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" Dispositif de lavage pour matières pierreuses "
La présente invention se rapporte à des dispositifs de lavage pour 1* élimination par lavage des impuretés indésira- bles solubles dans l'eau, d'un tas de minerai, de pierres ou d'autres matières en morceaux telles que la pierre à chaux, le gypse, le graviers le sable, pour l'épuration de minerais argileux et analogues.
On a constaté que les tambours rotatifs
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de lavage ou d'épuration utilisée dans ce but, qui sont munie de vis sans fin, de tiges agitatrices, de cellules ou de dis- positifs semblables, n'étaient pas à même d'éliminer par lavage les substances d'addition ou impuretés difficilement solubles, telles que certaines variétés d'argile. L'argile est agglomérée dans ces dispositifs de lavage et y forme de petits grains de différentes dimensions, qui accompagnent le produit lavé dans le réservoir collecteur et l'y salissent à nouveau.
En partant du principe qu'il était important pour la libération et la dissolution des constituants argileux, de provoquer une action abrasive et de frottement mutuel des par- ticules ou fractions, on a eu recours à ce que l'on appelle les appareils de lavage à lames, dans lesquels la matière à laver se trouve dans une cuve fixe, et est agitée et découpée par des lames fixées à un arbre en rotation, les particules argileuses étant ainsi frottées, broyées, et dissoutes dans l'eau de lavage circulant à contre-courant. Bien que ces ap- pareils de lavage à lames produisent l'effet de lavage désiré, ils présentent l'inconvénient d'une usure trop rapide, d'une faible sécurité de fonctionnement et d'une trop grande consom- mation d'énergie.
Ces inconvénients sont surtout provoqués par le calage de grosses fractions entre les pointes des lames et la paroi de la cuve ou par le déplacement de la matière par rap port aux lames ; ilsaugmentent en raison du raccourcissement de lames dû à l'usure. Il en résulte une rapide diminution du ren- dement et une augmentation de la consommation d'énergie. Lorsqu l'on /traite un tas de matières à trè s gros grains, les phénomènes décrits sont tellement prononcés qu'un fonctionnement éconmiqu .d'un dispositif à lames pour les matières à gros graine est pre tiquement irréalisable.
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Les inconvénients cités sont supprimés suivant la présente invention, selon laquelle un tambour de levage connu en soi, en rotation autour d'un axe horizontal ou incliné, dans lequel la matière à laver est introduite à une extrémité pour en être évacuée à l'autre, présente des dispositifs de déplacement issus de la paroi du tambour, s'avançant vers l'in- térieur de celui-ci, traversant et retournant la matière à laver, qui reste en suspension, remuant ainsi les unes sur les autres les fractions de la matière.
Les calages quelconques, tels qu'ils se produisent avec des dispositifs de lavage à lames, spécialement lors du traitement de substances en gros morceaux, réduisant la sécurité de fonctionnement et augmentant la consommation d'énergie de la machine, sont exclus bien que le traitement mécanique de la matière en vue du broyage des impuretés soit plus intense que dans le cas d'un dispositif de lavage à lames.
La section des dispositifs de déplacement se rétré- cit en forme de coin dans le sens de la rotation. De préférence, la section diminue avec le rapprochement de l'axe du tambour.
La section en forme de coin ou de soc de charrue des dispositifs de déplacement peut être disposée symétriquement par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du tambour ou bien peut être disposée asymétriquement d'un c8té ou de l'au- tre de ce plan, de telle sorte qu'un mouvement supplémentaire de la matière à laver dans l'une ou l'autre direction de l'axe du tambour s'effectue. De cette manière, on peut, suivant le type de matière à laver et la durée et l'intensité désirées pour l'opération de lavage, accélérer ou ralentir le passage de la matière à laver à travers le tambour.
En plus de ce mouvement axial de la matière à laver
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dû aux dispositifs de déplacement, on réalise un mouvement radial de la matière à laver, en inclinant vers l'arrière l'arête frontale des dispositifs de déplacement par rapport à la direction radiale de façon telle que leurs points d'inter- section retardent de plus en plus sur le point d'intersection avec la paroi du tambour, lorsque leur distance à la paroi du tambour augmente. Il se produit ainsi une composante de force radiale, qui a tendance à soulever la matière à laver en direc- tion de l'axe du tambour.
L'action efficace des dispositifs de déplacement est subordonnée à un degré élevé de remplissage du tambour de lavage et au niveau de l'eau dans celui-ci. De cette manière, la ma- tière à laver est toujours maintenue en suspension à un niveau inférieur déterminé et agit avec la pression nécessaire, due à son poids, sur les dispositifs de déplacement. Pour atteindre ce résultat, on augmente le diamètre du tambour par rapport à la longueur de celui-ci, et on donne la forme nécessaire aux parois frontales du tambour pour atteindre le degré de remplis- sage désiré. Ce résultat peut être obtenu à l'aide de roues de puisage ou de cônes de décharge appropriés, dont l'ouverture de décharge est à un niveau approprié, plus élevé que l'ouver- ture d'admission.
On règle de préférence le degré de remplissage à l'aide d'une plaque de barrage spéciale prévue à l'extrémité d'évacuation du tambour, Qui, en cas d'utilisation d'une roue de puisage ou d'un cône de décharge, est montée directement INAL avant cette roue ou ce cône et qui présente une ouverture de déc@areg centrale. Etant donné qu'à l'intérieur du tambour,
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aurait, si l'évacuation ne se faisait que par l'ouverture centrale, une séparation progressive de la matière à laver se trouvant dans le tambour, et ce serait la matière dont les graine ont une certaine dimension, par exemple la matière à gros graine, qui serait principalement évacuée.
Dans le but d'empêcher cela, on pratique dans les zones annulaires com- prises entre l'ouverture d'évacuation centrale et la paroi du tambour, des ouvertures supplémentaires, permettant de ré- gler l'évacuation des différentes grosseurs de grains de la matière lavée.
Dans le but de pouvoir adapter les différentes espèces de matière à laver à une certaine intensité et durée de 1' opération de lavage, on peut régler séparément ou con- jointement les dimensions des différentes ouvertures d'évacua- tion, par exemple par interchangeabilité de la plaque de bar- rage ou par des pièces de recouvrement montées à pivotement ou à glissement.
D'autres caractéristiques de la présente invention ressortent de la description qui suit ainsi que des revendica- tions.
Le dessin représente un mode de réalisation de la présente invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale à travers le tambour de lavage.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, et la figure 3 représente des sections transversales de différentes formes des dispositifs de déplacement.
NNAL Le tambour de lavage se compose d'une enveloppe 1, NNAL à axe horizontal ou incliné 10, qui est montée de façon connue
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à l'aide d'anneaux de roulement 2 sur des galets de roulement 3 et qui est actionnée, dans le sens de la flèche 4, par l'in- termédiaire d'un engrenage 5. La paroi frontale 6 du tambour présente une ouverture d'admission centrale 7, dans laquelle pénètre une goulotte d'admission 8 supportée à l'extérieur du tambour. A l'autre extrémité du tambour, on a prévu de façon connue une roue de puisage 9, qui, à l'aide d'aubes transver- sales 11, soulève la matière lavée proche et la déverse dans une trémie collectrice 12 supportée à l'extérieur du tambour, d'où elle est évacuée par une goulotte 13 dans des wagonnets ou analogues.
L'ouverture centrale 14 que traverse la goulotte d'évacuation 13, a des dimensions telles qu'un degré de remplis- sage et un niveau d'eau de lavage élevés sont atteints Si l'on emploie un cône d'évacuation au lieu d'une roue de puisage, l'évacuation de la matière lavée ayant alors lieu à l'aide de tringles à levier, on peut donner une forme semblable à l'ou- verture centrale, dans le but de réaliser un degré de remplis- sage élevé.
Dans le but de séparer et d'agiter continuellement la matière à laver pendant la rotation du tambour et de provo- quer le mouvement réciproque des différentes fractions de ma- tière, pour ainsi détacher, broyer et dissoudre les matières d'addition argileuses non désirées, on a prévu des dispositifs de déplacement 15 également en rotation, oui, partant de la paroi du tambour, se dirigent vers l'axe de celui-ci. Leur sec- tion est en forme de coin ( figure 3) et ils sont montée de façon telle que leur arête antérieure étroite 16 pénètre dans la matière à laver en suspension. La section diminue en se raccrochant de l'axe du tambour.
Par rapport à un plan 18 per-
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pendiculaire à l'axe du tambour, la section peut être symétri- que des deux côtés ( figure 3a) ou bien asymétrique, vers l'un ou l'autre côté ( figures 3b et c). Dans le premier cas, les effets du coin dirigés des deux côtés sur la matière à laver, s'annulent; dans le cas de la figure 3b, la matière à laver est déplacée plus fortement en direction axiale vers l'extré- mité d'admission que vers l'extrémité d'évacuation; dans le cas de la figure 3c, c'est l'inverse.
De cette manière, on peut conférer à la matière à laver, en plus du mouvement dû à la pesanteur et dirigé vers l'extrémité d'évacuation du tambour, un mouvement dans l'un ou l'autre sens de la direction de l'axe, ce qui, suivant le type de matière à laver, permet de prolon- ger ou de réduire la durée de l'opération de lavage et d'en augmenter ou d'en diminuer l'intensité.
Les dispositifs de déplacement sont tels que, dans tous les cas, ils saillissent de la matière à laver. Pour des raisons mécaniques, ils peuvent être reliés au centre ou bien être constitués d'éléments de construction isolés, qui sont dirigés d'un endroit de la paroi du tambour à l'endroit opposé.
Ils sont, de préférence, disposés suivant une ou plusieurs hé- lices, sur la paroi du tambour. Leur section transversale et leur forme générale peuvent être semblables ou peuvent être différentes suivant le type de matière à laver ; on peut, par exemple, augmenter leur nombre vers l'extrémité d'évacuation, en diminuant leur section transversale. Comme le représente la figure 2, les tranchants ou arêtes frontales 16 des disposi- tifs de déplacement ne sont pas dirigés radialement, mais sont inclinés par rapport à la direction radiale, de manière telle que leurs points d'intersection retardent de plus en plus sur le point d'intersection avec la paroi du tambour, par rapport IAL au sens de rotation.
Cela a pour conséquence que t'exerce, sur
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la matière traitée, en direction radiale, l'effet d'une compo- sante de mouvement qui tend aussi à soulever continuellement en direction radiale la matière à laver vers l'axe du tambour, et provoque ainsi un retournement continu vers le haut des couches de la matière à laver se trouvant près de la paroi du tambour.
L'obtention mentionnée d'un degré de remplissage suffisamment élevé qui est rendue possible par un diamètre de tambour relativement grand par rapport à la longueur du tambour, a pour but de maintenir une pression suffisamment forte de la matière à laver sur les dispositifs de déplacement dans le but de maintenir la matière à laver en suspension à un certain niveau et de rendre aussi intense que possible l'ac- tion de nettoyage.
Dans ce cas, la détermination du degré de remplissage par une conformation adéquate de la roue de puisage ou du cône d'évacuation présente l'inconvénient que, d'une part, la dimension est fixée rigoureusement par la construction de la roue de puisage ou du cône d'évacuation et que, d'autre part, on n'a pas la possibilité d'influencer la proportion des dimen- sions de grains de la matière lavée évacuée.
Pour supprimer ces inconvénients, en monte, à l'extré- mité du tambour de lavage, une plaque de barrage spéciale 19, qui présente une ouverture centrale 21. Cette ouverture centra- le détermine le degré de remplissage du tambour, et la surface de passage doit, dans tous les cas, être plus grande que la surface de l'ouverture d'admission 7. On constate qu'en prévoyant une telle plaque de barrage, l'emploi de roues de puisage 9 ou de cônes d'évacuation spéciaux n'est pas nécessaire lorsque la matière traitée ne doit pas être, en vue d'un transport ulté- GHAL, levée par le tambour lui-même à un niveau déterminé.
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Dans le but de ne pas évacuer principalement la couche supérieure de la matière de lavage, généralement consti- tuée par des graina plus gros et ainsi laisser séjourner les couches inférieures dans le tambour de lavage, ce qui porterait préjudice à l'opération de lavage, on peut prévoir d'autres ou- vertures de passage dans les différentes zones annulaires entre la périphérie du tambour et l'ouverture centrale 21. On peut prévoir spécialement à la périphérie du tambour des ouvertures de passade 22, qui permettent l'évacuation des particules de matière lavée se trouvant près de la paroi du tambour.
La surface de passage de ces ouvertures 22 doit avoir une étendue telle qu'une partie seulement de la matière lavée puisse les traverser, tandis que le restant est évacué par l'ouverture centrale 21. La matière lavée est de préférence évacuée par moitié par les ouvertures de bord 22 et par moitié par l'ouverture centrale 21.
Dans le but de pouvoir adapter l'intensité et la durée de l'opération de lavage des différents types de matière à laver au degré de lavage et à la vitesse désirés, on a soin de prévoir des ouvertures de passage 21,22 de grandeur réglable. Ce but peut par exemple être atteint en prévoyant l'interchangeabili- té de la plaque de barrege 19 elle-même, de telle sorte qu'en cas de besoin, elle soit remplacée par une autre plaque de barrage de grandeur différente et présentant une répartition différente des ouvertures de passage. Au lieu de cela, on peut également munir les différentes ouvertures de passage de plaques de recou- vrement amovibles ou réglables, permettant de modifier séparé- ment ou conjointement la grandeur de ces ouvertures.