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"Procédé de séparation en milieu dense".
La présente invention se rapporte à la séparation de mélanges hétérogènes de particules solides, et plus particulièrement à un procédé continu de séparation de particules de poids spécifiques différents a partir de mélanges, dont l'un au moins des consti- tuants comporte des particules présentant une gamme complète de dimensions.
On a montré un intérêt considérable dans les récentes années pour la séparation de mélanges de particules solides par des pro- oédés consistant à faire aller au-fond certaines particules et à en faire flotter d'autres. Ce domaine comprend plusieurs procédés différents pour la séparation de mélanges de matières en utilisant les vitesses de dépôt différentes de particules ayant des poids
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spécifiques différents dans un fluide de la densité oonvenable.
Dans la forme de réalisation la plus simple de ce procédé, on Immerge un mélange de deux genres de particules solides de poids spécifiques différents dans un fluide ayant une densité supérieure à oelle d'une des matières solides et inférieure à oelle de l'autre matière solide. Le mélange est ainsi séparé en ses constituants par la tendance des particules de matière lour- de à aller au fond et des particules de matière plus légère à flotter. Il a été proposé diverses variantes pour adapter ce mode de séparation à son utilisation dans des procédés continus.
Dans l'application de ces procédés, on peut employer divers liquides ayant un poids spécifique élevé, mais ceux utilisés le plus oouramment consistent en des suspensions de particules so- lides de dimensions convenables ou "milieu" dans de l'eau. Une partie des matières solides est habituellement de dimensions colloïdales ou semi-colloîdales. Des particules de cet ordre de grandeur restent non seulement en suspension, mais sont également capables de maintenir dans un état plus ou moins permanent de suspension les particules restantes, de dimensions quelque peu plus grandes. :la. choisissant convenablement les matières solides, on peut préparer des fluides présentant sensiblement toute densité désirable.
En utilisant des fluides d'une densité conve- nablement choisie, il est parfaitement possible de séparer des matières solides dont les poids spécifiques diffèrent de 0,01 - 0,05 d'un point.
Dans l'industrie, les modes opératoires continus du procédé ont été particulièrement attrayants pour l'industrie minière pour leur utilisation dans l'enrichissement de minerais de qualité inférieure. Ces procédés conviennent particulièrement bien pour un travail sur une grande échelle. En même temps, ils travaillent avec un prix total de revient relativement bas par unité de produit. Par conséquent, l'utilisation de ces procédés de sépare- tion en milieu dense dans ce domaine est devenue très importante au point de vue commercial. Comme la pratique dans l'enrichisse-
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ment de minerais implique les problèmes la présente invention a en vue de résoudre, elle sera prise à titre d'exemple, quoique le procédé ne soit pas nécessairement limité à cette application.
Malgré les avantages évidents de la séparation en milieu dense, celle-ci comporte également certaines limitations* La plus sérieuse de ces limitations est le fait que, du point de vue du prix de revient, elle devient de moins en moins effioaoe à mesure que les dimensions des particules de matières à sépa- rer diminuent. Par conséquent, on ne peut pas traiter économie quement des matières en particules fines,. Cette difficulté se fait particulièrement sentir lorsqu'on essaie de traiter des matières dont les particules s'étendent sur une gamme étendue de dimensions. Dans l'industrie, il est ordinairement dessable de traiter une matière dont les partioules ont des dimensions supé rieures à 6 mm environ.
Ce manque d'efficacité dans le traitement de matières fines est dû à plusieurs raisons différentes. En premier lieu, le fluide de densité élevée doit nécessairement être préparé avec soin. Le prix de revient initial du milieu dense est élevé, et même des opérations relativement peu importantes peuvent exiger jusqu'à cent tonnes en circulation,* Le milieu dense doit par conséquent être récupéré, purifié et réutilisé si l'opération d doit être considérée comme réalisable en pratique* Jusqu'ioi, cette récupération exigeait une installation étendue d'appareils de décantation et analogues, qui non seule- ment augmentait de-façon extraordinaire les chargea fixes,
mais était même alors incapable d'effectuer une bonne séparation* La présence de particules fines dans l'alimentation de matière augmentait encore davantage la difficulté de récupération du milieu dense. La perte en milieu dense était relativement éle- vée et devenait progressivement plus grande à mesure que la pro- portion de fines dans l'alimentation de matière augmentait* comme les charges fixes correspondant au milieu dense initial ne peuvent pas être accrues au delà d'un certain point par des
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frais de remplacement sens annuler les avantages économiques du procédé, ceci constituait une limitation définie.
Il a été effectué .'de nombreux essais pour développer des procédés par lesquels une séparation en milieu dense peut être appliquée à une alimentation de matière dont les particules n'ont pas de dimensions définies, c'est-à-dire comprenant des particules de dimensions largement différentes. Dans le meil- leur de ces procédés, une grande masse de milieu dense et de et minerai est maintenus dans l'appareil de concentration%et remi- se en circulation à travers celui-ci. De tels procédés présen- tent l'avantage de pouvoir traiter une matière dont les particu- les présentent des dimensions beaucoup plus petites que celles qu'on peut traiter dans une opération de séparation par flotta- tion en une seule passe.
Toutefois, même les meilleurs de ces procédés comportent certaines limitations pratiques et économiques. Par exemple, ces procédés ne permettent pas de traiter économiquement des matiè- res en particules grossières. Plus les particules de matière à traiter sont grossières, plus grande est la quantité de matiè- re qu'on doit remettre en circulation pour maintenir les condi- tions nécessaires à une concentration effective, et par oonsé- quent plus faible est la capacité de production.
Bien qu'on puisse obtenir une bonne concentration avec une alimentation de mntière en particules assez grossières, si on utilise un écoulement d'eau suffisant et si on remet en circulation une proportion suffisante de minerai, des considérations économi- ques imposent une limite supérieure définie aux dimensions des particules de matière à traiter. Pour des minerais d'hématite, par exemple, cette limite supérieure est ordinairement de 6mm environ. En outre, aucune de ces variantes n'est aussi efficace qu'une concentration par fl@ttation en une seule pas- se.
Il restait par conséquent un besoin défini dans l'indus- trie, en particulier pour l'enrichissement de minerais, pour
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un procédé qui nesoit pas soumis à ces limitations. Un tel pro- cédé doit de façon générale pouvoir traiter une matière dont les particules ont des dimensions qui s'étendent sur une large gamme. En même temps, ce procédé doit être ménager du milieu à densité élevée utilisé pour réaliser la séparation.
La présente invention a par conséquent pour but principal de fournir un procédé par lequel les avantages d'une séparation en milieu dense peuvent être obtenus dans le traitement d'une matière dont les particules ntont pas de dimensions déterminées.
L'invention a également pour but d'obtenir un procédé qui étende fortement la gamme des dimensions des particules sur laquelle on obtient une véritable concentration sans classement. L'inven- tion a encore pour but d'obtenir un tel procédé qui ne soit-pas soumis aux limitations pratiques et économiques des procédés proposés jusqu'ici.
Conformément à l'invention, le procédé continu de sépare- tion de particules de poids spécifiques différents à partir de mélanges de celles-ci, dont l'un au moins des constituants comporte des particules qui présentent une gamme complète de dimensions, est caractérisé en ce qu'on immerge le mélange en- tier dans une masse d'un fluide tenant en suspension une quanti- té suffisante de matière finement divisée, susceptible d'être aimantée, pour produire une densité apparente du fluide dense comprise entre les poids spécifiques des matières à séparer, -on recueille la fraction légère qui flotte et la fraction lourde qui va au fond,
-on soumet séparément à la fois la fraction légè- re et la fraction lourde à une opération qui oombine les pha- ses consistant à soumettre ces fractions à au moins une sépara- tion magnétique, de sorte que toute matière susceptible d'être aimantée est aimantée et sensiblement la totalité de la matière susceptible d'être aimenée dans chaque fraction est séparée de celle-ci, -on recueille et on désaimante cette matière séparée aimantée;
-on met en suspension cette matière désaimantée dans une quantité d'eau suffisante pour produire un fluide ayant la
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même densité apparente que le fluide séparateur et on retourne ce fluide à la masse principale de fluide dense,-et on recueil- le séparément les résidus, après élimination de cette matière, susceptible d'être aimantée, à partir des fractions passant à travers les tamis, comme fraction de produit léger propre et comme fraction de produit lourd propre. Le procédé selon l'in- vention comprend également un circuit d'écoulement du fluide, comportent des tamis d'un numéro approprié de mailles, disposés de telle manière qu'on puisse utiliser une gamme étendue de dimensions dans les particules de matière à traiter.
Avec des séparateurs magnétiques convenablement placés, ce procédé per- met une concentration effective sans les pertes excessives en milieu dense éprouvées lorsqu'on essaie de traiter des parti- cules de petites dimensions dans les procédés antérieurement connus de flottation, consistant à faire flotter une fraction et à en faire aller au fond une autre.
L'invention est décrite de façon plus détaillée en référen- ce aux dessins ci-joints, qui représentent schématiquement la suite des opérations et le circuit d'écoulement du fluide selon la présente invention, ainsi que plusieurs variantes possibles de celle-ci adaptées à des circonstances spéciales. Sur ces dessins : la figure 1 est un schéma représentent le circuit de base d'écoulement du fluide; la figure 2 représente une variante du procédé, dans la- quelle une partie seulement du milieu dense est continuellement purifiée; et la figure 3 représente une autre variante, dans lequel- le, outre qu'on purifie continuellement une partie seulement du milieu dense, la partie de celui-ci qui est directement remise en circulation est soumise à une opération additionnel- le de tamisage.
En ce qui concerne le schéma général de la suite des opé- rations tel que représenté par exemple par la figure 1, il est
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à. remarquer que l'alimentation comprend la totalité du minerai à traiter* Dans certaines circonstances, cette alimentation peut comprendre le minerai tel qu'il est directement obtenu. Il est toutefois de pratique courante de broyer ou de diviser le mine- rai pour- faciliter sa manipulation.
L'alimentation, dans le pro- cédé selon la présente invention, comprendra par conséquent ordi- nairement des minerais, ou d'autres matières, qui ont ordinaire- ¯ment des dimensions maxima d'environ 50mm, mais peuvent être de dimensions quelque peu plus grandes. ,Il est également de pratique usuelle de laver le minorai broyé* Ceci est utile, mais non essen tiel pour l'opération selon la présente invention.
Conformément à la présente invention, on fait ordinairement passer le minerai broyé à travers un tamis grossier a, dans lequel les particules plus grosses de matière sont grossièrement séparées des fines. Ce tamis est habituellement de dimensions telles qu'il-peut être fait de matières peu coûteuses. Il est suffisamment robuste et grossier pour pouvoir résister à une usure considérable et pour avoir besoin d'être remplacé seule- ment à des intervalles beauooup plus longs qu'il n'est néces- saire lorsqu'on utilise des tamis fins plus coûteux. Il a été constaté qu'une finesse de mailles d'environ 6mm est-excellente en pratique, bien qu'on puisse modifier cette dimension dans un sens ou dans l'autre, si on le désire.
La matière de refus du tamis (dans le cas de l'exemple considéré, les particules ,de matière de plus de 6 mm) est en voyée directement, par a1, à un cône de séparation en milieu dense, b. La matière passant à travers le tamis, c'est-à-dire les particules de matière de moins de 6 mm, est envoyée à un appareil de classement c, qui peut être de l'un quelconque de plusieurs genres bien connus* Le produit passent à travers l'appareil de classement 0 constitue une alimentation addition- nelle pour le cône séparateur b, tandis que le produit passant par dessus l'appareil de classement c est ordinairement envoyé au rebut, par c1, mais peut être soumis à un traitement: addi-
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tionnel,si on le désire.
L'utilisation du tamis a n'est pas essentielle pour la réa- lisation du présent procédé. La totalité dû minerai peut être envoyée directement à l'appareil de classement o, comme représen- té par le trait Interrompu, en c2 sur la figure 1. Toutefois, ce mode opératoire est plus coûteux, car il exige un appareil beau- coup plus grand et un plus grand écoulement d'eau, pour atteindre le même résultat éventuel. En outre, le classement direct de la totalité de la matière d'alimentation exige que l'appareil de clas sement c traite une grande masse de matière sans effectuer une opération utile quelconque sur les particules de dimensions plus grosses. L'utilisation d'un tamis a pour faire passer en dériva- tion les particules de matière plus grosses est par conséquent nettement préférable.
Des appareils de classement disponibles dans le commerce sont habituellement réglables de façon à permettre une séparation à peu près à toute dimension désirée des particules. Dans le présent procédé, on choisit cette dimension de manière à enle- ver sensiblement la totalité des particules,de matière ayant des dimensions intérieures à la dimension la plus fine permise par les conditions régnant dans le cône séparateur. Ces conditions varient, parmi d'autres facteurs, avec la différence des poids spécifiques entre la fraction qui flotte et la fraction qui va au fond, la viscosité et la densité du milieu dense et les dimen- sions du cône séparateur.
Bien que, pour une opération quelconque, il y ait une di- mension minimum utile des particules de la matière d'alimentation, on ne peut fixer cette dimension de façon définie pour tous les cas, et cette dimension varie avec les conditions et les matiè- res à traiter. Comme règle pratique-générale, il a été constaté que cette dimension correspond approximativement à un tamis à mailles n 65, o'est à dire un tamis ayant 65 mailles par pouce (25 mm). Il est par conséquent clair que le procédé selon l'inven- tion peut traiter une matière dont les particules ont des dimen-
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sions supérieures à celles passant à travers un tamis n 65.
Ceci est un avantage marqué sur la plupart des procédés de sépa- ration par flottation, qui, comme il a été mentionné plus haut. sont, pour-la plupart des applications, limités b la séparation de matière avec des particules de dimensions supérieures à 6 mm.
Les "sables" c'est-à-dire le produit passant à travers l'appareil de classement c, avec le refus grossier du tamis a, sont envoyés au o8ne séparateur b. Celui-ci est également de construction standard et se trouve facilement dans le commerce* La matière à traiter est amenée à la partie supérieure du cône séparateur b. Le produit passant par dessus le cône, comprenant les parties plus légères qui flottent et le milieu dense,'est séparé de la manière habituelle, en b1. Le milieu en circulation est introduit dans le cône séparateur en un endroit ou en des endroits choisis désirés quelconques et la fraction lourde, ou fraction allant au fond, est évacuée du fond du cane, de la ma- nière habituelle, en b2.
Le produit passant par dessus le cône, ou fraction légère* est envoyé directement à un tamis d'égouttage et de lavage d.
Ici encore, les dimensions des mailles de ce tamis ne peuvent pas être fixées de façon définie, car il peut être désirable de les modifier quelque peu selon les circonstances* Des tamis -aussi fins que des tamis n 10 ont été utilisés de façon satisfaisante.
De préférence, toutefois, ils doivent être faits en acier inoxyda- ble. Des tamis plus fins ne peuvent généralement pas être utili- ses en pratique en oe point du procédé,, parce qutune attraction capillaire retarde le passage du milieu à travers les vides du tamis à un degré tel qu'il n'en résulte pas une séparation effi- cace du milieu dense et du minerai* il y a en outre une limitas - tion économique très définie. Les frais d'achat initial et d'en- tretien de tamis en acier inoxydable augmentent très rapidement à mesure que les mailles deviennent plus fines, de sorte qu'il est désirable d'utiliser une dimension de mailles aussi grande que possible.
Il est par conséquent préférable d'utiliser un
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tamis d'un numéro inférieur au n 10 (c'est-à-dire de moins de dix mailles par 25 mm) opaque fols qu'il est possible en pratique de le faire.
Le refus du tamis d, qui constitue une fraction légère, propre, de grosses particules, peut être recueilli séparément, si on le désire, en e* Ordinairement, toutefois, il constitue une partie du concentrât léger éventuel, comme représenté sur la figure 1. Le produit passant à travers le tamis d, comprenant essentiellement des fines, du milieu dense et de l'eau, est ensuite envoyé ordinairement à travers un appareil d'aimantation f et ensuite à un épaississeur g, dans lequel l'eau en excès est enlevée, comme représenté en h sur la figure 1.
Cette eau peut être remise en circulation à un stade quelconque du procédé) dans lequel elle est nécessaire, Bien qu'il soit nettement pré- férable d'utiliser de cette manière l'appareil d'eimentetion f et l'épaississeur ±, ceci n'est pas essentiel. Il est possible de faire passer la matière directement aux concentrateurs magné- tiques. Toutefois, ceci exige une capacité inutilement grande de ces derniers.
Ce mélange de fines et de milieu dense, de préférence épaissi, comme mentionné, est ensuite envoyé à un ooncentrateur magnétique i, qui à son tour, peut être de l'un quelconque de plusieurs types standard, qu'on peut actuellement se procurer
1 dans le commerce* Les résidus du concentrateur magnétique sont envoyés à travers un ou plusieurs concentrateurs magnétiques j et sortent de ceux-ci en k sous forme d'une fraction légère, fine, propre. Cette fraction peut, à son tour, constituer un produit défini en lui-même, mais est habituellement combinée, comme représenté en 1 sur la figure 1, aveo la fraction légère, grossière et propre, en e, provenant du tamis d'égouttage et de lavage d.
Les produits passant par dessus les divers concentre- tours magnétiques i et j, consistant essentiellement en milieu dense et eau, peuvent Être traités séparément, mais sont ordinai- rement combinés comme représenté en m, m, sur la figure 1.
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Le produit, soutiré du c8ne séparateur b, comprenant la fraction lourde ou fraction allant au fond, et le milieu dense. est traité séparément. Toutefois, le traitement est le même que celui auquel est soumise la fraction légère; ce traitement est effectué dans un jeu identique d'appareils*. (tamis d'égout- tage et de lavage d1, appareil d'aimantation f1, épaississeur g1,concentrateurs magnétiques i1 - j1).
On obtient une fraction grossière propre en el et une fraction fine propre en k1, comme dans le cas de la fraction légère, et ces fractions peuvent à leur tour être maintenues séparées ou être combinées-, comme représenté en l1, comme un seul concentrât lourde
Dans le cas de la fraction lourde et de la fraction légère. le nombre de concentrateurs magnétiques utilisés peut varier* Il a été constaté que l'utilisation d'une paire de tels appa- reils, en série pour chacune des deux fractions, comme représen- té sur la figure 1, produit ordinairement des résultats très satisfaisants. L'invention n'est toutefois pas limitée de cette manière.
On peut, si on le désire, utiliser un seul concentre- teur; on peut, d'autre part, utiliser trois ou un plus grand nombre de concentrateurs dans certains case Il n'est pas essen- tiel non plus que la fraotion lourde et la fraction légère soient traitées dans un nombre identique de oonoentrateurs. Dans cer- tains cas, suivant des facteurs tels que la capacité des sépa- rateurs, la produotion nécessaire et la nature des matières, l'utilisation d'un ou deux séparateurs peut être satisfaisante pour une fraction et un nombre plus grand de séparateurs peut' être nécessaire pour l'autre fraction.
Les caractéristiques principales du fonctionnement du prooédé'ne sont toutefois pas altérées par les dimensions ou le nombre des séparateurs utili- sés dans chaque cas,*
Dans le traitement aussi;bien de la fraction lourde que de la fraction légère, le concentrât provenant des concentrateurs magnétiques consiste essentiellement en milieu dense et eau* Ces suspensions sont ordinairement trop diluées pour être remi-
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ses directement en circulation. On fait par conséquent passer le produit, sortant des concentrateurs magnétiques en m, m, m1,m1, à un genre quelconque d'appareil de dénydratation de type standard, tel que par exemple l'appareil de classement ou "densifioateur" Akins bien connu, n. De cette manière, l'eau en excès est enlevée et on bbtient une boue ou un milieu épais- si.
Ce milieu épaissi est ensuite envoyé à travers un appareil approprié de désaimantation o, et le milieu dense épaissi et désaimanté est remis en circulation et renvoyé par au cône séparateur b. Il peut être désirable de régler la densité du milieu remis en circulation à celle du milieu utilisé dans le cône séparateur. On le fait facilement par l'addition d'eau en x au milieu, immédiatement avant son introduction dans le cône séparateur b.
Si on le désire, les milieux concentrés, venant des sépa- rateurs magnétiques utilisés pour la séparation de la fraction légère et de la fraction lourde, peuvent être traités séparé- ment. Toutefois, en tout cas, ces milieux denses seront combi- nés après avoir été désaimantés et avant d'être renvoyés au cône séparateur. Il est toutefois pratique et beaucoup plus simple de combiner ces milieux avant d'effectuer la densifice- tion et la désaimantation, comme représenté sur la figure 1.
Comme, dans le présent procédé, on ne s'efforce nulle- ment de dimensionner exactement la matière d'alimentation, par exemple par tamisage, avant traitement, et comme cette matière de faire est en fait l'un des principaux avantages de l'inven- tion, il y a lieu de noter le traitement des boues. En premier lieu, une grande partie des boues est entraînée à partir de l'appareil de classement o avec le matière qui est de dimen- sions trop petites pour pouvoir subir une concentration effecti- ve dans le cane.
Cette partie des boues, étant enlevée du cir- ouit presque au début, ne oonstitue pas un problème dans les opérations subséquentes*
En deuxième lieu, la principale difficulté, causée par
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la présence de boues dans les procédés antérieurement connus, a consisté dans la récupération du milieu à partir de celles-ci.
Le milieu dense et les boues sont ordinairement constitués par des partioules de dimensions très fines et peuvent ne pas diffé- rer beaucoup comme poids spécifique. En raison de ces facteurs, ils ne peuvent pas être facilement séparés par dépôt et par des traitements analogues* Toutefois, comme, dans la présente inven- tion, le milieu utilisé est très fortement magnétique, on ne ren- oontre pas de diffioulté à le séparer des fines ou mêmes des boues dans un séparateur magnétique.
Comme les boues de beaucoup de minerais sont ordinairement d'un poids spécifique plus faible que le reste du minerai, on peut les enlever au moyen de l'appareil de blassement c dans le tropplein de celui-ci. Des boues telles qu'elles ne sont pas enlevées par¯ l'appareil de classement sont éventuellement recueil- lies dans le produit de concentration léger, le produit de con- centration lourd étant dans de tels cas ordinairement exempt de ces boues. C'est pour cette raison qu'il peut être avantageux, dans oertains cas, de maintenir le produit léger, grossier, pro- pre, qui flotte, provenant du tamis d'égouttage et de lavage, séparé du produit fin qui flotte, qui est évacué des séparateurs magnétiques.
Lorsque le produit de concentration léger, fin, constitue un produit utile, on peut ultérieurement le débarrasser des boues pour améliorer sa qualité, si on le désire.
Comme il a déjà été mentionné, le traitement additionnel du produit soutiré des tamis ,d'égouttage et de lavage d, d1 de la figure 1 a pour but principal de séparer le milieu. dense magnéti- que et les fines. Sans la présence de ces dernières, le produit soutiré des tamis d'égouttage et de lavage pourrait être renvoyé directement au cône séparateur b, comme fluide à haute'densité* ' Toutefois, cette remise directe' en circulation ne peut être faite qu'à un degré limité.
Il, est clair qu'il y a une quantité maximum de fines qu'on peut tolérer, car un excès augmentera la viscosité du milieu dense jusqu'au point où il perd son efficacité. Dans le
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schéma de la suite des opérations selon la figure 1, aucun des produits soutirés des tamis et contenant à la fois du milieu dense et des fines n'a été remis directement en circulation.
Chaque fois qu'il est possible en pratique, il est haute- ment désirable de renvoyer directement dans le cône séparateur une partie du produit soutiré des tamis d'égouttage. On obtient ainsi non seulement l'économie directe résultant du fait qu'on ne purifie pas plus de milieu dense qu'il n'est nécessaire, mais il ; y a plusieurs avantages additionnels. La remise en circulation du milieu dense non purifié diminue la capacité de l'appareil épurateur nécessaire et réduit également la*quantité de milieu magnétique nécessaire pour remplir l'appareil. Une variante du schéma de la suite d'opérations de la figure 1, propre à permet- tre l'utilisation d'une certaine quantité de milieu non purifié, de cette manière, est représentée sur la figure 2.
Ici encore, comme la fraction lourde (qui va au fond) et la fraction légère (qui flotte) sont soumises à des traitements semblables, la fraction légère sera prise à titre d'explication.
Le trop-plein du cône séparateur b, constitué essentiellement par la fraction légère et du milieu dense, est envoyé à un tamis d'égouttage q. Ce tamis est propre à séparer les particules plus grossières, dans une gamme de dimensions sensiblement exempte de fines, des boues et du milieu dense. Ici, encore, la dimen- sion ne peut pas être fixée d'une façon définie pour tous les ces En moyenne, un tamis n 6 donne des résultats satisfaisants.
Le refus de ce tamis, comprenant le refus léger et du milieu den- se, est envoyé à un tamis de lavage r, avec arrivée d'eau en y.
Le refus de ce dernier, qui consiste en un produit léser, gros- sier, propre, peut être soit recueilli séparément, soit mélangé avec le produit léger fin, pour former un concentrât léger com- .biné, comme représenté en 1 sur la figure 1 et sur la figure 2.
Le produit soutiré du tamis de lavage r passe dans l'appareil d'aimantation f, dans l'épaississeur g, et au ou aux séparateurs Magnétiques i, j, comme dans le cas de la figure 1.
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'Toutefois, le produit soutiré du tamis d'égouttage est soumis à un traitement qui diffère de celui décrit dans le sché- ma de la suite des opérations selon la figure 1, Ce produit sou tiré est divisé en deux parties, en s. Une partie aussi grande que possible, sans dépasser toutefois la proportion admissible de fines et de boues dans le cône séparateur, est renvoyée directement par! dans le cône séparateur b, comme partie du flui de à haute densité.
Le reste du produit soutiré est mélangé par u au produit soutiré du tamis de lavage r et est envoyé à la partie du procédé dans laquelle le milieu est séparé des fines ( appareil d'aimantation f. épaississeur g, séparateurs magnéti ques i, j.) Comme déjà mentionné, un dispositif semblable est prévu pour le traitement de la fraction lourde, qui va au fond dans le cône séparateur b.
Dans le fonctionnement des appareils utilisés dans la suite des opérations des figures 1 et 2, on rencontre parfois des difficultés avec des minerais qui contiennent de grandes proportions de minerais de grosses dimensions dans la fraction- légère ou dans la fraction lourde. Ceci cause une usure excessi- ve des tamis à mailles relativement fines utilisés dans l'opé- ration d'égouttage. La figure 3 représente un schéma de travail destiné à surmonter cette difficulté.
Les tamis d'égouttage 15 d et q à mailles fines des figures 1 et 8 sont remplacés par un tamis à mailles plus grossières q;le refus du tamis est envoyé séparément aux opérations de lavage, en!:. et seule une quantité relativement faible de la partie passent à travers le tamis et exempte d'un excès de minerai grossier, est traitée dans un tamis fin v. avant d'être renvoyée au cône séparateur' b. De cette manière, on élimine des difficultés dues à une.usu- re excessive du tamis fin.
Le schéma de la suite des opérations représenté sur la figure 3 comporte également un avantage additionnelEn divisant le produit soutiré du tamis d'égouttage q et en le renvoyant dans le c8ne séparateur b, on constatera que, dans de nombreux
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cas, le fluide contient une proportion considérable d'une matiè- re de dimensions telles qu'elle peut en être facilement @nlevée par un tamisage additionnel. Le schéma des opérations de la figu- re 3 est également agencé de façon à utiliser-ce fait, en recueil- lent une troisième fraction de produit. Cette fraction est ordinal rement ajoutée au concentrât éventuel, comme représenté sur la figure 3. Toutefois,/de même que les autres fractions du produit, on peut la recueillir séparément si on le désire.
Ce qui passe à travers ce tamis fin v est constitué essentiellement par des fines, passant à travers un tamis n 65, du milieu dense et de l'eau, et est renvoyé directement au cône séparateur b. Pour le reste, le procédé selon la figure 3 ressemble à celui représenté sur la figure 2.
D'après la description qui précède, on verra clairement que le procédé selon la présente invention possède plusieurs avantages importants. En premier lieu, et le plus important, il permet de traiter une matière dont les particules ne présentent pas de dimensions définies et permet d'effectuer une concentre- tion véritable sur une gamme remarquablement étendue de dimen- sions des particules, à partir de dimensions correspondant à un tamis n 65 jusqu'à des dimensions d'environ moins de 50 mm, ou même de dimensions plus grandes. Il est également clair que le procédé peut être réalisé rapidement et facilement et qu'il y a une perte très faible de milieu dense car le système de récupé- ration est remarquablement efficace.
En outre, et ce n'est pas là l'avantage le moins Important dans certaines régions, le procédé permet de travailler avec une consommation minimum d'eau, une grande partie de le totalité de l'eau utilisée dans le pro- cédé pouvant être recueillie et réutilisée.
Bien qu'une grande partie de la présente description ait été consacrée au traitement de minerais, il est également clair que l'invention n'est en aucune manière limitée à celui-oi.
D'autres applications du procédé Maza viendront immédietenent à l'esprit de l'homme du métier. On peut l'utiliser, par exemple,
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dans des installations de récupération pour la séparation de différents types de déohets possédant des poids spécifiques dit... férents. L'une de ces applications se présente dans la séparation de fibre et de caoutchouc$ tout en récupérant ce dernier. D'au- tres exemples sont la séparation de grain à partie de paille hachée, la séparation de déohets de métaux non ferreux, d'abra- sifs à partir de déchets métalliques, et beaucoup d'autres. Le procédé est par conséquent très souple, les diverses phases s'adaptent facilement à des conditions variables.
Comme on peut préparer un milieu séparateur présentant sensiblement tout poids spécifique désiré, le procédé peut être adapté à la sépa ration d'à peu près toutes matières qui ne sont pas détériorées par mouillage et qui diffèrent l'une de l'autre, comme poids spécifique, de 0,01 point environ.
Bien que la description de la présente invention ait été consacrée en grande partie à la formation d'un concentrât léger (qui flotte) et d'un concentrât lourd (qui va au fond) en utili- sant un seul cône de séparation en deux constituants, le procédé n'est pas nécessairement ainsi limité. Par exemple, la fraction légère ou la fraction lourde provenant du cône séparateur des figures 1 - 3 peut être envoyée à un cône supplémentaire, dans lequel elle peut être soumise à un traitement additionnel par un milieu d'une, densité différente. Un jeu additionnel de tamis, d'appareils d'aimantation, d'épaississeurs et de séparateurs magnétiques est facile à installer, pour obtenir une séparation additionnelle.
Ou bien, si on le désire, on peut dans beaucoup de cas, sans s'écarter du cadre de la présente invention, utili- ser un seul cône de séparation en trois constituants, pour obte nir une fraction intermédiaire. Une telle fraction additionnelle peut être utilisée pour plusieurs usages différents.
Il peut exister un troisième produit désirable, Ou bien, la troisième fraction peut comprendre une quantité considérable de matière lé- gère en particules grosses, qui, en raison de ses dimensions et/ ou de son inertie, ne passe pas facilement par trop-plein, à
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partir de l'appareil séparateur en milieu dense, combinée avec
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de la matière lourde fine,<qui, à oeuse de sa surface relative- ment grande comparativement à sa masse, ne va pas facilement au fond. Dans un tel cas, le dépôt final dépendra en grande par- tie de sa composition, Suivant sa qualité, la fraction peut être directement ajoutée soit au produit de concentration léger, soit au produit de concentration lourd.
Toutefois, le refus des tamis d'égouttage et/ou de levage, si ce dernier possède le numéro de mailles convenable pour cette fraction, comprend de la matière légère relativement propre et est envoyé au produit de concentration léger. Ce qui passe au tamis et les résidus des appareils de concentration magnétique qui contiennent les parti- cules de dimensions plus fines, peuvent être classés comme con-
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centrets léger ou lourd suivant leua contenu. R Z V 1 N D I G A T Z 0 N S .
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