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BERGWERKSVERBAND ZUR VERWERTUNG VON SCHUTZRECHTEN DER KOHLENTECHNIK G.m.b.H., résidant à DORTMUND-EVING (Allemagne).
PROCEDE ET DISPOSITIF DE PREPARATION PAR FLOTTATION AVEC MOUSSE.
La présente invention est relative à la préparation du charbon, des minerais et des autres matières minérales suivant le procédé de flot- tation à mousse, et-elle consiste en un procédé de ce genre qui permet, d'une manière particulièrement avantageuse, de distribuer les agents de flottation et l'air dans le trouble de flottation avec une très grande fi- nesse et de les amener en réaction avec les substances solides.
Dans les procédés actuellement connus de flottation, on n'ob- tient ce résultat que d'une manière relativement imparfaite, même avec les procédés de flottation à mécanismes agitateurs qui opèrent des manières les plus favorables, de sorte que ces procédés doivent fonctionner avec une ré- pétition fréquente ou avec un grand nombre de cellules pour qu'on obtienne une séparation satisfaisante. La raison en est de toute évidence que, dans les procédés connus., la rencontre des particules solides et des agents de flottation s'effectue dans des enceintes relativement grandes et est ainsi abandonnée dans une large mesure au hasard.
D'autre part, ces procédés ont l'inconvénient, non seulement que les dimensions des installations de flottation constituées d'un grand nom- bre de cellules sont grandes, mais aussi qu'il faut mettre en oeuvre une force relativement grande dont une petite partie seulement est véritable- ment efficace.
La présente invention évite tous ces inconvénients et réalise un procédé ainsi qu'un dispositif convenant à sa mise en oeuvre, à l'aide des- quels on augmente considérablement le rendement de l'opération d'humectation par l'huile, à l'aide desquels, aussi, on accélère cette opération et enfin on obtient d'une manière parfaite ce rendement élevé même avec les substan- ces qui se prêtent relativement mal à la flottation.
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Le nouveau procédé est basé sur le principe que, pour l'accom- plissement optimum de l'opération d'humectation à l'huile, il est néces= saire qu'elle s'accomplisse dans un espace aussi étroit que possible, et il consiste en ce que l'on introduit le trouble avec les agents de flot- tation et l'air dans une enveloppe qui entoure à une distance relative- ment faible la roue centrifuge de la cellule de flottation, enveloppe dans laquelle l'opération d'humectation à l'huile s'accomplit sous l'ef- fet de l'agitation, et qu'à travers une fente de cette enveloppe, laquelle fente est située de préférence au niveau, à peu près, des ailettes d'agi- tation, le trouble est rejeté dans le récipient de séparation entourant l'enveloppe.
Le dispositif servant à la mise en oeuvre de ce procédé se com- pose, de préférence, d'une enveloppe formée de deux pièces en forme de. cuvette,ou sensiblement en forme de cuvette, disposées de façon à être tournées l'une vers l'autre, cette enveloppe entourant de toutes parts et à une faible distance la roue centrifuge et présentant des orifices d'a- menée pour le trouble ainsi qu'une fente périphérique semblable à une buse et située, entre les pièces en forme de cuvette, sensiblement au niveau des ailettes ou palettes d'agitation.
La largeur et la position en hauteur de cette fente sont, sui- vant une autre caractéristique de la présente invention, de préférence ré- glable, en vue de l'adaptation aux conditions de chaque cas particulier.
D'autre part, il peut être avantageux d'exécuter la fente de fa- çon qu'elle ne soit pas continue, et au contraire de l'interrompre à des distances qui, d'une manière avantageuse, sont régulières, pour éviter, par ce moyen, que le trouble soit entraîné dans le récipient de sépara- tion dans un mouvement tourbillonnaire.
Sur les figures du dessin joint sont représentées d'une maniè- re schématique des formes d'exécution préférées de mécanismes d'agita- tion pour la flottation conformes à la présente invention.
La figure 1 représente une première forme d'exécution du nou- veau mécanisme d'agitation et de contrainte. Sur l'arbre 1 de l'agita- teur, qui, le cas échéant, peut être muni d'entrées d'aération, est mon- tée la roue centrifuge ou la pièce 2 faisant office d'agitateur, qui est construite de manière qu'on obtienne un effet d'agitation aussi intense que possible et aussi un effet d'aspiration aussi prononcé que possible.
L'agitateur est enfermé à l'intérieur des deux coquilles 3 et 4 semblables à des cuvettes entre lesquelles se forme la fente périphérique 5 semblable à une buse et qui débouche dans le récipient de séparation qui n'est pas représenté.
Au-dessus de l'enveloppe a été monté, sur cette dernière, un en- tonnoir d'admission 6. En variante, le trouble entre dans le cas de son amenée par un effet d'aspiration à travers une tubulure d'entrée inférieu- re 7. La disposition interchangeable des cuvettes ainsi que la possibili- té de modification de la largeur de la fente, qu'on obtient d'une manière avantageuse en disposant de façon mobile l'une des cuvettes, par exemple la cuvette supérieure 3, ainsi que la possibilité de réglage en hauteur de la fente 5, ne sont pas représentées sur le dessin.
L'agitateur et l'intérieur des cuvettes sont recouverts, de pré- férence, d'un revêtement résistant à l'usure, en caoutchouc par exemple, et toutes les pièces exposées à l'usure sont exécutées d'une manière avan- tageuse de façon à être remplaçableso
La figure 2 représente une autre forme d'exécution dans laquelle la cuvette supérieure 3 est reliée de façon fixe à l'arbre de l'agitateur.
La roue centrifuge (ou l'organe analogue) est en même temps fixée indivi- duellement sur le même arbre ou bien la cuvette 3' est munie, selon cet exemple d'exécution, d'ailettes 2'.
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Au lieu de la disposition représentée, on peut aussi prévoir la disposition inverse, à savoir relier de façon fixe . l'arbre du mécanisme agitateur la cuvette inférieure 4', cette cuvette inférieure formant, de préférence, simultanément le mécanisme agitateur, tandis que la cuvette supérieure est fixe.
Les deux dispositions offrent des avantages, en particulier dans le cas des minerais, etc. , auxquels il est difficile de faire subir la flottation, ou bien à gros grains, et elles permettent, en outre, de ré- gler la fente faisant buse à une valeut très faible grâce à laquelle on ren- force l'effet de flottation.
La figure 3 représente une forme d'exécution encore différente dans laquelle l'agitateur 12 est entraîné par le dessus du récipient col- lecteur 8. A cet effet, il a été fixé sur le fond du récipient un tube vertical 9 à travers lequel on fait passer l'arbre 10 d'agitateur qui tourne dans des paliers situés au-dessus et en-dessous de la cellule.
L'agitateur 12 est disposé sur un arbre tubulaire Il qui passe, à la manière d'un manchon, par-dessus le tube vertical 9 quand on l'intro- duit dans la cellule.
Dans cette forme d'exécution également, les cuvettes 13 et 14 formant enveloppe peuvent, à volonté, entourer l'agitateur librement ou bien, au contraire, l'une ou l'autre de ces cuvettes peut être solidaire de l'arbre de l'agitateur, comme dans la figure 2.
Aussi bien sur la cuvette supérieure que sur la cuvette infé- rieure, on peut disposer des ouvertures d'aspiration. L'exécution de l'ar- bre de l'agitateur sous la forme d'un tube permet d'introduire le trouble par le haut dans le mécanisme agitateur sur lequel est disposé, à cet effet, un entonnoir 15 qui tourne avec lui.
Le trouble passe par des ouvertures ménagées dans l'arbre creux en pénétrant dans ce dernier en même temps que l'air et des agents de flottation, puis il passe directement dans la roue centrifuge pour en être expulsé à travers la fente.
On peut aussi imaginer d'entraîner indépendamment de l'autre l'une des cuvettes formant l'enveloppe et la roue centrifuge, ce qui fournit également une possibilité plus avantageuse pour l'introduction du trouble à travers l'arbre creux. En faisant fonctionner les cuvettes et la roue centrifuge, suivant les conditions données, dans le même sens mais à des vitesses de rotation différentes, ou encore dans des sens con- traires, en particulier lorsque les cuvettes sont encore munies, en plus, de nervures de choc, on peut obtenir un effet d'agitation poussé au ma- ximum.
Sur son pourtour, la roue centrifuge peut être munie de doigts à l'aide desquels la fente en forme de buse est constamment nettoyée.
Il est avantageux d'opérer avec des vitesses de rotation éle- vées qu'il y a lieu, bien entendu, de régler suivant les conditions.
L'effet intense que l'on obtient dans l'application du nouveau procédé permet, non seulement d'utiliser les agents mousseux usuels, mais aussi de se servir d'huiles et produits analogues de valeur inférieure, par exemple d'hydrocarbures lourds.Cela présente des avantages particu- liers pour la flottation du charbon, parce que les concentrés à base de mousse préparés par l'utilisation d'agents de flottation de ce genre se laissent débarrasser de l'eau dans les centrifugeuses et les filtres beau- coup plus facilement, tandis que l'élimination plus accentuée de l'eau détermine un abaissement supplémentaire de la teneur en cendres, étant donné qu'on sépare en même temps également les stériles de très grande fi- nesse en suspension dans l'eau.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes
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d'exécution décrites en détail ci-dessus et représentées sur le dessin joint, et elle peut, au contraire, être modifiée à de nombreux points de vue sans qu'on s'écarte de son principeo C'est ainsi qu'il peut être avan- tageux par exemple que l'inclinaison de l'axe de l'agitateur puisse être modifiée par rapport à l'axe du récipient de séparation.