subir un nouveau broyage.
Enfin, la produit râtelé provenant du compartiment 21e et qui est sensiblement exempt de toute partie, minérale grâce à lévacuation préalable des parties les plus grossières dans lcompartiment 21a, des .matières de grosseur moyenne dans le
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compartiment 21b et du trop-plein du produit'fini"provenant de l'él$ment terminal, 9a, constitue une matière dénuée de.valeur qui est envoyée au rebut.. ' ¯ , . , Dans les figs. 3 et S, l'invention est représentée dans son application à un classeur du type.duplex, a'est-à-dire à deux compartiments, qui comporte également d'ailleurs des râ- teaux à va-et-vient.
Les détaila de la construction de ce clas-
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seur sont essentiellement les 1êmes que ceux du classeur 18 re- présenté schématiquement dans la fig.l et, Cemm2 On le conçoit, lorsqu'on utilise un bac à trois compartiments,, un troisième compartiment semblable à tous égards à ceux que montre la fi.g.2 est intercalé entre les deux compartiments qui y sont représen- tés.. -
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Le bac classeur 18a représenté en ,fig. 2 est pourvu d'un coté d'un couloir d'alimentation 25 et d'un trop-plein 34a sur son coté opposé. un couloir 25 est prévu pour conduire le -tropplein au stade de traiteinent ultérieur.. Un conduit .-33a délimité par des plateaux parallèles 27 sétend en travers du bac3 lea de- puis le couloir d'entrée 25 jusqu'au trop-plein 24a.
Au-dessous de ce conduit, le bac est divise par une cloison 2µ en ,deux com-
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partiments de traitement 2lx et Q.
- Le long de la partie inférieure' du conduit 23a se trouve un séparateur centrifuge 9b qui plonge dans chacun des comparti-
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.ments 21X et 2, Ce séparateur est construit et fonctionne.de'. façon analogue à l'élément B précédemment décrit.
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Chacun des éléments 9b comporte un orifice d'écoulement
11 à sa partie inférieure; Un--orifice de trop-plein périphérique 10, et un agitateur rotatif 12 porté par un arbre 13 garni d'une poulie à gradins 14, de manière à être actionné à différentes .vitesses par une source de force (non représentée).
La matière qui arrive par le couloir'25 est déversée dans le conduit 33a et pénètre dans le premier élément' 9b où elle est
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soumise'à un mouvement centrifuge à une vitesse prédéterminée à laquelle seules .les matières minérales libres et les matières ayant'les pluà,gios'ealibres intermédiaires sont évacuées par 1' orifice de sortie 11, de façon à alimenter le'compartiment six.
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'¯ Le trop-plein de cette séparation qui s'écoule en 1Q passe dans le conduit 23a et pénètre dans le deuxième élément 9b.
L' agitateur appartenant-à cet élément fonctionne à une vitesse rédui- te pour permettre aux matières de grosseur intermédiaire les plus fines ..et aux rebuta les plus grossiers d'être évacués par l'orifice
11, tandis'que toutes les matières solides de grosseur comprise dans la gamme de grosseurs du produit fini s'écoulent par le trop- plein-10 de. cet élément, puis hors du bao, par le trop-plein 24a.
Dans les figs. 4,5 et 6 sont' représentées diverses varian- tes de'réalisation du séparateur. Selon la variante que montre
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la ig. 4, le bac 9c est conique et pourvu d'un orifice d'évacuation submergé représente ici sous la forme dtiin orifice inférieur central 11. Dans, le voisinage de sa partie supérieure, le bac 9c comporte un trop-plein périphérique 10 et sa capacité intérieure est sensi- blement remplie par-un agitateur conique 12 porté par l'arbre usuel 13 entraîna par une poulie à gradins 14.
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Les surfaces coniques de l'agitateur 12 et du'bac 9c sont, dans'cette¯réalisation, parallèles et un anneau de projection 29 \'est fixé sur l'a'gitateur 12 dans le voisinage-de l'orifice 'de -sor- tie 10, pour diriger la matière soulevée jusque dans ce.dernier+ La manière qui est fournie à l'élément 9c lui arrive par un con- duit approprié 15a dont l'orifice de sortie est placé en 'un point
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' aloigné? de l'orifice de trop-plein 10.
Si l'on désire adapter un séparateur donné en vue d'un trai-
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tdment différent de celui qu'il a exécuté jusque'là, il peut être désirable dans certains cas de modifier la grosseur de l'orifice . d'écoulement 11. Ce résultat peut être atteint de différentes ma- nières, mais la plus simple consiste à utiliser des bouchons ména- geant des orifices de-différentes dimensions pour obturer le bac de traitement à sa partie inférieure. Cette 'particularité ressort des figs. 4,¯5 et 6.' '
La construction représentée dans la fig. 5 est semblable à celle que montre la fig. 4, sauf que,les parois du bac 9d font un angle plus grand que la paroi conique de l'agitateur 12, pour , que l'espace compris entre elles s'élargisse progressivement de bas en haut.
Pour le traitement de certaines matières, il peut- être désirable de prévoir une disposition de ce genre afin d'accé- lérer les mouvements de montée et de descente s'opérant dans les zones respectives où sont traitées les matières solides.
La construction représentée dans la fig. 6 est semblable, de façon générale, à celle des séparateurs précédemment décrits, surtout en ce qui concerne son fonctionnement, [nais elle en dif- , fère en ce sens- que le bac 9a est cylindrique et en ce sens'que
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l'agitateur- 13a est de même cylindrique. Malgré ces différences constructives, le fonctionneaent de l'appareil est sensiblement celui' qui a été décrit. ci-avant.
Dans la fig. 7 est représentée l'application d'un des éléments du séparateur à,un bac de traitement destiné à des opérations comportant'l'élimination de Veau du produit submergé. Une pareil-
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le opération comporte le plus souvent l'introduction de liquide dans le bain de traitement en plus de celui qui se trouve dans la matière qui arrive dans l'appareil. Il s'agit ici, en effet, de remplacer l'eau qui est entraînée avec-les matières solides, résul-
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tants du traitéaent et de l'utiliser pour engendrer un reflux qui peut être nécessaire dans lu pàrtie conique.
. Dans cette construction, il est prévu un bac 31 comportant
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un sâparateur 9o analogue à celui qui est représenté en fie. 4 et qui est monté dans la partie supérieure du bac, le trop-plein 10 débauchant à travers une ,paroi du bac, 31. 'Celui-c3, est muni, de préférence, d'.un-trop-plein d'évacuation exhaussé 33 situé à un niveau considérablement supérieur au niveau du trop-plein du liqui- de qui se trouve dans le bac, comme figuré en 33.
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Les ..iatiùres solides les plus lourdes qui sortent de.11616-, ment 9c et gagnent la partie inférieure du bac sont soumises à l' action d'un transporteur sans fin 34.et amenées à çe point d'écou-
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lement suiëLêvé.
Les ati3res solides les plus légères qui s'écou- lent hors du bac 9c en 10 vont ensuite à un appareil de traitement ultérieur ou au rebut..
. ,
Pour assurer une arrivée de liquide représentant un volume ' dépassant celui que éontient la pulpe introduit par le conduit d' adduction usuel 15a', il est prévu un conduit d'adduction 35 com- mandé par une vanne et monté, de préférence, de façon à surplomber ' le bac 31. Il suffit de régler'la vanne placée dans'ce conduit
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d'adduction 35'puur faire arriver la quantité désirée de liquide dans ce bac et parfaire la matière qui arrive,par 15a...
Il duit être entendu que si, dans la réalisation constrttctive de l'invention qui est'représentée dans les figs. 4, 5 et 6, le bac et rlagiùateur ont un contour circulaire et.si ce bac est fixe, tandis que l'agitateur est rotatif, -il n'y a rien là -de limitatif, des variantes étent-*possibles sans s'écarter de L'invention.
' J'est ainsi,que, dans.certaines circonstances, il peut être
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désirable de prévoir des vibrations ou des pulsations qui se çanju- guent àu mouvement dé centrifugation de la pulpe afin d'accélérer
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le dépôt. Ce résultat peut être .atteint de diverses manières. un moyen dTy parvenir consiste à monter l'agitateur rotatif avec une légère excentration par rapport à l'axé longitudinal du bac..A 1' échelle graphique des dessins, pareille excentration.ne serait pas visible. C'est pourquoi elle n'a pas êté-dessinée..- .
Un effet semblable peut être obtenu en aplatissant ltgita- teur.aux extréàtés de deux diamètres opposés et en le faisant tourner autour d'un axe. concentrique à l'axe longitudinal d'un bac circulaire. u encore, la.paroi du bac peut être aplatie aux ex- des diamètres et on peut y faire tourner un'agitateur cylin-
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drique et concentrique à ce bac. - De même, si l'un veut. que -le bac-soit monté à suspension, on peut prévoir un mécanisme vibratoire apte à agir'sur le bac et à lui imprimer les vibrations nécessaires. -
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De'::
i.ê!TI.e encore, s'il faut prévoir un mouvement de'oentrif'U-' gation, le bac peut être monté"rotatif, auquel cas l'organe een- tral- sera fixe de manière à délimiter une zone de tri'itement annu- laire.
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Dans certaines circonstances, il péut être d6sirable,dt aérer la .:atière sou.ise au mouvement centrifuge. '-Ce résultat peut être obtenu de différentes manières:- 'on. premier moyen con- siste à introduire du gaz par l'orifice inférieur 11,du bac, de
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façon que ce gaz s'élève dans ce bas et que, co il¯ac.un poids .spécifique faible, il s'accumule à l'intérieùr Bfour-faciliter le
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mouvement différentiel entre les niasses interne et externe des
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matières''s 01 ides soumises à la rotation.- on peut y parvenir en prévoyant un conduit dans 1"arbre 13 et le cône 12 pour l''ad- mission de l'air, .comme représenté en 30 dans la figure 4.
' '
Avec certains types de matières et lorsque la séparation
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en fonction de la grosseur doit être ''opérée, dans des :18. tières ayant.le Blême poids spécifique, il peut, être nécessaire dans cer- taines conditions dtaooelérar la séparation différentielle engen- dr6ê par le mouvement centrifuge. Ge résultat peut être atteint en faisant entrer de .la grenaille trempée ou des billes en pvrae- laine ou en verre dans la matière soumise à la rotation dans le' cône, ces corps d'addition ayant des dimensions telles qu'ils ne
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.'puissent s écouler par en bas. ,.
. ,j l'
Telle étant la'construction de l'appareil permettant la 'mise en pratique du présent procédé, on décrira maintenant cer- tains traitements typiques auxquels l'invention peut être effec- tivement appliquée. ; . Dans le cas où l'invention doit être utilisée dans les installations existantes, elle peut être incorporée au traite- ment moyennant.de simples-changements relativement faibles à 1' équipement existant et, à condition d'être convenablement utili- sée, elle augmentera effectivement le rendement de l'installation.
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A1n tpar' exemple, dans le traitement dés minerais, on a reconnu. que la plupart des pertes de ma'tières formant "queues de traitement", intéressent les matières les plus fines. Ceci est dû au fait ..qu'une notable-partie de'la matière soumise'au traitement, est réduite à l'état de boue, tandis qu'un produit bien plus grossier constitue la matière 'optimum pour le traitement. si,l'où désirer incorporer le.présent procédé au circuit de .,brayage, comme dans une installation au stade du classement, la disposition est celle que montre la fig. l,ou encore les figs.
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, 2 et e. Ce contrôle sert à faire passer directement à travers le classeur et,.vers le traitement ultérieur toutes les matières com- prises dans'la gamme de grosseurs du produit fini, c'est-à-dire les matières solides réduites à une grosseur qui ne nécessite pas d'autre.brayage, ' , '
De même, les matières grossières formant "queues de trai- tement" et ne contenant- pas de notables quantités de minerai sont éliminées. Ces'produits qui constituent une notable proportion de la teneut eh matière solide ne répondent à aucune utilité s' ils sont maintenus dans le circuit et leur élimination a pour effet d'augmenter'notablement le rendement aussi bien dans les circuits de broyage que dans le traitement ultérieur.
- 'En plus'de cela, Inapplication du présent procédé se re-
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commànda dans une installation de. concassage en amant du circuit . de broyage. Le produit résultant de l'opération de broyage est relativement grossier et contient de nombreuses parcelles ayànt des dimensions telles qu'une séparation différentielle du minerai par rapport à la gangue dans ses gammes de grosseurs ne soit pas' réalisable par les méthodes existantes.
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' GeµenàInt, grce à un contrôle convenable du réglage des vitesses, on peut traiter ce produit dans un des séparateurs que prévoit 'l'invention afin d'éliminer la matière de rebut ayant le poids lee plus faible et les grosseurs les plus fortes et, de cette manière,.fournir eu circuit de broyage un produït contenant des parcelles de vàleur suffisante pour mériter d'être grevé des frais de traitement ultérieur'afin d'obtenir la réduction finale et la séparation des constituants*
La conséquence de .ces traitements préliminaires, c'est que
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'le produit fini qui sort du circuit de broyage pour gagner le stade de flottation ou ùn autre stade de récupération;
peut être
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sensible-uent plus gros que dans la pratique antérieure, sans contenir toutefois.de -quantités appréciables de. produits de grosseur moyenne ou de gangues excessives. De cette manière, la production des bues en excès est evitée et les pertes en "matières de queue" sont notablement réduites.
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Il ressort de'ce quiprécède que, grâce à la prompte éli- minativu des .matières sans valeur au stade de formation de la pulpe dans ce traitement, te travail utile de traitement ulté- rieur plus coûteux peut être largement restreint au trattemen-t des matières convenables, 11 devient donc possible d'utiliser le présent traitement pour le.travail de minerais considérés
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jusqu'à présent co.ane de qualité trop faible pour justifier un traitement sur une échelle co,merciale.
Cette élimination ini= tiale des ratières sans valeur est'une opération qui ooate rela- tivement peu et qui permet des traitements ultérieurs et plus onéreux sur une matière de valeur relativement élevée par.suite de l'élimination de la majeure partie du contenu sans valeur de sa formation naturelle, .'
Ce traitement est applicable-de même aux opérations de lavage des charbons, puisque les sulfures et les schistes peuvent se déposer aisément au curs du.traitement par immersion et flot-
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tation, tandis que les charbons à poids plus faible sont évacués par-trop-plein.
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Pareillement, j'quand un sable de rivière doit être débourbé et soumis à une séparation en différents produits en fonction de
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leur calibre, le présent procédé fournit un moyen simple;.écono- mique et efficace puur atteindre la séparation désirée, ,
A titre d'exemple de l'économie du présent procédé dans le traitement d'une matière qu'on suppose sans valeur, on.citera le mode opératoire suivant :
'
On traite un minerai de rebut provenant de certaines mines américaines dans un séparateur du type représenté dans la fig. 4,
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ce minrai'a été identifié .comme constituant une pypite aurifère et évalué comme contenant de l'or représentant % 3,66,par tonne. ' L'échantillon est écrasé pour ne.passer qu'à'travers un tem is à maillage inférieur à 6';,puis soumis à une centrifugation à la vi- tesse de 350 tours à la minute dans le séparateur.
L'analyse par tamisage des prbduits séparés donne les ré- sultants suivants :
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¯ 0 OEOENTRàTS - ¯ . , , . QqOE6 Maillage Grammes Pourcentages or Grammes Pourcentages Or en poids en'poids 6/8 zz,l 9'o. 0,43 275.. 33,8 0,075 8/10 48,7 19,8 - 0,39 238 zo,o 0,060 10/14 65,3 26,6 0,33 - I83- le,7 0,060 14/30 38,Z 15,5 0,33 , 119 10,0 0,060 201AS 26,5 10,8 0,$9 .
107' 9,0 0,055 z8/.35 la,2 4,9 0,38 7T 6,5 0,060 35/48 12 , 7 5,4 0138 68 5 , 6" ' 0,065 48/65 9,4 3,8 0,33 52 4,4' 'U, 090 65/100) 39 3,3 0,060 1 Où/.15 0) 10,4 4,2 t,38 32 ' 2,7 0,080 150/300} - 34 ÉÉ, 0070 345,5 '1193
Dans la tabulation qui.'suit et qui est fondée sur cette opé- ration, on détermine que 83 %-du produit peuvent être éliminés avant le stade de broyage et que la matière ainsi éliminée aurait
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une valeur ne 'dépassant que de peu # 2 par tonne.
- RECUPERATION DES MATIERES DE 'VALEUR
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'Pourcentage en poids Nombra t,dtal dé grammes dans le concentrât 245,5 17,0 Nombre total de ,grammes dans les queues 1182, 0 83, 0 1437,5 100,0 Rapport de concentration 1437,5 = .5 , 8$ :1 1 - 345,5.
100 tondesô3 matières de tête produiront : 17 tonner de .concentrât à 0,304 x $35,00 = fllsl,00 m $10,64/tonne 85'tonnes de queues à0,055 x 35, 00 = 189 00 :: $ 2,28/tonne qui- donné 1 ' 370, 00 ce qui'- donne qui--- donne 100 tonnes à 0 5,66 36 . 00 erreurs dans, les limites des essais 4sOQ au laboratoire.
Dans cette opération particulière fondée sur une expérience résultant de plusieurs années, de pratique, on constate que la per- , te en matière de queue par tonne représente. en moyenné $ 1, tandis . que le prix du broyage au-dessous de l'installation de broyage repré- senterait'au moins $ 1 par tonne. Par conséquent, le minerai brut choisi pour cet' essai est convenablement éliminé au cours' de l'opé- ration commerciale, étant donné que le coût de la récupération ne justifia, pas le traitement de ce produit.
Toutefois, il est possible de calculer sur la base de 1' essai susdit l'avantage d'économie qu'on peut obtenir en installant un élément detraitement apte à manipuler le produit qui sort de l'installation d'écrasement' et qui va au stade de' broyage, Ceci donne'par le calcul les résultants suivants :
Estimation du prix de manutention d'un pareil minerai de rebut.
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Manutention.du minerai jusqu'à' l'installation d'écrasement :- ' 1 / 0,50/tonne Broyage primaire Et secondaire 0,30/tonne Bénéfice et rendement en queues 0,.20/tonne 1,00 tonne Chaque fraction de 100 tonnes produit 17 tonnes de concentrât nécessitant le traitement ultérieur , 12.ra itemënt à-$ 1,00/tonne o,17 Perte en queues â. y 1,00. par tonne 0,17 1,34 Récupération par tonne de minerai de tête (1,81 - 1,34) = o,47/ tonne Lorsqu'on traite 100.000 tonnes de minerai brut, le ,bénéfice représente # 47,000 ' . Il ressort à l'évidence de l'exemple qui précède que si l'on peut traiter économiquement un pareil minerai de qualité faible, grâce à ltutilistion du présent procède, l'application de celui-ci à des minerais de qualité'supérieure sera encore plus intéressante..
Ainsi, en particulier dans les conditions actuelles,,quand on éprouve un besoin urgentd'augmenter la ca- pacité des broyeurs sans s'exposer aux dépenses et à la.perte de temps que postule l'agrandissement dès installations, l'in-. vention fournit une solution éminemment satisfaisante du problème.
Dans la description qui précède, au cuurs de laquelle on a décrit plusieurs réalisatiuns de l'invention, on n'a pas fait al- lusion à l'interchangeabilité des divers plans dans des traite:lents
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donnés. Il deit être entendu'que les diverses réalisations'des
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éléments séparateurs 9, 9a et 9b; etc., peuvent êtré utilisées partout @@ la séparation centrifuge selon le présent procédé doit être employée.
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De même là @@un élément séparateur doit être utilisé dans un stade de classe[nt, 'n'importe laquelle des installations des bacs ici représentés ou des modifications qu'on peut suggérer peuvent trouver leur application. - ,
Les éléments séparateurs en soi sont de même susceptibles de subir des variantes en -plus de celles qui ont été énumérées. insi par exemple, la distance séparant l'orifice de trop-plein
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de l'orifice dléejule-.ient inférieur d'un bac variera selon le type de séparation à y pratiquer. Si l'on effectue des sépara- tivns grossières, il sera." généralement désirable que la distance entre le trop-plein et réellement par en bas soit moindre que cela n'est nécessaire lorsqu'on effectue des séparations de matières plus fines.
En ce qui concerne les agitateurs, on en a représenté des réalisations à préférer, mais il est évident qu'on peut employer
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une combinaison 'c.'agitateur cylindrique et d'agitateur conique -pour constituer ce qu'on peut appeler un agitateur cylindro-coni- que. Enfin, si les dessins, tous' plus ou moins schématiques, im- pliquent l'iGée de surfaces lisses pour les agitateurs, il est évident que si l'on veut obtenir un frottement supplémentaire afin de faciliter l'action centrifuge ou d'accélérer les mouvements ascendants et descendants, on peut prévoir une surface rugueuse.
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'description 'fo4ctiwùne .,ent aux gtades de classement La'description du fonctionnement aux stades de classement représente un mode de traitement à préférer. C'est pourquoi on a parlé d'une vitesse différentielle.
Mais il est évident que dans certains traitements, une simple passe à travers un élément
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séparateur peut ne pas être suffisante pour permettre--d'atteindre le degré de séparation désiré. Dans ce cas,le produit s'écoulant
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pafr trop-plein d''ùn premier élément peut se rendre à un deuxième élément similaire fonctionnant à la même vitesse et dans lequel l'opération se répète..
De même, dans un stade de classement,, la'séparation initiale peut être affectée à la séparation de plusieurs matières métalliques par rapport à une gangue, après' quoi'le concentrât mé- tallique résultant de cette opération sera soumis à un. traitement ultérieur, en vue de la séparation des minéraux constitutifs. Le traitement-des minerais de zinc, ét de plomb est typique de cette pratique.
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Générale'iient, quand un minerai est traité, la teneur en mi- nerai aura un puids spécifique plus-grand, que la- gangue associée.
Par conséquent, la matière qui s'écoulerapar en bas concentrera les composants intéressants, tandis que la matière qui s'écoulera par trop-plein constituera un rebut. Dans certaines opérations, ltinver-
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se de, ceci est vrai, oo::.une c'ést le cas pwur le lavage des charbons par exemple', auquel cas le produit qui s'écoule par en bas contient la matière sans valeur (schiste et 'éléments analogues), tandis que
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le produit qui s'écoule par trop-plein comprend essenHeLlemént le charbon épuré.
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On cinçjit que la description et l'illustration des differen- tes réalisations cnstructives et.des installations et procédés qui viennent d'être indiqués sont données.à titre de simples exemples, sans aucune portée limitative de l'invention, diverses variantes
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pouvant leur être appor'tées sans- s'en écarter. '