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" Perfectionnements a un procédé de séparation en milieu lourd ".
La présente invention se rapporte à un procédé de sépa- ration ele milieu lourd demélanges de particules de poids spécifiques différents et d'un ordre de dimensions très va- rié, et plus particulièrement à un mode de manipulation per- fectionné permettant un ré-emploi plus efficace des solides du médium dans la séparation en médium lourd, et permettant même ce ré-emploi dans les cas plus spéciaux ou les matiè- res à séparer présentes sont d'un ordre de grandeur très va- ri é.
Il s'est manifesté pendant ces dernières années un in- térêt considéra%le pour les procédés dits de "séparation en médium lourd" . Ceci est particulièrement trai pour les variantes contigues de ces procédés qui ont été iiiises au
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point, es dernières, en raison de leur réalisation ÓCOl1U- mique et de leur adaptabilité aux opérations à grands échelle, ont été trouvées très avantageuses en matière de traitement de produits minéraux.
Dans ce.. procédés en médium lourds un peut employer comme fluide de séparation divers liquides de poids spûci- fique élevé. Cependant, en fait, les seuls fluides utilisa-
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'sles 1: grande échelle sont des suspensions dans l'eau de solide,.;
;1,e dimensions appropriées ou "médium" de poids spécifique relativement élevé Une partie de ce médium est ]"1à*bitue,ile>,ient de dimensions colloïdales ou seni-cullc,î- dales Les particules de cet ordre, de grandeur non seule- ment restent suspendues, ruais encore sont capables de maintenir en suspension plus ou moins permanente des parti-
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cules sensiblementpims grandes du médium . Par un G.h0ix judi- cieux des solides on peut obtenir des fluides de pratiqueront toutes les densités désirées.
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Les matières 2. séparer sont i :'"lilor 6608 dans ces f1 ui- des. Les particules dont la densité apparente est supérieu-
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re Q ":6¯10 du fluide de séparation tombent au fond tandis que celles qui sont plus légères flottent. Les fractions légères ou IIf10tGwÜ0S11 et les frac:taous lourdes ou ''il..;.- w8etI sont ainsi séparées et rassemblées, de préférence d'une -i >.:i 1; 51 èi continue . 71 utilisant des fluides d'1J.J.e densité jud ici eus épient 1.::1iJisie, il est facile de séparer des solides qui différent de poids spécifique de 0,01 0,05 uni té.
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ies ulédium solides ayant une réelle valeur, ils dui- vent être séparés des fractions rassemblées et ré-utilisés pour que le procédé soit effectivement économique .
On a donc proposé et développé un grand nombre deprocédés. C'est dans cedomaine derécupération elt deré-emploi des médium
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que le procédé de la présente invention .est de la plus grandevaleur.
En dépit des avantages évidents de la séparation en mé- dum lourds, celle-ci est considérée comme soumise à cer- taines limites. La plupart de ces limitations sont dues au fait que du point de vue du prix de revient, les premiers procédés utilisés deviennent de moins en moins effiuaces à mesure que les dimensions particuliaère des matières à séparer diminuait. Ceci est dû principalement au fait que la séparation devient plus lente et les pertes en médium plus élevées à mesure que les dimensions particulaires dimi- nuent- Récemment on s ' est livéé à un gros travail dans le but d'étendre la gamme pour y faireentrer les particules plus fines sans perte des avantages économiques du procé- dé .
Un des meilleurs procédés adaptés à ce. but est l'emploi demander 358.662 des circuits dits à double lavage exposé dans la/brevet belge/ déposé au même non- @ pour Procédé de séparation en milieu dense ". Dans ce procédé on peut trai- ter un minerai total, les fractions flottantes et immergées étant rassemblées séparément de la manière habituelle on utilise un médium magnétique .
Des fractions rassemblées sont alors traitées dan;-, de nouveaux circuits identiques au moyen de quoi la partie grossière lavée est d'abord élirai- née de chaque fraction et le médium magnétique éliminé magné tiquement des particules résiduelles de petites dimensions de chaque fraction, de manières, laisser les produits lus fins également propres. comme on l'a noté ci-dessus, le médium est récupéré et utilisé à nouveau car sans ces dispositions de tels pro- cédés deviendraient d'une exécution non-économique . Dans le dispositif de walker et autres procédés semblables, la ma- jeurepartie du médium récupéréet nettoyé est amenda la.
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densité convenable par 8dition d'eau ot renlicedans le circuit au fond de l'appareil de séparation. Dans la prati- que, il en résulte une différence de densité entre les Î 1 ,. 1- des des couciies supérieures et inférieures de la masse de fluide se trouvant dans l'appareil de séparation. Ir::i;,:: différence i<u,.;3ateI'ç'jusqu'o.u moment où l'un ce trouvera dans dss cOi1ctitions telles que les produite d'eno .1:;l';3ÍtC; voisine seront trop levers pour passer ave<j les paities tU:ut- Îl r1 au. fond ,Jt trop lourds pour passer aveu les partie surnageantes.
Ce 'GJile:-Ul:lell2 est a..l't ic uli èr 8 IlL:: nt net gi=,a<,<-1 un trait':-; une iuatiero i:e,.iiér:. de dimensiun particulière 1:;.lJ variée comprenant des particules qui, en raison de leur e,¯"c4tïC'i:: surface par rapport a leur tuasse, tendent en tout cas 8, se séparer leiaw:ellt,qu Li soit dans les fractions flot- tantes ou iu;,iei#ées.
Dans ces conditions le procède d, Je uvuurl de son efficacité et devient ùiuéns d('3ir8.01e, en rais.) nde l'accu- mulation de matières qu'Un ne peut 1; d é i ?i i i# e. de l'appareil
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de séparation. Une agitation suffisamment puissante puur
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etupc.-Lcr cette differenca gênerait une séparation convenable
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puisqu'un équilibre de flux est nécessaire pour que les frac-
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tions i..1.:er[:;';e3 et flottantes puissent trouver leur propre niveau . On doit uni i,.i%ter l'opération jusqu'à ce qu'on ait uettoys l'appareil de cette accumulation, G1..l):'-'il" cette différjncc et ré-atteint l'équilibre . On avait doue besoin de quelque e n; é t 1:iu d, qui el1qêdle ces conditions de se produi- r e.
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La présente invention se propose donc principalement
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d'établir un système fluide de récupération du l,lédiuia qui ne soit pas sujet è, ces différences gênantes de densité qui
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caractérisent la pratique courante . Elle se propose parti-
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culièrement rétablir un système de remise en cirLi1latiun
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du médium qui surmonte ces diffiouliés non seulement dans les opérations ordinaires, mais encore dans les procédés de lavage double de waler Elle sepropose aussi de fournir un système de retour du mûdium permettant le réglage de la différence de densité rencontrée dans la pratique courante d'une manièrenon-seulement aura et simple Etais encore facile et économique.
Le procédé de séparation en milieu lourd dela présente invention comprend une phase d'immersion du mélange dans une masse fluide principale formée d'une suspension dans l'eau d'une quantité suffisante de particules de médium solide finement divisées de manière à donner un fluide d'une densité apparente inférieure à celle/ des @ particules plus lourdes et supérieure à celle des particules plus légères, rassemblant ainsi séparément les particules lourdes qui tombent au fo nd et les particules légères qui flottent, puis la récupéra- tion des solides du médium véhiculés par les fractions immergées et flottantes, et leur ré-utilisation.
Suivant la présente invention le procédé est carac- térisé par l'égouttage séparé des fractiîes immergées et flottantes, le renvoi aux couches inférieures de la masse principale de fluide d'une partie au moins de la fraction égouttée "ijmergée" avec une quantité d'eau suffisante pour maintenir la densité désirée, le. lavage des frac- tions "immergées" et "flottantes" égouttées, l'élimina- tion du médium solide de ces fractions et le retour aux couches supérieures de la masse principale de fluide des solides du médium ainsi enlevés avec au moins une par- tie de la fraction égouttée flottante avec une quantité d'eau suffisante pour maintenir la densité dés irée.
La difficulté présentée par les différences de den-
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site existant dans la maLS,", fluide de séparation #wt Y' '':0;1- 1#1.e<it et d'une ulani81' s'urprenante surmontée dallj une lairce mesure en combinant deux procèdes opératoires sui- v.:cmt cette invention. Les doux procédés comportent l'etupici des Matières de refus des tautis û'é;out. uu.,.c ùi éd 1 uùi , Ces matières de refus; contiennent du médium, de l'eau et des particules fines nim",erbesl1 et I1f1:ott,;;.ntesl1.
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La première opération consistes, renvoyer dans le
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circuit le ùl d,iui,1 rëcupëré propre obtenu par tout procède classique convenable de re-ttuyage, avec tout ou partie du médium d'éGouttage de la partie flottante aux couches supérieures de la taass principale de fluicle , 1;. la. surface on au m isinage de la surface .
On ajoute en Mieme te"l,)S .,uif7.::i4.w;.teYlt d'eau pour !:la7,nte:.lr la valeur de densité Jlé- sirée. La seconde opération consiste 2::1- renvoyer dans le circuit tout ou partie du i;± ci 1 ui,, d'égouttage des fractions lourdes (ili1i,j81'ées) avec une quantité é d ' e a ufiul' :î 1 sa i;t pour u!aitxtenir la valeur de densité lésirée directement
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aux couches inférieures de la masse principale de fluide.
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Il est surprenant, .si l'on considère que la difficul- té principale est due a., la différence de densité et à, l'au- cumulation en résultant des particules de petit cii;.,,Èt;re d'une densité voisine qui 'ne peuvent être éliiuinées du
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circuit, que le retour de particules de petites dimensions
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dans les médium ;l'é.mluttaje s'aggrave pas cette cli;:ii- tion, En fait on a trouvé que les pa.rticul es renvoyées il la surface ou au voisinage de la surface restent dam la partie de "flottage" de la 1.1L;'3.?, fluide et n'ont ,,)cl 2. s'élever s. travers une srande '.nasse do fluide. De e ;î1;u la 1>1 Éi - 5 conaidérajie de particules fines "7.t!t.lCrya?8" l'un- vU:/-Je3 avec le 1>ilcliu,ii d' :UL1't'l,e. des lourds reste dans la fraction IIh.1!ue:.:-.;éell du fluide de séparation.
Les parti- cules fines sont rapidement enie vées de ces fractions tes-
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pectives et ne tendent pas à ajouter à, l'accumulation de solides dans le fluide. i C'est dans ce retour des solides "flottant" et "mmer- gés" dans les médium d'égouttage des tamis resepectivement à, un certain niveau au-dessous de la surface et à la surface de l'appareil ou à son voisinage que ce proéédé diffère des anciens. C'est ainsi que dans le dispositif de Walker précédemmment signalé, tout le retour se fait à la lacs du cône de séparation. Dans d'autres cas, tout le médium peut être renvoyé au sommet du fluide.
Le présent procédé non seulement perment un réglage supplémentire du médium dans l'appareil mais encore effectue un réglage de la net- teté de la séparation et simplifie la réglage de la densi- té.
La présente invention peut être plus clairement illus- trée au moyen des dessins qui l'accompagnent et représen- tent schématiquemeent le dispositif de flottage typique met- tant en pratique la présente invention.
Ainsi qu'on le verra dans le dessin, la matière pre- mière fournie à l'appareil de séparation a est constituée d'un "minerai total" comportant plusieurs constituants de d iamètre particulaire échelonnée dans de larges limi- tes. Conformément à la pratique habituelle, la fraction lourde se dépose à la base de l'appareil de séparation et est éliminée comme "fraction imiaergée" et les particules plus légères sont enlevées comme ''.fraction flottante".
Dans le dessin l'appareil de séparativn a la forme du cône classique . Toutefois le procédé n'est pas limité à ce type particulier d'appareil et L'on peut utiliser tout autre appareil de séparation approprié.
Chacune de ces fractions solides séparées est alors envoyée sur des tamis d'égouttage séparés b1 et b2, le refus de ces tamis formé de particules des fractions respecti-
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ves -et tifi.ottaiites" étant séparé, ainsi que
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10 médium y adhérent. Les' parties traversant les tamis comprennent du médium, de l'eau et des particules fines
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'"1;::;:.ei:,ée:#" ou "flottantes" . Le refus (les tamis est alors envoyé sur les tamis laveurs cl et e 2 sur lesquels un élimine par lavage le nÉ diuü1 adnér ont et les particules ou flottantes de plus petitrs dimensions .ce qui donne dans le premier cas uii -cu d-Li'L-1 Cross ici: Éiin ;oer¯é" pro- pre et dans l'autre un produit grossier "flottant"propre.
On doit noter que, a.insi qu'il résulte de la discus- sion ci-dessus, et cÜl1for\ilent è, la présente invention,les particules tr. versant les tamis d'ésouttase sont, dans chaque cas, envoyées do.u" un "diviseur de flux" ïiii et ïi duquel au ,üin3 une partie est renvoyée au cône de sépara- tiüi1 . La partie qui n'est pas directement réalise dans le circuit .'..u cbne de séparation est rass8,uJb1f) dans un réser- voir d -L et d 8 ou analogue avec les particules ayant traver- s les tslllÀs de lavage . Les quantités de produite ;.'u...i.jcs en circuit respectivement dans les parties infél'im.1'";G Ql) l'appareil de séparation dans In cas de la fraction lourde ou "immergée" et 1: la surface ou au voisinage de la r;u;.'f; 8l: dans le cas de la fraction bzz légère ou "flottante", dépendent de plusieurs facteurs.
Ces fauteurs comprennent pMr exe.,iplo la quantité totale de " .? i n e z autres ::'1-,e ledédiu,:i dans le fluide; la quantité 1e fines autres que < 1. é i::é ;à i i,i i g>. i ;; a i;..i ctre tolérée dans le co'ne sans ralentir le débit; In au<1- ±1i t. i u i i x# Cl viscosité dans le cône et analogue . :n r: .t u u 1 <a z , sauf dans le cas de iise en route e :1 ' uii .: n ui>. v # ;. l opérat-t.Oil, on renvoie ainsi une des produite, drainée, et do pré- férence ,1;'.1' raicon d'économie le e i;n iz à;: iu ,,i qui 1 , v..i tr(; tül.5- té.
Dans l'opération habituelle ec ìu itaé-" qu'un considérait dans le passé coi;me limitée au traitement
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de .particules de due dix ailles , le truitei.if-,iit des
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fines ne constitue pas un problème . Par conséquent les pro- duits traversant les deux tamis de lavage seront envoyés à un réservoir commun et de là. au fluide séparateur au moyen d',un système de récupération de médium et après :¯et- toyagej conformément à la présente invention, ce retour se fera à la surface ou au voisinage de la surface du flui- decontenu dans le cône de s épar ati on.
Cependant les avantages du présent procédé sont encore plus apparents dans le cas du traitement des Matières pre- mières d'une gamme complète de dimensions utilisant le circuit à, double lavage de système Walker illustré par le dessin oint. Le minerai total devant être traité, les par- ticules traversant les deux tamis laveurs sont recueillies séparément . Les égouts sont mélangés avec les portions respectives des produits ayant traversé les tamis d'égout- tage qui ne sont pas renvoyées directement à l'appareil de séparation. Le réservoir d remplit ainsi cette double fonc- tion de rassembler les fluides traversant les tamis et de fournir un flux constant au reste des circuits de lava- ge.
Les deux f luides à nettoyer passent d'abord dans des magnétiseurs e1et e2 qui chargent électriquement et coagulent les solides du médium et facilitent ainsi la rapi- dité du dépôt et l'élimination de l'eau dans l'épaississeur fet f2 dans lequel ils sont alors envoyés. On peut ré-utiliser pour le lavage, la dilution ou analogue une partie considérable de l'eau/surnageant dans 1''épaississeur.
Ces phases defloculation magnétique et d'épaississement sont préférables, mais on peut aussi envoyer directement les égouts des tamis dans les séparateurs magnétiques g1 et g2 Ceux-ci peuvent être du type classique, par exemple lee séparateur bien connu de Crockett qui élimine de chaque fraction les parties ou le médium magnétiques. Dansle cas présent, ces parties magnétiques sont formées de médium
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et d'eau y adhérant.
Dans tous les cas la séparation magné- tique laisse un concentré de particules fines, savoir dans
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le cas des solides lourds (ou "immergés") des fine., lourd es. et dans le cas des solides légers (ou "flottât") .a4, fines légères.
Pour en revenir au système de récupération de médium, les concentres magnétiques provenant de chaque série de
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S3l)8.I'atéur pratiquement prives d8 toute articule solide autre que le médium. sont mélangées et ,)E'.8S0'út <.5< ;, ioe ut) :1 " à e i:s S 1 ea t e ué. li dans lequel ils sont complètement privée O' U <1U.. Le ttiédium, pour être efficace, devant être a l'état disperse dans l'appareil de séparation , il J b. ;;;8 e, une foin U l' i v't;; d'eau, par l'opération de "démagnétisation " en i. De 1,. il est normalement renvoyé directement dans le c5ne de séparation, coiume le \i1ultre la figure .
Il est 8t;>i;;I,lç,,, 'dt possible de l'envoyer dans un réservoir de stockais, non représenté, dont on le soutire à mesure des besoins. al .si que le montre la figure l'objet de la présente invention de régler les différences de densité est céaisé
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?il faisant varier plusieurs conditions s u p é 1 a t o 1 t e diffé- rentes.. Tout d'abord les solides du médium traversant les tamis Cl ' éULltta2 sont renvoyés 3, la surface ou au voisinage de la surface de l'appareil de séparation. Dans chaque cas s la quantité renvoyée dépend du dépôt du divi- seur de flux.
Le médium récupéré du circuit de mettoyage est renvoyé à la surface ou au voisinage de la surface du cône de séparation av.,c le médium de drainage de la partie
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"flottante", cette introduction se faisant habitueilsment concurremtdent avec la matière première fraîche bi en que, pour la clarté de e 1 figure, on la représente C01JL.e effec- tuée séparément. De plus on peut dans chaque cas ajouter de l'eau en quantité 'déterminée au médium d'égouttage à
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remettre en circuit dans le but de régler la densité à la valeur désirée.
Outre les solides du médium de reflux renvoyés à la surface ou au voisinage de la surfaue du cône, on reveoie égalementà son sommetle médium propre provenant du système de nettoyage magnétique , ainsi que la quantité d'eau ré- cessaire . En faisant varier les proportions de fluide fourni par chacune de ces cinq sources, il est possible de régler la différence de densité sans lequel réglage le fluide à la base du cône de séparation devient trop dense et le fluide au sommet dudit cône trop léger. Dans ce procédé la séparation peut être effectu-ée indéfiniment sans être gênée par une accumulation dans l'appareil de séparation d'une. quantité excessive de particules d'une densité voisine.
Le procédé de la présente invention peut par ponsé- quent être résumé comme utilisant .
1 ) Le retour du médium d'égouttage des lourds qui peut contenir des fines desdits lourds au dessous de la su:.face du fluide de séparation.
2 ) Le retour du médium d'égouttage des légers qui peut contenir des fines desdits légers à la surface ou au voisinage de la surface de fluide de séparation. Et en outre comme dispositifs distinctifs essentiels .
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3 ) Le retour du UB'.diutn récupéré nettoyé a la surface ou au voisingage de la surface du fluide de séparation;
4 ) L'addition.de quantités déterminées d'eau à la fois au médium remis dans le circuit à la partie inférieure du fluide de séparation et au médiun renvoyé à la surface ou au voisinage de la surface dudit fluide.
Bien que la présente invention ait été discutée prin- cialement par rapport à son adaptation particulière au procédé à "lavage double" ci-dessus indiqué, il est évident
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que du t:V(ilcnt que e 1 lJl!\SeS.c1iDtL-l(;tilTes s de la r c;n iô 01, circuit du ,i ôà 1 t=>LL sont présentes, 1 e f u n c t 1 u n n e,,, =..t peut varier 1 n> 1<3, lr i. ù 1 :;;.i e nt de l'illustration qu'un en clümj;:!. '?s.r ex = ,.,,: 1 ;a , co.-e noté ci-dessus, le cône de séparation ,..#Lt être remplace par Dus c.na..ibrc d'un type quelconque L.u...s un séparateur drague ou analogue. Le e n v>,i J r et Li #; ,> lç v d2 ti< i-1 L i , d e &.juissi33euru, des séparateurs s ù: aà ix.l t 51 <;u e ,; , etc. , juuverit t vi, r 1 er .
CoMae on L'a nuté é ;> i, é L é d et&ne. :.:t , si la uatiere première contient peu ou pas de fines, onn.'a besoin que d'un seul 1 z ii ùi il de lavage . On peut utiliser divers à 1 z i> u s it 1 ± de réservoirs de stockage et de e j ;.i i> e s . Pour é c 1=zt 1> pc i= La nécessité des ciruuita de duu01(-) lavage, on [Jeut faire paussr altornativetnent pondant des période.. det'3t'hiincs les fluides danu le \!êro8 circuit de nettoyage par r" e>=; eiip 1 e , Les varil1tes, toutefois, ne font pas ;.jurtie
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de la présent invention.
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REIVI-0i']DIuATIOIS.
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