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PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA SEPARATION CONTINUE, SELON LE POIDS SPECIFIQUE, DE MELANGES DE PARTICULES SOLIDES EN DEUX FRACTIONS.
La présente invention est relative à un procédé pour la sépa- ration continue, selon le poids spécifique, de mélanges de particules soli- des en deux fractions dans lequel procédé le mélange à traiter, ne ren- fermant que peu de particules très fines, est séparé au moyen d'une suspen- sion de séparation à sensibilité magnétique dans un séparateur de suspen- sion, en une fraction lourde, qui contient de lâ suspension de séparation et principalement toutes les particules dont le poids spécifique est supé- rieur au poids spécifique de séparation déterminé à l'avance, ainsi qu'en une fraction légère composée en majeure partie de suspension de séparation et de particules dont le poids spécifique est inférieur au poids spécifique de séparation,
tandis qu'une partie au moins des particules de la suspen- sion de séparation est récupérée des fractions séparées au moyen de sépa- rateurs magnétiques et qu'une partie au moins de ces particules est alors ramenée au séparateur à suspension. Un tel procédé est décrit dans le brevet belge n 462.464.
Pour limiter la régénération d'une suspension de magnétite, il a été proposé, dans le brevet susmentionné, de tamiser les fractions sépa- rées et de ramener une partie au moins du menu du crible au séparateur à suspension. L'emploi d9un crible à grande largeur de maille implique alors que les fines particules déjà séparées du mélange sont ramenées au sépara- teur en même temps que la suspension de séparation, de sorte que ces parti- cules s9accumulent dans le circuit.
Par contre, 1?emploi d'un crible à petite largeur de maille, tel quon l'a représenté à la figure 3 du brevet belge précité est bien possible du point de vue théorique, mais on sait que lep cribles de ce type présentent dans la pratique des difficultés in-
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surmontables.
Or, selon l'invention, la régénération de la suspension de sé- paration est limitée en opérant avec un séparateur à suspension, dans lequel la séparation peut s'effectuer à l'aide d'une suspension de séparation sta- ble, dont le poids spécifique est considérablement inférieur, par exemple plus de 5 %, au poids spécifique de séparation désiré, tandis que la fracti on légère est divisée, par un classement, en une grosse fraction contenant en majeure partie toutes les particules légères du mélange à séparer ainsi que de la suspension de séparation et dont les particules de la suspension de séparation peuvent être récupérées par une séparation par voie magnétique, et en une fine fraction renfermant la majeure partie de la suspension de séparation et qui est amenée au moins en partie à un séparateur de suspen- sion.
De préférence,on emploie une suspension de séparation stable, dont le poids spécifique est inférieur à celui des particules à séparer.
L'invention concerne encore une installation pour réaliser le procédé précisé ci-dessus, laquelle installation est caractérisée par un séparateur à suspension permettant d'effectuer une séparation à l'aide d'me suspension de séparation stable, dont le poids spécifique est considérable- ment inférieur, par exemple plus de 5 %, au.poids spécifique de séparation, par un classeur et par des moyens permettant d'amener la fraction légère du séparateur à suspension au classeur.
De préférence, le séparateur à suspension se compose au moins d'un hydrocyclone, qui est muni d'un tube du trop-plein et d'un orifice de soutirage, dont le diamètre est tout au plus de 0,7 fois celui de l'ori- fice du trop-plein, tandis qu'à l'endroit où les lignes tracées parallèle- ment à l'axe par le bord inférieur du tube du trop-plein, coupent la paroi d'une partie conique, cette paroi fait un angle de 25 - 45 avec l'axe.
Un tel hydrocyclone a été décrit dans le brevet belge n 503.581. Une sé- paration effectuée dans un hydrocyclone de ce type produit une fraction légère, dans- laquelle les particules séparées peuvent se déposer, ceci par opposition à la fraction légère obtenue par le procédé de flottation et dépôt, dans laquelle fraction les particules séparées flottent. Comme le procédé de flottation et de dépôt ne permet de séparer les particules de faible poids spécifique des particules de la suspension de séparation étnt beaucoup plus fines que par un tamisage ou après dilution, la sépa- ration à l'aide d'hydrocyclones du type susmentionné, permet, par contre, d'effectuer la seconde séparation par classement. Ce classement s'effec- tue, de préférence, dans un hydrocyclone, dont l'angle au sommet est de 5 - 25 .
On obtient alors deux fractions, à savoir, une fine fraction qu'on peut immédiatement ramener au séparateur à suspension ou à un autre séparateur à suspension et qui renferme la majeure partie des particules de la suspension de séparation, ainsi qu'une grosse fraction qui renfer- me en majeure partie toutes les particules de faible poids spécifique du mélange à séparer et dont la suspension de séparation peut être récupérée de manière connue.
L'invention sera expliquée à l'aide des dessins schématiques ci-annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un hydrocyclone; - la figure 2 est une coupe perpendiculairement à l'axe de l'hydrocycloné de la figure 1, et - la figure 3 est un schéma d'une installation de lavage selon l'invention.
Aux figures 1 et 2, la notation de référence 1 désigne un tube d'adduction se déchargeant tangentiellement dans une partie cylindrique 2,. à laquelle une partie conique 3 est raccordée. Dans la pointe de la partie conique 3 est ménagé un orifice d'évacuation ou orifice de soutirage 4, tandis qu'un tube de soutirage ou tube de trop-plein 5 traverse axialement
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et centralement une plaque 6 fermant la partie cylindrique 2 et s9introduit dans l'hydrocyclone. Les parois intérieures de l'hydrocyclone sont lisses.
A la figure 3, le mélange à séparer a, la suspension de magné±1- te b, et la suspension de magnétite recyclée sont mélangées dans un récipient
7 au moyen d'un agitateur 8, qui est commandé par un moteur 9. La pompe'10 chasse le mélange du récipient 7, de manière continue, vers les hydrocyclo- nes laveurs 11. Ces hydrocyclones 11 sont du type décrit dans le brevet ' belge n 503.581 et ont, par conséquent, des dimensions telles que le poids spécifique de séparation des séparations effectuées dans ces hydrocyclones est supérieur au poids spécifique de la suspension de séparation, même si l'on emploie une suspension de séparation stable.
La fraction sortant des hydrocyclones 11 par les orifices de soutirage 4 (fraction soutirée) renferme en majeure partie toutes les par- ticules de poids spécifique élevé du mélange à séparer et présente une te- neur élevée en matières solides, tandis que la fraction sortant des hydro- cyclones par les tubes du trop-plein (le trop-plein) contient en majeure partie des particules de faible poids spécifique.
La fraction soutirée des hydrocyclones 11 est recueillie dans un réservoir ouvert 12, d'où elle coule,après dilution avec de l'eau c, vers les péparateurs magnétiques 13 et 14, qui sont montés en série de tel- le sorte que la fraction non-magnétique provenant de 13 est traitée subsé- quemment en 14. La fraction non-magnétique d du séparateur magnétique 14 renferme presque toutes les particules de poids spécifique élevé du mélan- ge à séparer. De cette fraction, on peut récupérer ensuite l'eau et la re- cycler.
Le trop-plein des hydrocyclones 11 est recueilli dans un ré- servoir ouvert 15 et est ensuite chassé, de manière continue, par la pompe 16 vers les hydrocyclones classeurs 17. Les dimensions de ces hydrocyclo-. nes sont telles que le trop-plein des hydrocyclones 11 est séparé en une fraction de soutirage concentrée, qui renferme principalement toutes les particules du mélange à séparer amené aux hydrocyclones 17 et en un trop- plein, qui se compose principalement d9une suspension de séparation. Ce trop-plein est recueilli dans un réservoir ouvert 21 et est ensuite ramené au récipient 7.
La fraction soutirée des hydrocyclones 17 est recueillie dans un réservoir ouvert 18 et, après dilution avec de l'eau c, elle est intro- duite dans les séparateurs magnétiques 19 et 20, qui sont montés en série de manière telle que la fraction non-magnétique provenant de 19 soit trai- tée subséquemment en 20. La fraction non-magnétique provenant du sépara- teur magnétique 20 renferme presque exclusivement les particules de faible poids spécifique du mélange à séparer. De cette fraction, on peut récupé- rer ensuite l'eau et la recycler. Les fractions magnétiques des sépara- teurs magnétiques 13, 14, 19 et 20 sont épaissies dans 1?épaississeur 22.
Le trop-plein de 19 épaississeur 22 est ramené par la pompe 23 aux sépara- teurs magnétiques 13 et 19, tandis que la suspension de magnétite épaissie est ramenée au récipient 7.
La magnétite, qui se perd dans les fractions d et e, est com- plétée par une adduction de magnétite b dans le récipient 7. Ensuite, la concentration de la suspension est réglée de la manière connue.
Le système de la figure 3 se prête en particulier à la sépara- tion de mélanges de particules qui, en majeure partie, sont supérieures à 80 u et inférieures à 4 mm. Naturellement, un circuit de lavage pour des particules plus grosses peut être accouplé en parallèle avec le système de la figure 3 et, dans ce cas, il est avantageux d'avoir un seul circuit des suspections de séparation pour les deux circuits de lavage. De cette ma- nière, il est possible que la suspension diluée provenant du circuit de la- vage pour des particules plus grosses soit amenée à l'épaississeur 22 et qu'une partie de l'eau clarifiée provenant de 1-'épaississeur 22 et de la suspension
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de séparation du récipient 7 soit utilisée dans le circuit pour des parti- cules plus grosses.
EXEMPLE DE REALISATION.
Une installation, selon la figure 3, est employée pour concen- trer la fraction de + 0,5 - 4 mm d'un minerai de plomb renfermant de la ga- lène. La gangue a un poids spécifique de 2,6. La teneur en plomb est de 4,02 %.
Pour une capacité de 26 tonnes à l'heure, on utilise quinze hydrocyclones laveurs 11 accouplés en parallèle et douze hydrocyclones clas- seurs 17 accouplés en parallèle, ayant les dimensions suivantes :
EMI4.1
<tb> Hydrocyclones <SEP> Hydrocyclones
<tb> laveurs <SEP> classeurs
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> diamètre <SEP> de <SEP> la <SEP> partie
<tb>
<tb> cylindrique <SEP> 2 <SEP> 122 <SEP> mm <SEP> 122 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> hauteur <SEP> de <SEP> la <SEP> partie
<tb>
<tb> cylindrique <SEP> 2 <SEP> 80 <SEP> mm <SEP> 50 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> angle <SEP> au <SEP> sommet <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> partie <SEP> conique <SEP> 75 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> diamètre <SEP> du <SEP> tube <SEP> d'ad-
<tb>
<tb> duction <SEP> 1 <SEP> 24 <SEP> mm <SEP> 24 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> diamètre <SEP> du <SEP> tube <SEP> du <SEP> trop-
<tb>
<tb> plein <SEP> 5 <SEP> 48 <SEP> mm
<SEP> 48 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> longueur <SEP> du <SEP> tube <SEP> du <SEP> trop-
<tb>
<tb> plein <SEP> 5 <SEP> à <SEP> l'intérieur <SEP> du
<tb>
<tb> cyclone <SEP> 48 <SEP> mm <SEP> 48 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> diamètre <SEP> de <SEP> l'orifice <SEP> de
<tb>
<tb> soutirage <SEP> 4 <SEP> 24 <SEP> mm <SEP> 24 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> une <SEP> pression <SEP> d'adduc-
<tb>
<tb> tion <SEP> de <SEP> 1 <SEP> atm <SEP> surpression <SEP> 1 <SEP> atm <SEP> surpres-
<tb>
<tb> sion
<tb>
La suspension de séparation se compose de magnétite (de dimen- sion inférieure à 60 u) dans de l'eau.
La quantité et la composition des différents produits sont à peu près les suivantes :
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EMI5.1
<tb> Quantité <SEP> Concentration <SEP> teneur <SEP> poids <SEP> spécifique
<tb>
<tb>
<tb> m3/h <SEP> g <SEP> minerai/1 <SEP> en <SEP> plomb <SEP> de <SEP> suspension <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> % <SEP> magnétite
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> produit <SEP> amené
<tb>
<tb>
<tb> aux <SEP> hydrocyclo-
<tb>
<tb>
<tb> nes <SEP> laveurs <SEP> 134 <SEP> 202 <SEP> 3,85 <SEP> 2,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> fraction <SEP> sou-
<tb>
<tb>
<tb> tirée <SEP> des <SEP> hy-
<tb>
<tb> drocyclones <SEP> la-
<tb>
<tb>
<tb> veura <SEP> 4 <SEP> 1300 <SEP> 18,6 <SEP> 2,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> trop-plein <SEP> des
<tb>
<tb>
<tb> hydrocyclones
<tb>
<tb> laveurs <SEP> 130 <SEP> 167 <SEP> 0 <SEP> ,17 <SEP> 2 <SEP> ,
095 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> produit <SEP> amené
<tb>
<tb> aux <SEP> hydrocyclo-
<tb>
<tb>
<tb> nes <SEP> classeurs <SEP> 130 <SEP> 167 <SEP> 0,17 <SEP> 2,095
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> fraction <SEP> souti-
<tb>
<tb>
<tb> rée <SEP> des <SEP> hydrocy-
<tb>
<tb>
<tb> clones <SEP> classeurs <SEP> 22 <SEP> 935 <SEP> 0,17 <SEP> 2,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> trop-plein <SEP> des
<tb>
<tb>
<tb> hydrocyclones
<tb>
<tb> classeurs <SEP> 108 <SEP> 10 <SEP> 0,15 <SEP> 2,08
<tb>
Dans ces conditions, le produit amené aux hydrocyclones la- veurs renferme donc 169 tonnes environ de magnétite à 1?heure,
dont 144 tonnes à l'heure sont tout de suite remises en circulation avec le trop- plein des hydrocyclones classeurs et 25 tonnes de magnétite à 1'heure seu- lement sont amenées aux séparateurs magnétiqueso Ceci prouve que l'inven- tion permet de réduire considérablement la régénération et, par conséquent, les pertes en magnétite.
REVENDICATIONS.
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