<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements à un procédé de séparation de matières granulaires solides ayant des densités différentes.
La présente invention concerne la séparation de matières granulaires solides ayant des poids spécifiaues différents;, au moyen d'un milieu liquide dont les caractéristiques sont telles qu'elles permettent aux substances moins denses de flotter alors que les produits plus denses se déposent dans le fond, comme cela se produit dans la séparation liquide de schistes et d'impuretés analogues du charbon ou dans la séparation de minerais à partir de roches ou de gangues dans les procédés d'extraction minéralo- giques.
Une telle opération est généralement effectuée au moyen d'un bac contenant le milieu liquide et muni de dispositifs
<Desc/Clms Page number 2>
permettant d'évacuer séparément les produits flottants et ceux qui reposent dans le fond, et dans certains cas également,les mixtes. Le milieu liquide peut être constitué par un liouide organique ou une solution chimique, ou encore une suspension stable ou demi stable, cette dernière pouvant être constituée par exemple par le mélange de différentes substances solides finement divisées avec de l'eau pour obtenir un poids spécifique déter- miné suivant les substances à séparer.
Il est généralement reconnu qu'il est essentiel dans de tels procédés de séparation d'éliminer tous remous dans le milieu liquide utilisé, de manière que la séparation puisse être commandée exclusivement par le poids spécifique et non pas par la forme ou la¯ grosseur des crains. Cependant, dans la pratique il est impossible de maintenir un tel milieu dans une condition de calme absolu;, étant donné que la simple évacuation des produits du bain entraîne nécessairement l'agitation du liquide, En outre, des particules ayant le même poids spécifique que le milieu liquide tendent à s'accumuler graduellement dans le bain, et si on ne les élimine pas d'une façon continue;
, leur accumulation peut être nuisible au dépôt des produits de fond, surtout si le bain n'est pas constitué par un liquide homogène mais par une suspension.
Etant donnée comme il a dit,. au''il est impossible d' éviter complètement tous mouvements dans le bain, il est très important que ces mouvements soient réduits et qu'ils soient d'une nature ne pouvant pas nuire au processus de séparation d'une manière appréciable. Si l'on tient compte que la séparation doit être seulement due à la gravité, c'est-à-dire à une force verticale,, on constatera qu'en utilisant un écoulement horizontal du liquide sur toute la largeur du bac l'interférence avec le travail de séparation sera minime.
<Desc/Clms Page number 3>
Les substances flottantes peuvent être évacuées au moyen d'un courant de surface, mais cela présente l'inconvénient que la distance verticale entre la surface du bain et le déver- soir de jaugeage doit être au moins égale à la grosseur maximum des grains soumis au traitement. Si la matière à traiter con- tient des grains ayant jusqu'à 150 mm, cette distance doit être supérieure à 150 mm, ce qui signifie la nécessité d'utiliser un volume horaire de liquide de a x 500 m3 ( a = largeur du bac en m. ). Indépendamment de la grande quantité d'énergie nécessaire pour faire circuler cet énorme volume, ainsi que le coût et les dimensions considérables de l'installation nécessaire pour tamiser ce liquide, la vitesse correspondante de 90 cm/seconde de ce courant de surface compromettrait sérieusement la précision de la séparation.
Cependant, si on élimine les produits de surface d'une façon mécanique à l'aide d'un transporteur à palettes à mouve- ments lents (ce qui sous-entend l'inclusion d'un racloir, d'une pelle rotative ou d'un dispositif analogue), la vitesse du courant de surface peut être très bien contrôlée. Avec ce type de dispositif, on obtient conjointement une grande capacité de traitement et une séparation plus serrée.
Ainsi qu'on l'a déjà dit, il est également nécessaire, en vue d'assurer une séparation suffisamment serrée, d'écouler la matière en suspension au moyen d'un courant horizontal s'éten- dant sur toute la largeur du bain. Cela implique la nécessité, pour ce courant qui se déplace dans le même sens que le convoyeur à palettes pour enlever les corps flottants, de circuler sans obstacle au-dessous du courant de surface.
Par conséquent, il est nécessaire que les corps flottants soient dirigés vers et par-dessus un plan incliné dont le bord antérieur est submergé dans le bain, et légèrement incliné vers le haut dans le sens du cou- @
<Desc/Clms Page number 4>
rant, mais cette disposition présente le danger au'une certaine quantité de substance franchisse le bord avant du déversoir audessous de la face inférieure de celui-ci, dans le cas où il y aurait des courants ou des remous ascendants.
Or, il a été constaté que des remous nuisibles se produisent principalement en raison du fait que le convoyeur à palettes ne déplace pas toujours exactement la même quaatité de liquide que celle introduite au même niveau, à l'extrémité d'ali- mentation du bac. Au cas ou le convoyeur ' palettes entraînerait un plus grand volume de liquide que celui reçu par le bac au même moment, l'excédent de ce volume devra être nécessairement remplacé par des courants s'élevant du dessous, sinon des produits du fond risqueraient de se mêler aux produits flottants.
Inver- sement;, si le volume de liquide entraîné par le convoyeur à pa- lettes est plus petit aue celui introduit au même niveau, l'excé- dent de ce niveau devra s'écouler au-dessous dudit convoyeur, d'où résulte une tendance à entraîner une partie des matières flottantes lesquelles, par conséquent se déplacent au-dessous de la face inférieure du déversoir à l'extrémité de sortie du bac. A cet effet, il y a lieu de remarquer que le volume de liquide aspiré par le convoyeur à palettes varie en fonction de la quantité de produits flottants attanués par ce convoyeur.
En vue de pallier à ces inconvénients on pourrait prévoir un moyen permettant de maintenir la charge du bac dans des limites pratiquement constantes, mais un tel moyen devrait nécessairement comprendre une trémie d'alimentation de dimen- sions comparativement grandes. Toutefois, cette trémie ainsi que les appareils transporteurs et doseursnécessaires à son utilisation, augmentent d'une manière appréciable le prix de l'installation, et en outre, la trituration à laquelle est soumise la matière contenue dans la trémie peut déterminer des pertes considérables.
<Desc/Clms Page number 5>
Or, conformément à l'invention, dans des appareils de lavage comprenant, en plus du moyen mécanique servant à évacuer la matière flottante, un moyen placé à l'extrémité d'alimenta- tion pour introduire du liquide sur toute la largeur du bac, ainsi qu'un déversoir de trop-plein pour le liquide, la forma- tion des remous dans le bain est évitée grâce à un moyen permet- tant d'évacuer les produits de fond par dessus le déversoir. Avec une telle disposition, le niveau du bain monte au descend suivant la quantité de produits de sédimentation dans le bac, et étant donné que cette quantité est également proportionnelle à la charge du bac, il est entendu qu'un accroissement de celle-ci fait monter le niveau du liquide.
En raison de ce qui précède, le convoyeur à palettes entraîne une quantité uniforme de liquide, étant donné que le volume de.liquide déplacé par les corps flot- tants est compensé par l'élévation du niveau, de sorte que le convoyeur à palettes entraîne ainsi une quantité accrue de liquide.
En raison de ce qui précède, l'invention consiste en premier lieu, en un procédé de séparation de matières granulaires solides présentant des densités différentes au moyen d'un courant de liquide présentant une caractéristique permettant de faire flotter les substances moins denses et de faire déposer les substances denses dans ledit milieu liquide, les deux produits flottants et déposés étant ensuite évacués par un moyen mécanique qui se déplace dans le même sens que le milieu liquide ; outre, dans l'appareil conforme à l'invention, le courant dudit milieu liquide s'écoule au-dessous de la cascade d'évacuation des produits flottants et par dessus la couche des produits de sédimentation évacués mécaniquement.
Pour mieux faire comprendre l'invention celle-ci est décrite ci-après à titre d'exemple avec référence au dessin annexé, sur lequel les figures 1 à 4 sont des élévations en coupe longitu- dinale:= relatives à 4 modes de réalisation différents, la figure 5, une vue en plan de l'appareil représenté figure 4, et la figure 6,
<Desc/Clms Page number 6>
une vue en coupe longitudinale, à une échelle agrandie, de La partie arrière d'un cinquième mode de réalisation. Sur les différentes figures, les chiffres et lettres de référence analogues se réfèrent à. des éléments semblables des différents appareils représentés.
L'appareil faisant )¯'objet de la figure 1 comprend, en plus d'un bac 1 relativement peu profond muni de parois lat@ra- les parallèles et verticales, rempli avec un milieu liouide 2 tel que mentionné plus haut, un convoyeur à palettes 3 dont la partie inférieure se déplace partiellement dans le liquide.
Ce convoyeur est établi de manière à pouvoir être entraîné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, de manière à. racler les produits flottants vers et par-dessus un plan incliné 4, dont l'extrémité inférieure 5 est tournée vers le bas à une distance relativement faible au-dessous de la surfacé 6 du bain liquide. Comme on le voit sur le dessin, ce plan incliné se confond au-dessus de la surface avec une partie inclinée vers le bas 7 s'étendant u-delà de l'extrémité arrière du bac.
Un eonvoyeur-dragueur 8 entraîné dans le sens des aiguilles d'une montre et s'étendant sur toute la longueur du bac est monté de manière que sa partie supérieure se déplace dans la partie inférieure du bac, de façon à pouvoir balayer le fond plat du bac et draguer ainsi les produits de sédimentation vers et par-dessus l'extrémité arrière la de ce fond.
L'avant du bac, ou côté alimentation, est muni de quatre ouvertures espacées verticalement, 9, 10, 11, 12 s'étendant sur toute la largeur du bac et servant d'ouvertures d'admission pour 1' agent licuide dirigé vers le bac à l'aide de conduits 13, 14, 15 et 16 respectivement, les matériaux à séparer étant intrduits dans le bac au moyen d'une trémie 17 s'ouvrant vertica- lement au-dessus des dites ouvertures d'admission et sensiblement à la surface du bain.
<Desc/Clms Page number 7>
La surface 6 du bain est maintenue à un niveau un peu plus élevé que celui du bord supérieur lb de la partie inclinée arrière la du fond du bac, ce bord formant ainsi déversoir pour l'évacuation simultanée du liquide et des matières de sédimentation dans un auget transversal et incliné18.
Le rapport entre les vitesses respectives des convoyeurs .3 et 8 devra être sensiblement égal à celui entre les volumes des matières flottantes et de sédimentation, respectivement, dans la matière à. préparer. La quantité de liquide admise chaque seconde dans le bac par l'ouverture supérieure 9 doit être égale à la quantité de liquide qui serait entraînée par le convoyeur à palettes 3 s'il n'y avait pas de matières flottantes.
Le convoyeur-dragueur 8 comprend deux chaînes maintenues à un certain écart latéral, soit à une distance sensiblement égale à la largeur du bac et reliées par des racleurs ou aubes de hauteur réduite et répartis à une distance appropriée, de manière que lorsque les produits de sédimentation atteignent le bord supérieur lb ils puissent être facilement évacués à travers les ouvertures qui s@parent les racleurs.
Le transporteur à palettes 3 est construit d'une manière analogue au dragueur 8, mais ses palettes ont une hauteur relative plus grande.
En ce qui concerne la partie arrière la du fond du bac, il est indispensable qu'elle présente une inclinaison telle que les produits déposés, dragués par le convoyeur 8, puissent être entraînés vers le haut sans retomber en arrière c'est-à-dire, de manière à être déchargés par-dessus le déversoir lb sous forme d'une couche serrée.
L'appareil représenté'figure 2 diffère principalement en comparaison de celui de la figure 1 en ce que les matières de sédimentation sont évacuées du bac 1 grâce à une courroie
<Desc/Clms Page number 8>
pleine sans fin 19, dont le degré de frottement de la surface peut être accru si nécessaire, par exemple, au moyen de saillies ou de nervures de hauteur réduite, et, en outre, en ce que le rouleau d'entraînement 20 de cette courroie est logé entièrement au-dessous de la surface-6 du bain de manière former véritablement le déversoir. Il y a lieu de réduire au maximum l'espace entre le rouleau 20 et le bord du bac.
Etant donné que le rouleau 20 est submergé, le liquide s'écoule dans le même sens que les broduits de sédimentation sur la courroie, jusqu'à un point déterminée au delà de celui où les produits déposés sont évacués.
Ceci présente un avantage particulier lorsque la courroie a une surface lisse, étant donné que ce courant empêche efficacement que les produits puissent glisser en arrière. Ainsi, il ne se produit aucune accumulation de matière et, pa.r conséquent, les produitsdu fond ne peuvent pas se mélanger à ceux de la surface.
De plus,. étant donné que les glissements en arrière de la matière sont éliminés, le courant liquide pa.ssant par-dessus la courroie permet d'augmenter en. quelque sorte la vitesse de celleci, ce qui affecte favorablement la capacité de l'appareil.
Ainsi qu'on l'a déjà indiqué plus haut, il est essentiel d'empêcher que le liquide qui s'écoule directement au--dessous des racleurs de la partie horizontale du transporteur 3 .et au-dessous du plan incliné perforé 4 n'entraîne des matières flottantes avec lui. Toutefois, le liquide qui alimente le bac a tendance à s'écouler vers le haut, et cette tendance, lorsqu'on utilise une suspension, est augmentée par le "sable" qui se dépose progressivement dans le sens de l'écoulement. En conséquence, dans le but de maintenir la vitesse de cet écoulement à la valeur requise, il est désirable que le bac soit muni à son extrémité d'évacuation. d'un moyen permettant de contrôler cet écoulement.
en nlus
<Desc/Clms Page number 9>
des moyens décrits, de façon à s'assurer qu'à tout instant, le convoyeur entraîne le même volume de liquide que celui intro- duit par l'ouverture d'admission 9. Un tel dispositif de con- trôle peut comprendre, suivant un procédé connu, un tamis 21 et une rigole de décharge 22 disposée verticalement au-dessous du tamis (figure 3), cette figure étant par ailleurs identique à la figure 1. Ce tamis s'étend sur toute la largeur du bac 1, et fait partie du fond incliné la tout en étant logé à un niveau in- termédiaire entre la surface du bain et la partie horizontale du fond du bac.
Conformément aux figures 4 et 5, l'appareil peut être muni d'un deuxième convoyeur horizontal à palettes 23 disposé en aval du convoyeur 3 et dont le rôle consiste à contrôler l'écou- lement du liquide directement au-dessous du plan incliné 4.
Dans cet appareil, le plan incliné 4 n'est pas perforé et ne s'étend pas au-delà du déversoir lb comme c'est le cas pour les figures 1 à 3, mais seulement jusqu'à un auget transversal et incliné 24, logé à peu près à mi-distance entre l'extrémité d'alimentation du bac et le déversoir lb, et qui sert à déchar- ger les matières flottantes ainsi que le liquide évacué du bain par le convoyeur 3. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'éliminer le tamis 21 indiqué sur la figure 3, de sorte qu'il se prête aussi bien au traitement de matériaux fins.
La fig. 6 montre un autre dispositif permettant éga- lement de contrôler l'écoulement immédiatement au-dessous du plan incliné perforé 4 dans un appareil sensiblement analogue à celui de la figure 1. Ce dispositif comporte un arbre rotatif et horizontal 25 s'étendant transversalement au bac et situé à une distance appréciable, à la verticale, au-dessus du bord antérieur
5 du plan incliné perforé 4. A chaque extrémité de cet arbre 25 se trouve un bras 26 lequel, lorsqu'il pend verticalement, par- vient jusqu'à une faible distance de l'extrémité arrière de la @ -
<Desc/Clms Page number 10>
partie horizontale du fond du bac et tout près de la paroi laté- rale du réservoir.
A proximité de leurs extrémités inférieures, ces bras sont reliés entre eux au moyen d'un arbre horizontal 27 supporté par des paliers.prévus dans ces bras: une aube 28 est fixée à cet arbre et s'étend également sur la presque totalité de la largeur du bac. A chaque extrémité:, on a. fixé à l'arbre 27 un bras de manivelle 29 sur lequel est articulée une tringle 30 associée à une extrémité d'un ressort à boudin 31, dont 1'* autre extrémité est fixée au bras 26. En outre, on a fixé à chaque extrémité de l'arbre 27 un disque 32.
Un bras de cliquet 33, rappelé par un ressort 34 et dont le mouvement ascendant est limité par une butée 33a est disposé de manière à coopérer avec une came 32a du disque 32.
On empêche de dernier de tourner relativement au bras 26, de même que ses organes associés (28, 27, 29) grâce à une butée 35 du bras 26, et aussi par la traction exercée par le ressort 31 agissant sur ces organes par l'intermédiaire du bras manivelle 29, lorsque le bras 26 se trouve dans sa position verticale représentée en traits pleins. Dans cette position, l'aube 28 est horizontale.
1'aube
La butée 35 empêche/de tourner,, relativement au dit 'ores,
EMI10.1
au-delà d'lm C1('iJ8-tte"!rnt C'2't2Vri.rOn 90 , dans le sens des aiguil- les d'une montre, en partant de cette position horizontale.
Chaque bras 26 est articulé entre ses extrémités sur une bielle 36 commandée par une 'Manivelle 37 solidaire d'un arbre horizontal 38 parallèle à l'arbre 25 et entraîné dans le sens inverse aux aiguilles d'une montre par un dispositif d'en- traînement non représenté. Les bras 26 peuvent ainsi osciller suivant un angle inférieur à 45 entre la position verticale a représentée en traits pleins et une position inclinée c indiquée en traits mixtes, b étant une position intermédiaire pendant le mouvement des bras vers !-extérieur.
<Desc/Clms Page number 11>
A chaque paroi latérale du bac est fixée une butée 39 établie de manière à coopérer avec une came 32b du disque correspondant 32 lorsque les bras 26 sont sur le point d'atteindre leur position finale pendant leur mouvement en direction du dévervoir lb.
Le dispositif de commande décrit ci-dessus fonctionne comme suit :
Si les bras 26, en partant de la position a, sont déplacés dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre en direction du déversoir lb, les disques 32 ainsi que leurs organes associés 27, 28, 29 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, et contrairement à la traction exercée par les ressorts 31, par rapport aux bras précités, en raison de la rétension exercée par les cliquets 33 sur les caines 32a. Il en résulte que les angles formés entre les bras de manivelle 29 et leurs tringles correspondantes 30 (sur le côté droit des bras) sont graduellement réduits jusqu'à être annulés.
Un court instant plus tard, c'est-à-dire lorsque les tringles 30 composent déjà un angle très réduit avec les bras de manivelle 29 sur le côté gauche des bras, la came 32a libère le cliquet 33, de manière que les ressorts 31 impriment un brusque mouvement complémentaire de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre à l'ensemble du système 27, 28, 29, 32, de sorte que l'aube 28 prend une position parallèle aux axes longitudinaux des bras 26 et rencontre les butées 35.
Lorsque le système 27, 28, 29, 32 se trouve dans cette position par rapport au bras 26, les cames 32b sont placées de manière à rencontrer les butées 39 pendant le mouvement basculant successif des bras. Grâce à ces butées, les disques 32 tournent dans le sens inverse aux aiguilles d'une montre par rapport aux bras pendant la dernière partie du mouvement oscillant de ceux-ci vers l'extérieur.
<Desc/Clms Page number 12>
Immediatement avant la fin de la course vers l'extérieur,, 1'angle formé entre les tringles 30 et les bras de manivelle 29 sur le côté gauche de ceux-ci s'est annulé;, de sorte qu'un moment après, l'ensemble du système 27, 28, 29, 32 est de nouveau rappelé par les ressorts 31 dans une position où le plan de l'aube 28 forme un. angle droit avec l'axe des bras 26, cette position étant maintenue durant toute la course de retour des bras 26.
Il est évident que de cette façon, l'aube 28 aspire du liquide vers le déversoir lb pendant le mouvement vers 1''extérieur des bras 26, mais pendant la course de retour, cette même aube traverse le liquide sans rencontrer une résistance appréciable.
Le dispositif de commande qui vient d'être dé@rit, en comp@raison de celui représenté figure 4, présente quelques avantages considérables. En pre@ier lieu, Inaction d'aspiration de l'aube commence déjà dès le bord avant 5 du plan incliné 4, ce qui assure le contrôle désiré du liquide sur toute la longueur de la zone de séparation c'est-à-dire celle comprise entre l'extrémité d'alimentation du bac et ledit bord. En deuxième lieu, ce dispositif permet de réduire la longueur du bac.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements to a process for separating solid granular materials having different densities.
The present invention relates to the separation of solid granular materials having different specific weights ;, by means of a liquid medium whose characteristics are such as to allow less dense substances to float while the denser products settle on the bottom. , as occurs in the liquid separation of shales and coal-like impurities or in the separation of ores from rocks or gangue in mineral extraction processes.
Such an operation is generally carried out by means of a tank containing the liquid medium and provided with devices
<Desc / Clms Page number 2>
allowing the floating products to be removed separately from those lying in the bottom, and in some cases also the mixed. The liquid medium can be constituted by an organic liquid or a chemical solution, or even a stable or semi-stable suspension, the latter possibly being constituted for example by the mixture of different finely divided solid substances with water to obtain a specific weight. determined according to the substances to be separated.
It is generally recognized that it is essential in such separation processes to eliminate any eddies in the liquid medium used, so that the separation can be controlled exclusively by specific weight and not by shape or size of the particles. fear. However, in practice it is impossible to maintain such a medium in a condition of absolute calm ;, since the simple removal of the products from the bath necessarily entails the agitation of the liquid, In addition, particles having the same specific weight as the liquid medium tend to accumulate gradually in the bath, and if they are not removed continuously;
, their accumulation can be harmful to the deposition of the bottom products, especially if the bath is not constituted by a homogeneous liquid but by a suspension.
Being given as he said ,. As it is impossible to completely avoid all movements in the bath, it is very important that these movements are reduced and that they are of a nature which will not interfere with the separation process in an appreciable way. If we take into account that the separation must be due only to gravity, that is to say to a vertical force, it will be seen that by using a horizontal flow of the liquid over the entire width of the tank the interference with the separation work will be minimal.
<Desc / Clms Page number 3>
Floating substances can be removed by means of a surface current, but this has the disadvantage that the vertical distance between the surface of the bath and the gauging spillway must be at least equal to the maximum size of the grains subjected to the pressure. treatment. If the material to be treated contains grains of up to 150 mm, this distance must be greater than 150 mm, which means the need to use an hourly volume of liquid of ax 500 m3 (a = width of the tank in m.). Regardless of the large amount of energy required to circulate this enormous volume, as well as the considerable cost and dimensions of the plant required to sift this liquid, the corresponding speed of 90 cm / second of this surface current would seriously compromise the precision of separation.
However, if the surface products are removed mechanically using a slow moving pallet conveyor (which implies the inclusion of a scraper, rotary shovel or (a similar device), the speed of the surface current can be controlled very well. With this type of device, a large processing capacity and tighter separation are obtained together.
As already stated, in order to ensure a sufficiently close separation, it is also necessary to flow the suspended material by means of a horizontal stream extending over the entire width of the bath. . This implies the need for this current which moves in the same direction as the pallet conveyor to remove the floaters, to flow without obstacle below the surface current.
Therefore, it is necessary that the floaters be directed towards and over an inclined plane, the front edge of which is submerged in the bath, and slightly inclined upwards in the direction of the neck.
<Desc / Clms Page number 4>
rant, but this arrangement presents the danger that a certain quantity of substance crosses the front edge of the weir below the underside of it, in the event that there are upward currents or eddies.
However, it has been observed that harmful eddies occur mainly due to the fact that the pallet conveyor does not always move exactly the same quaatity of liquid as that introduced at the same level, at the feed end of the tank. . In the event that the pallet conveyor would entail a greater volume of liquid than that received by the tank at the same time, the excess of this volume must necessarily be replaced by currents rising from below, otherwise there is a risk of bottom products mingle with floating products.
Conversely ;, if the volume of liquid entrained by the pallet conveyor is smaller than that introduced at the same level, the excess of this level must flow below said conveyor, from which results a tendency to entrain part of the floating material which consequently moves below the underside of the weir at the outlet end of the tank. To this end, it should be noted that the volume of liquid sucked by the pallet conveyor varies depending on the quantity of floating products attanuted by this conveyor.
In order to alleviate these drawbacks, a means could be provided for keeping the load of the bin within practically constant limits, but such a means would necessarily have to include a feed hopper of comparatively large dimensions. However, this hopper as well as the conveyor and metering devices necessary for its use, appreciably increase the cost of the installation, and in addition, the trituration to which the material contained in the hopper is subjected can cause considerable losses.
<Desc / Clms Page number 5>
Now, in accordance with the invention, in washing devices comprising, in addition to the mechanical means serving to remove the floating material, a means placed at the supply end for introducing liquid over the entire width of the tank, as well as an overflow weir for the liquid, the formation of eddies in the bath is avoided by a means of allowing the bottom products to be discharged over the weir. With such an arrangement, the level of the bath rises and falls depending on the quantity of sedimentation products in the tank, and given that this quantity is also proportional to the load of the tank, it is understood that an increase in the latter makes raise the liquid level.
Due to the above, the pallet conveyor drives a uniform amount of liquid, since the volume of liquid moved by the floaters is compensated by the rise in level, so that the pallet conveyor drives thus an increased amount of liquid.
In view of the above, the invention consists in the first place of a process for separating solid granular materials having different densities by means of a liquid stream having a characteristic allowing to float less dense substances and to make depositing the dense substances in said liquid medium, the two floating and deposited products then being discharged by a mechanical means which moves in the same direction as the liquid medium; In addition, in the apparatus according to the invention, the stream of said liquid medium flows below the cascade of evacuation of the floating products and over the layer of the sedimentation products evacuated mechanically.
To better understand the invention, it is described below by way of example with reference to the appended drawing, in which Figures 1 to 4 are elevations in longitudinal section: = relating to 4 different embodiments , Figure 5, a plan view of the apparatus shown in Figure 4, and Figure 6,
<Desc / Clms Page number 6>
a longitudinal sectional view, on an enlarged scale, of the rear part of a fifth embodiment. In the various figures, analogous reference numbers and letters refer to. similar elements of the different apparatuses represented.
The apparatus forming the subject of FIG. 1 comprises, in addition to a relatively shallow tank 1 provided with parallel and vertical side walls, filled with a liquid medium 2 as mentioned above, a conveyor with paddles 3, the lower part of which moves partially in the liquid.
This conveyor is established in such a way that it can be driven counterclockwise, so as to. scrape the floating products towards and over an inclined plane 4, the lower end 5 of which faces downwards at a relatively small distance below the surface 6 of the liquid bath. As seen in the drawing, this inclined plane merges above the surface with a downwardly inclined portion 7 extending beyond the rear end of the tank.
A dredger conveyor 8 driven in the direction of clockwise and extending over the entire length of the tank is mounted so that its upper part moves in the lower part of the tank, so as to be able to sweep the flat bottom. of the tank and thus dredge the sedimentation products towards and over the rear end la of this bottom.
The front of the bin, or the feed side, is provided with four vertically spaced openings, 9, 10, 11, 12 extending across the width of the bin and serving as inlet openings for the liquid agent directed to the tank. tank by means of conduits 13, 14, 15 and 16 respectively, the materials to be separated being introduced into the tank by means of a hopper 17 opening vertically above the said inlet openings and substantially at the surface of the bath.
<Desc / Clms Page number 7>
The surface 6 of the bath is maintained at a level a little higher than that of the upper edge lb of the rear inclined part la of the bottom of the tank, this edge thus forming an overflow for the simultaneous evacuation of the liquid and the sedimentation materials in a transverse and inclined bucket 18.
The ratio between the respective speeds of the conveyors .3 and 8 should be substantially equal to that between the volumes of the floating and sediment materials, respectively, in the material. to prepare. The quantity of liquid admitted every second into the tank through the upper opening 9 must be equal to the quantity of liquid which would be entrained by the pallet conveyor 3 if there were no floating materials.
The conveyor-dredger 8 comprises two chains maintained at a certain lateral distance, or at a distance substantially equal to the width of the tank and connected by scrapers or vanes of reduced height and distributed at an appropriate distance, so that when the products of sedimentation reach the upper edge 1b they can be easily removed through the openings which separate the scrapers.
The pallet transporter 3 is constructed in a similar fashion to the dredger 8, but its pallets have a greater relative height.
As regards the rear part 1a of the bottom of the tank, it is essential that it has an inclination such that the deposited products, dredged by the conveyor 8, can be carried upwards without falling back, that is to say say, so as to be discharged over the weir lb as a tight layer.
The apparatus shown in Figure 2 differs mainly from that of Figure 1 in that the sedimentation materials are discharged from the tank 1 by means of a belt.
<Desc / Clms Page number 8>
endless solid 19, the degree of friction of the surface of which can be increased if necessary, for example, by means of protrusions or ribs of reduced height, and, moreover, in that the drive roller 20 of this belt is housed entirely below the surface-6 of the bath so as to truly form the weir. The space between the roll 20 and the edge of the tray should be reduced as much as possible.
Since the roller 20 is submerged, the liquid flows in the same direction as the sedimentation embroideries on the belt, up to a determined point beyond where the deposited products are discharged.
This is of particular advantage when the belt has a smooth surface, since this current effectively prevents the products from slipping back. Thus, there is no accumulation of material and therefore the bottom products cannot mix with those on the surface.
Furthermore,. since back slippage of the material is eliminated, the liquid flow passing over the belt allows to increase in. somehow the speed of this, which favorably affects the capacity of the device.
As already indicated above, it is essential to prevent the liquid flowing directly below the scrapers of the horizontal part of the conveyor 3. And below the perforated inclined plane 4. 'carries floating matter with it. However, the liquid which feeds the pan tends to flow upwards, and this tendency, when using a slurry, is increased by the "sand" which settles gradually in the direction of flow. Accordingly, in order to maintain the speed of this flow at the required value, it is desirable that the tank be provided at its discharge end. of a means to control this flow.
in addition
<Desc / Clms Page number 9>
means described, so as to ensure that at all times, the conveyor drives the same volume of liquid as that introduced through the inlet opening 9. Such a control device may comprise, according to a known method, a sieve 21 and a discharge channel 22 disposed vertically below the sieve (Figure 3), this figure being otherwise identical to Figure 1. This sieve extends over the entire width of the tank 1, and makes part of the inclined bottom 1a while being housed at an intermediate level between the surface of the bath and the horizontal part of the bottom of the tank.
In accordance with Figures 4 and 5, the apparatus may be fitted with a second horizontal pallet conveyor 23 arranged downstream of the conveyor 3 and whose role consists in controlling the flow of the liquid directly below the inclined plane 4. .
In this device, the inclined plane 4 is not perforated and does not extend beyond the weir lb as is the case for Figures 1 to 3, but only up to a transverse and inclined bucket 24, housed approximately halfway between the feed end of the tank and the weir lb, and which serves to discharge the floating matter as well as the liquid discharged from the bath by the conveyor 3. This embodiment presents the The advantage of eliminating the screen 21 shown in Figure 3, so that it lends itself equally well to the processing of fine materials.
Fig. 6 shows another device also making it possible to control the flow immediately below the perforated inclined plane 4 in an apparatus substantially similar to that of FIG. 1. This device comprises a rotary and horizontal shaft 25 extending transversely to the tank. and located at an appreciable distance, vertically, above the anterior edge
5 of the perforated inclined plane 4. At each end of this shaft 25 is an arm 26 which, when it hangs vertically, reaches a small distance from the rear end of the -
<Desc / Clms Page number 10>
horizontal part of the bottom of the tank and very close to the side wall of the tank.
Near their lower ends, these arms are interconnected by means of a horizontal shaft 27 supported by bearings provided in these arms: a blade 28 is fixed to this shaft and also extends over almost the entire length of the shaft. tray width. At each end :, we have. fixed to the shaft 27 a crank arm 29 on which is articulated a rod 30 associated with one end of a coil spring 31, the other end of which is fixed to the arm 26. In addition, each end of the shaft 27 a disc 32.
A pawl arm 33, biased by a spring 34 and whose upward movement is limited by a stop 33a is arranged so as to cooperate with a cam 32a of the disc 32.
Last is prevented from rotating relative to the arm 26, as well as its associated members (28, 27, 29) thanks to a stop 35 of the arm 26, and also by the traction exerted by the spring 31 acting on these members by the intermediary of the crank arm 29, when the arm 26 is in its vertical position shown in solid lines. In this position, the blade 28 is horizontal.
Dawn
The stop 35 prevents / from turning, relative to said 'ores,
EMI10.1
beyond lm C1 ('iJ8-tte "! rnt C'2't2Vri.rOn 90, clockwise, starting from this horizontal position.
Each arm 26 is articulated between its ends on a connecting rod 36 controlled by a crank 37 integral with a horizontal shaft 38 parallel to the shaft 25 and driven counterclockwise by an interlocking device. drag not shown. The arms 26 can thus oscillate at an angle of less than 45 between the vertical position a shown in solid lines and an inclined position c indicated in phantom, b being an intermediate position during the movement of the arms outward.
<Desc / Clms Page number 11>
To each side wall of the tank is fixed a stop 39 established so as to cooperate with a cam 32b of the corresponding disc 32 when the arms 26 are about to reach their final position during their movement in the direction of the devervoir lb.
The control device described above operates as follows:
If the arms 26, starting from position a, are moved counterclockwise in the direction of the weir lb, the discs 32 and their associated members 27, 28, 29 rotate clockwise d 'a watch, and unlike the traction exerted by the springs 31, relative to the aforementioned arms, due to the retension exerted by the pawls 33 on the caines 32a. As a result, the angles formed between the crank arms 29 and their corresponding rods 30 (on the right side of the arms) are gradually reduced until they are canceled.
A short moment later, that is to say when the rods 30 already form a very small angle with the crank arms 29 on the left side of the arms, the cam 32a releases the pawl 33, so that the springs 31 impart a sudden complementary clockwise rotation movement to the entire system 27, 28, 29, 32, so that the vane 28 assumes a position parallel to the longitudinal axes of the arms 26 and meets the stops 35.
When the system 27, 28, 29, 32 is in this position relative to the arm 26, the cams 32b are placed so as to meet the stops 39 during the successive rocking movement of the arms. Thanks to these stops, the discs 32 rotate counterclockwise with respect to the arms during the last part of the oscillating movement thereof outward.
<Desc / Clms Page number 12>
Immediately before the end of the outward stroke, the angle formed between the rods 30 and the crank arms 29 on the left side thereof canceled out ;, so that a moment later, the The entire system 27, 28, 29, 32 is again biased by the springs 31 into a position where the plane of the vane 28 forms one. right angle with the axis of the arms 26, this position being maintained throughout the return stroke of the arms 26.
It is evident that in this way the vane 28 draws liquid towards the weir lb during the outward movement of the arms 26, but during the return stroke this same vane passes through the liquid without encountering appreciable resistance.
The control device which has just been described, in comparison with that shown in FIG. 4, has some considerable advantages. In the first place, the suction inaction of the vane already begins from the front edge 5 of the inclined plane 4, which ensures the desired control of the liquid over the entire length of the separation zone, that is to say that between the feed end of the tray and said edge. Secondly, this device makes it possible to reduce the length of the tank.