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PROCEDE ET APPAREILLAGE POUR LA SEPARATION, SELON LE POIDS SPECIFIQUE, DE MELANGES DE PIARTICULES DIFFERANT EN POIDS SPECIFIQUE, AU MOYEN D'UNE
SUSPENSION DE MATIERE MAGNETISABLE.
L'invention est relative à un procédé et un appareillage pour la séparation, selon le poids spécifique,, de mélanges de particules diffé- rent en poids spécifique au moyen d9une suspension de matière magnétisable dans lequel la suspension adhérant aux particules séparées est enlevée, par un arrosage et dans lequel la suspension enlevée est régénérée, au moyen de séparateurs magnétiques avant d'être ramenée au séparateur (voir, par exem- plz,brevet américain n 2.387,866).
La séparation peut se réaliser selon la méthode dite de flotta- tion et de dépota telle qu'elle a été décrite,. par exemple, dans le brevet belge 452.388,ou bien;, elle peut s'effectuer dans des cyclones par exem- ple, de la matière décrite dans le brevet belge 462.617.
Ainsi, on peut séparer toutes sortes de mélanges.
Les domaines d'application importants sont, par exemple, les lavoirs de mi- nerais et de charbono
Comme matière dalourdissement magnétisable pour-la suspension, on peut utiliser de la magnétite,, du ferro-silicium et une matière magnéti- sable analogue.
Dans les appareillages connus.!) la régénération de la suspension demande une installation étendue, puisque toutes les particules magnétisa- bles doivent être séparées au moyen de séparateurs magnétiques de la suspen- sion enlevée par arrosageo A cet effets cette suspension enlevée est d'abord épaissie dans un épaississeur.. après quoi la suspension épaissie est introduite dans deux ou dans plusieurs séparateurs magnétiques à grande capacité accou- plés l'un derrière l'autre et la suspension de particules magnétisable y
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séparée est amenée à un épaississeur suivant pour l'épaisseur jusqu'au poids spécifique désiré avant de la ramener au séparateur.
L'invention vise à simplifier le système de régénération en appliquant une suspension magnétisable et est basée sur le principe selon lequel, outre qu'elle présente une autre composition, la matière de la suspension a le plus souvent aussi un autre ordre de grandeur que les par- ticules dont la suspension est souillées de sorte que la suspension enle- vée par arrosage peut être séparée, par classement, en fraction dont la teneur en grosses impuretés est faible par rapport à la teneur en matiè- re de suspension et en une fraction dont la teneur en grosses impuretés est forte par rapport à la teneur en matière de suspension.
Comme il n' est pas nécessaire d'enlever toutes les impuretés de la suspension, mais qu'il suffit de maintenir la teneur en impuretés au-dessous d'une certaine valeur et comme, en outre, une grande partie des fines particules non-magné- tisables peut être enlevée à la magnétite au moyen d'un épaississeur à flo- culation magnétique, on peut se contenter alors de ne soumettre à une sé- paration magnétique que la fraction dont la teneur en impur.etés est grande.
La différence susindiquée dans la grosseur de grains entre la matière de suspension et les impuretés est due au fait que la largeur de maille des tamis sur lesquels la suspension adhérente est enlevée par ar- rosage des particules séparées est limitée, par des considérations pratiques, à une mesure minimums qui est considérablement plus grande que la grosseur de grains maximum de la matière de suspension.
La largeur de maille des tamis est ordinairement de 0.75 à 2 mm, tandis que la grosseur maximum des grains de la matière de suspension. en cas de séparation dans des cyclones, est de 0.06 mm environ et, en cas de séparation dans un bac de lavage, de 0,1 mm environ.
Selon l'invention, la suspension enlevée par arrosage est sé- parée dans un classeur en une fraction renfermant essentiellement les fines particules et en une fraction se composant en majeure partie de grosses parti- cules, après quoi la fraction renfermant les fines particules est introdui- te dans 1'épaississeur (les épaississeurs), tandis que la fraction renfer- mant les grosses particules est amenée au(x) séparateur(s) magnétiques(s) pour extraire les grosses impuretés, de la suspension. De préférence, le classement se réalise de façon que toutes ou à peu près toutes les parti- cules dont la grosseur de grains est inférieure à la grosseur de grains maximum de la matière magnétisable arrivent dans la fraction fine.
La frac- tion fine du classeur contient alors la plus grande partie de la matière magnétisable et une certaine quantité de fines impuretés cette dernière quan- tité étant, en particulier très petite, quand la matière à séparer est dépous- siérée avant d'être introduite dans le séparateur ou quand ladite matière est d'abord libérée de la fraction renfermant les grains fins, ce qui arrive lors de la séparation dans des bacs de lavage.
Dans l'épaississeur, les particules magnétisables vont s'agglomérer, puisqu' elles se trouvent à l'état magnétique ou y sont amenées de manière connue, au moyen d'une bobine d'aimentation. Ainsi, elles se déposent rapidement, alors que les fines impuretés arrivent, en partie considérable, au trop-plein de 1'épaississeur.
La fraction grosse du classeur contient principalement toutes les grosses impuretés et une petite quantité de particules magnétisables. Comme la quantité de cette fraction est petite par rapport à la quantité de la suspension enlevée par arrosage et que la teneur en matière à récupérer est également faible, on peut se contenter d'un seul séparateur magnétique à pe- tite capacité. Les impuretés séparées sont évacuées, tandis que les particu- les magnétisables récupérées ainsi que la fraction fine séparée par la clas- seur peuvent être amenées à 1'épaississeur.
De préférence, le classement s'effectue dans un cyclone, parce que les forces de cisaillement entre les courants annulaires de liquide tournant l'un le long de l'autre empêchent la floculation magnétique, qui
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pourrait influencer défavorablement la séparation entre les fines parti- cules magnétiques et les impuretés plus grosses. Selon'l'invention, il est cependant possible d'employer un autre'classeur. Dans ce cas, il faut pourtant veiller à ce que la suspension soit introduite, à l'état démagné- tisé, dans le classeur et à ce que la fraction fine séparée soit de nouveau magnétisée. avant d'être épaissie.
Une partie de la fraction, renfermant les fines particules et évacuée du classeur, étant employée pour arroser les particules séparées, l'épaississeur est soulagé et ses dimensions peuvent être plus petites.
Les grosses impuretés et une petite partie des fines impuretés sont séparées par le séparateur magnétique. En évacuant une partie du trop- plein de l'épaisseur on peut enlever une plus grande partie de fines impu- retés au circuit de liquide. Par ailleurs, l'invention permet d'amener une partie du trop-plein de l'épaississeur au séparateur magnétique, de sorte que la quantité de fines impuretés séparée par le séparateur magnétique de- vient plus grande. Ce recyclage du trop-plein de l'épaississeur est également d'importance parce qu'il dilue l'adduction du séparateur magnétique, sans renvoyer des particules magnétisables. Lorsque la concentration est trop éle- vée, la séparation du séparateur magnétique est mauvaise.
On pourrait ob- vier à cet inconvénient, en soutirant une plus grande quantité de liquide avec la grosse fraction du classeur, mais ceci impliquerait également qu'une plus grande partie de fines particules de suspension arrive au séparateur magnéti- que.
L'invention sera expliquée à l'aide de l'exemple de réalisation reproduit sur le dessin ci-annexé.
En 1, la matière à séparer, constituée par exemple, de fines brutes, est introduite dans un mélangeur 2, où elle est mélangée avec une suspension de magnétique dans de l'eau. De ce mélangeur, le mélangeur est introduit sous pression dans un cyclone laveur 3, dans lequel se réalise la séparation entre le charbon et les schistes.
Le charbon lavé sort du cyclone par l'orifice de base et arri- ve à un tamis d'égouttage 4. La suspension s'égoutte du charbon et est re- cueillie dans un réservoir 5. Sur un tamis d'arrosage 6, la suspension adhé- rant au charbon est enlevée par les gicleurs 7, 8 et 9. La suspension di- luée passant par le tamis est recueillie dans un réservoir 10, tandis que le charbon lavé est évacué en 11.
Les schistes sortent du cyclone par l'orifice de sommet et ar- rivent au tamis d'égouttage 12. La suspension recueillie dans le réservoir 139ainsi que la suspension provenant du réservoir 5 arrivent au réservoir d'approvisionnement 14. La suspension adhârant encore aux schistes est enle- vée sur un tamis 15 par les gicleurs 16, 17 et 18. La suspension diluée pas- sant par le tamis 15 est recueillie dans un réservoir 19, tandis que les schistes laves sont évacués en 20. ,
La suspension dans les reservoirs 10 et 19 renferme, outre les particules de magnétite, des particules du mélange séparé dont la grosseur de grains est inférieure à la largeur de maille des tamis laquelle largeur est par exemple de 1 mm.
Les particules de magnétite sont par exemple inférieures à 60 # . Au moyen d'une pompe 21, cette suspension est introduite sous pres- sion dans un cyclone de classement 22. Les particules de charbon et de schis- te plus grosses ainsi qu'une petite partie de la magnétite sortent du cy- clone 22, à l'état épaissie par l'orifice de sommet et sont amenées à un sé- parateur magnétique à courroie 23. Les grosses particules de charbon et de schiste, non-magnétiques sont recueillies dans un réservoir 24 et évacuées en 25, tandis que la magnétite arrive au réservoir 26 et est amenée à l'épais- sisseur 27.
Cependant, il est possible que la magnétite séparée par le sépa- rateur magnétique soit ramenée, à un autre endroit, au circuit de liquide, par exemple dans le mélangeur 14.
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La majeure partie de la magnétite et des particules de charbon et de schiste plus fines sortent du cyclone 22 par l'orifice de'base.
Grâce à un organe distributeur 28, cette fraction est divisée en une partie qui est introduite dans l'épaississeur 27 et en une partie qui'est amenée aux gicleurs 7 et 16. Ainsi, l'épaississeur est soulagé, de sorte qu'on peut se contenter d'un épaississeur plus petite. La partie introduite dans l'épaississeur passe éventuellement par une bobine d'aimantation 29,pour favoriser une floculation rapide des particules de magnétite dans l'épais- seur. La suspension épaissie est amenée au réservoir d'approvisionnement 14.
Le trop-plein de l'épaississeur contenant les fines particules de charbon et de schiste est amenée au gicleurs 8 et 18 et partiellement évacué en 31 par un organe distributeur 30, pour empêcher une accumulation de ces fines par- ticules dans le circuit de liquide. Puis, une partie du trop-plein peut être introduite., au moyen d'une pompe 32, dans le séparateur magnétique 23 pour diluer la grosse fraction du cyclone classeur amenée à ce séparateur.
Les gicleurs servant à arroser les particules séparées sont montés de manière que l'arrosage se fasse d'abord avec le trop-plein du cyclone 22, donc avec une suspension diluée de fines impuretés et de magné- tite dans de l'eau, après quoi l'arrosage se fait avec le trop-plein de 1' épaississeur 27, donc avec une suspension diluée de fines impuretés dans de l'eau., puis avec de l'eau claire, qui est introduite par une soupape d'ar- rêt 33. Ceci présente l'avantage que la suspension adhérente est bien enle- vée par arrosage.
Les pertes en magnétite sont comblées en ajoutant de la magnéti- te fraîche dans le réservoir d'approvisionnement 14. Cette magnétite est ame- née à la grosseur de grains voulue dans un circuit de concassage se composant d'un broyeur à boulets 34, d'une pompe 35 et d'un cyclone 36. En 37, la ma- gnétite fraîche est introduite dans ce circuit. Les dimensions du cyclone 35 sont alors telles que les particules de magnétite, qui sont trop grosses pour servir de matière de suspension, sont renvoyées au broyeur à boulets par la sortie ménagée au sommet du cyclone. Les particules ayant la grosseur de grains désirée arrivent au circuit de liquide du séparateur par le tropplein du cyclone.
En faisant correspondre les dimensions du cyclone
EMI4.1
.classeur 22 avec celles duvcßlcne:.35 ¯dans"1 çircut¯ de ¯ ¯ v¯ '-'..- concassage, on arrive à ce que les particules introduites dans le circuit de liquide par le cyclone 35 sont également évacuées par le trop-plein du cyclone classeur 22, de sorte que la fraction amenée par ce cyclone au séparateur magnétique 23 renferme très peu de matière de suspension. La suspension dans le réservoir d'approvisionnement 14 est mise en circulation par une pompe 38.
Dans l'exemple de réalisation, on a combiné la régénération de suspension diluée qui est enlevée par arrosage aux tamis 6 et 15. Selon 1' invention, il est également possible de traiter séparément les suspensions enlevées par.arrosage au charbon respectivement aux schistes. Les suspensions, enlevées au charbon et aux schistes,-sont alors traitées dans:des classeurs séparés. Les grosses fractions de ces classeurs sont amenées à des sépara- teurs magnétiques séparés, tandis que les fractions légères sont introduites dans un seul épaississeur commun.
Cet accouplement présente l'avantage que les grosses particules non-magnétiques, qui ont des dimensions inférieures à la largeur de maille du tamis d'arrosage et qui sont très bien séparées se- lon le poids spécifique dans le cyclone laveur, sont évacuées séparément des séparateurs magnétiques comme fines respectivement des schistes fins.
Lorsque la séparation selon le poids spécifique est réalisée dans un bac de lavage, la suspension épaissie doit être démagnétisée avant d'être ramenée au bac de lavage, sinon les particules magnétisables floculeraient et se déposeraient dans le bac de lavage.
En employant des cyclones, on n'a pas besoin de démagnétiser la suspension, puisque les particules de magnétite sont maintenues en dispersion par le courant cyclonique.
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