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PROCEDE D'OBTENTION DE PRODUITS DE GRANDE VALEUR A PARTIR DE TOUT-VENANT
CONTENANT DU CHARBON OU DU LIGNITE.
La présente invention est relative à un procédé d'élimination des cendres et de l'eau dans un produit tout-venant contenant du charbon ou du li- gnite, et elle constitue un perfectionnement du procédé connu consistant, dans son principe, en ce que l'on mélange intimement, jusqu'à l'obtention de l'hu- mectation sur toute la surface de ses particules, du¯produit tout-venant, ame- né à l'état de grains très fins, avec de l'huile, des goudrons, des substances bitumineuses et des substances analogues, et en ce qu'on disperse ce produit en même temps dans l'eau, à la suite de quoi on sépare cette dispersion par voie mécanique, avec déshydratation simultanée du produit concentré, en ce der- nier produit concentré et en l'eau résiduelle contenant des stériles.
L'efficacité du procédé dépend d'une manière décisive de l'obten- tion d'une humectation aussi complète que possible, c'est-à-dire du recouvre- ment des surfaces des particules de charbon par l'huile et les agents à uti- liser éventuellement. Ce résultat est particulièrement difficile à obtenir, surtout lorsque la teneur en eau du produit dont on¯part est relativement é- levée.
Même lorsque le traitement par l'huile est assuré à l'aide de dis- positifs malaxeurs ou de pompes de malaxage à action intensive, il arrive sou- vent, en particulier en présence d'un produit très fin, comme par exemple lors du traitement de schlamms de charbon à teneur élevée en eau, qu'on n'obtienne pas encore, de cette manière, de résultats pleinement satisfaisants.
Par la présente invention, non seulement on supprime cette dépen- dance du résultat fourni par le procédé par rapport à la teneur en eau du pro- duit dont on part, mais on simplifie encore toute sa mise en oeuvre, étant don- né que le traitement par l'huile et par la dispersion se fait en une seule fois,
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dans un seul et même dispositif, de telle sorte que le trouble soit exposé pendant le traitement à des actions intenses de turbulence et/ou des actions intenses et, de préférence, alternées de la part d'une énergie, pour être en- suite séparé, avec élimination simultanée de l'eau d'avec le produit concentré, en ce dernier et en l'eau résiduelle contenant des stériles.
L'enrobage dans le liquide d'humectation se fait d'une manière particulièrement efficace lors- qu'aux actions de l'énergie auxquelles le produit est exposé lors du passage à travers le dispositif d'enrobage dans un liquide et de dispersion, fait sui- te une détente aussi brusque que possible.
Ce traitement se fait, de préférence, d'une manière continue, par le fait que les actions nécessaires de la pression et de turbulence sont produites lors du passage du produit à travers le dispositif dans lequel a lieu le traitement d'enrobage dans un liquide et de dispersion, et dans le- quel, à cet effet, on refoule sous pression ou bien on aspire d'une manière obligée à travers des orifices de faible section le trouble auquel on a ajour té ou mélangé de l'huile, et le cas échéant, des réactifs.
Ce sont des machines d'homogénéisation exécutées d'une manière appropriée, munies de fentes, ou de buses, de préférence de buses en spirale, et conçues pour l'obtention d'une turbulence intense, ainsi que des mécanis- mes de trituration opérant d'une manière correspondante et des mécanismes ana- logues qui répondent à ces conditions; toutefois, ainsi que les expériences pratiques l'ont montré, ce sont ce qu'on appelle les broyeurs à plateaux de choc qui y répondent de la façon la plus avantageuse.
Ces broyeurs à plateaux de choc, que l'on connaît dans la techni- que sous le nom de broyeurs Pallmann, construits aux Etats-Unis par la socié- té dite "TURBO-MILL Co.", à HOLLYWOOD, se composent d'un plateau de choc mo- bile et d'un plateau de choc fixe entre lesquels il se forme sur la périphé- rie des plateaux une fente circulaire qui va en s'élargissant vers l'extérieur.
Une roue de projection qui tourne entre les deux plateaux de choc en sens con- traire du mouvement du plateau de choc mobile refoule la matière introduite entre les plateaux, d'une part contre les nervures de choc dont les plateaux sont munis, et, d'autre part, à travers la fente, semblable à une tuyère, com- prise entre les plateaux. Lors du passage à travers l'espace compris entre les plateaux de choc et qui va en se rétrécissant jusqu'à la largeur d'une fente, il se produit l'action nécessaire d'une énergie sur le produit, à la- quelle fait suite à la sortie la brusque détente. L'action de la roue de pro- jection produit, en outre, dans le trouble des forces supplémentaires de tur- bulence ou de poussée et de cisaillement.
Le traitement dans le broyeur à plateaux de choc peut également être effectué avec introduction simultanée d'air dans le trouble, ce qui a pour effet de donner naissance à une masse ayant une consistance analogue à celle d'une crème qui, ainsi que les expériences l'ont montré, se laisse sé- parer d'une manière particulièrement avantageuse.
Un autre avantage de l'utilisation d'un broyeur à plateaux de choc dans le cadre de l'ensemble du procédé consiste en ce que, au moyen de ce broy- eur, et lorsqu'on règle l'ouverture de la fente de façon qu'elle soit d'une finesse correspondante, il peut également se produire un broyage souhaité des particules de gros diamètre de stériles qui peuvent alors être facilement sé- parées dans la phase suivante du procédé.
Le résultat fourni par le traitement dans le broyeur à plateaux de choc est entièrement indépendant de la consistance ou de la teneur en eau du produit. Ce broyeur peut traiter un produit d'une consistance quelconque, allant depuis celle d'un produit pouvant être saupoudré jusqu'à celle d'un produit très fluide, et dans chaque cas il a pour effet de rendre les surfaces de charbon hydrophobes avec dispersion simultanée des matières solides qui re- présentent les constituants formant la cendre.
Lorsque le produit à traiter contient des quantités assez impor- tantes de particules relativement grosses, le'mode d'action de l'ensemble du procédé peut être altéré par le fait que, dans le produit, se trouvent des particules relativement grosses de stériles qui, par exemple lors de la sépa-
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ration dans des centrifugeuses de tamisage, ne passent pas à travers les ta- mis ou dans l'eau résiduelle contenant les stériles, ou qui restant, lors de la séparation mécanique de la dispersion en un produit concentré et en l'eau résiduelle, dans le produit concentré.
Pour éviter ce risque ou les inconvénients qui 'en résultent et qui ont de l'effet surtout lorsqu'il s'agit de préparer à partir de schlamms de valeur inférieure un charbon à faible teneur en cendres pour la fabrica- tion de briquettes, pour l'hydrogénation, pour la distillation lente à'basse température ou pour la fabrication de coke, charbon que l'on ne mélange pas à des concentrés à faible teneur en cendres provenant de la préparation nor- male par voie humide, on intercale, selon une autre caractéristique de la; présente invention, entre le traitement par l'huile et la dispersion d'une part, et la séparation et élimination de l'eau d'autre part, une préparation intermédiaire au moyen de laquelle on sépare les impuretés les plus grossié- res.
Cette préparation peut être effectuée au moyen des machines de préparation usuelles à cet effet, comme les cyclones, les appareils à courants, les "hydrodators", les cellules pneumatiques, les cellules à mécanisme agita- teur, les récipients aérés, les machines de sédimentation à mouvements oscil- latoires, et également, d'autre part, dans des troubles à liquide lourd ou a- nalogues.
On peut séparer parfaitement, par exemple dans les centrifugeuses de tamisage utilisées de préférence, d'avec les stériles les plus fins et qui s'en vont avec l'eau résiduelle, à la suite du traitement précédent, les pro- duits concentrés de la préparation intermédiaire, débarrassée des stériles les plus grossiers, mais contenant encore les stériles très finement dispersés.
La séparation préalable des constituants stériles les plus gros- siers a de l'importance, non seulement du point de vue de la pureté des pro- duits obtenus finalement, mais aussi du point de vue de la capacité de produc- tion des machines de séparation, et du point de vue de la durée de vis des toi- les de tamisage qui, autrement, sont soumises à une très forte contrainte par les constituants stériles les plus grossiers.
Comme, du fait de la séparation des constituants stériles relati- vement grossiers, effectués grâce à l'intercalation, conformément à l'inven- tion, de la préparation intermédiaire, il n'est plus nécessaire de tenir comp- te de l'existence éventuelle de tels constituants dans le produit dont on part, les installations utilisées pour le traitement préalable, constituées de pré- férence par des broyeurs à plateaux de choc, peuvent éventuellement être ré- glées pour des dimensions plus grandes en conséquence.
L'élimination de l'eau et la séparation des stériles les plus fins dans la dernière phase à l'aide de centrifugeuses ou de filtres sont également possibles de façon parfaite, même quand le traitement de préparation intermé- diaire se fait, comme cela est préférable, par flottation, et cela à cause de l'enrobage de toutes les particules de charbon avec de l'huile, qui se produit d'une manière obligée au cours du traitement préalable, alors qu'un tel mode d'élimination de l'eau est très difficilement applicable, par exemple dans le cas des concentrés normaux de flottation, ainsi que les expériences l'ont mon- tré.
Ce nouveau procédé offre des avantages particuliers pour la pré- paration de concentrés destinés à être transformés ensuite en briquettes quand on utilise ensuite, pour l'enrobage par un liquide, des hydrocarbures du genre habituellement utilisé comme liant pour la fabrication des briquettes, comme le goudron, le brai ou les produits analogues, et on opère éventuellement dans la phase préalable, à des températures qu'on a élevées d'une manière qui cor- respond à la température de fusion de ces substances bitumineuses, éventuel- lement par introduction de vapeur pendant l'enrobage avec le liquide.
De cette façon, on revêt les particules de charbon d'une manière parfaite avec les substances qui constituent le liant lors de la fabrication
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consécutive de briquettes, de telle sorte que les produits concentrés obtenus par le nouveau procédé peuvent être transformés en briquettes, et cela même à l'état froid et éventuellement sans séchage, parce que l'eau qui y est conte- nue ne mouille pas les particules de charbon enrobées d'huile.
Les produits concentrés peuvent être transformés en briquettes comme tels, tout comme être ajoutés à titre de liant à un charbon pour briquet- tes d'une grosseur de grains éventuellement plus grande, ce qui rend éventuel- lement entièrement superflue une autre addition de liants. En raison de la gran- de finesse des grains du produit dont on part, la quantité de liant nécessaire pour l'enrobage des particules est relativement faible.
Les produits concentrés obtenus par le nouveau procédé conviennent d'une manière particulièrement avantageuse aussi pour la distillation lente à basse température, la cokéfaction ou l'hydrogénation consécutive.
Le procédé qui consiste à rendre hydrophobes les surfaces des con- stituants à obtenir, dans le cas présent les particules de charbon, ce procédé ayant été décrit dans son application à un produit initial contenant du char- bon, peut être appliqué avec avantage également au traitement d'une autre ma- tière à préparer, par exemple à des minerais bruts à soumettre à un traitement de préparation.
On a observé que, par l'action d'une énergie en présence d'hui- les et de réactifs de la manière qui a été exposée et avec utilisation des dispositifs décrits, on peut également recouvrir de la même manière d'une pel- licule d'huile et disperser dans l'eau des particules de minerai, par exemple, et l'on peut au moyen d'un traitement consécutif de séparation de l'eau qui contient en dispersion les particules, obtenir ces particules sous la forme d'un produit concentré.