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THE DORR COMPANY, résidant à STAMFORD (E.U.A.).
HYDRO-CLASSEUR.
L'invention concerne un hydro-classeur ou appareil de classement hydraulique ou par voie humide pour le traitement de pulpe ou boue contenant une gamme de particules fines jusque grossières, telles que par exemple les pulpes métallurgiques ou pulpes de minerai broyé par voie humide, afin d'opé- rer la séparation ou le triage des mélanges de particules en une fraction de particules grossières et une fraction de particules fines, qui seront ap- pelées fraction grossière et fraction de fines, ou bien le calibre supérieur et le calibre inférieur, ou encore débordement et courant de fond ou dépôt.
La fraction grossière contient alors en substance toutes les dimensions de particules supérieures à une -dimension ou calibre intermédiaire, tandis que la fraction de fines contient pratiquement toute celles qui sont plus petites que la dimension ou calibre intermédiaire.
La séparation hydraulique en question s'opère dans un bassin de classement dans lequel la pulpe est amenée, tandis que la fraction grossière est extraite du fond du bassin et que la fraction de fines déborde au-dessus d'un barrage. En vue de favoriser et contrôler la séparation, la mélange à particules de grosseurs diverses, pendant qu'il traverse le bassin, peut être maintenu en mouvement en le soumettant, soit à l'action d'une agitation mé- canique contrôlée, soit à l'action d'un courant auxiliaire'd'eau, dit d'agi- tation hydraulique, montant dans le bassin à une vitesse contrôlée.
Toute- fois, dans la présente invention, on envisagera que le mélange sera soumis aux effets combinés de l'action mécanique et de l'action hydraulique avec le résultat recherché que la fraction grossière désirée, dépassant un certain calibre de triage, s'accumulera sur le fond du bassin et sera enlevé de celui- ci, tandis qu'une fraction correspondante de fines, ainsi que l'eau qui la véhicule, débordera du bassin , ce qui fournit des moyens excellents de con- trle, tel qu'il résultera de l'exposé ci-après, pour effectuer une séparation désirée entre les deux fractions.
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Un des problèmes de base d'un tel classement ou séparation par voie humide consiste en ce qu'il convient d'effectuer une séparation aussi nette que possible entre le calibre supérieur et le calibre inférieur, ou le dépôt et le débordement, en ce sens qu'il faut trouver un minimum de particu- les grossières égarées dans la fraction de fines, tandis qu'il -faut trouver un minimum de fines dans la fraction grossière. Le but est donc de conduire le traitement de classement de telle façon ou au moyen d'un type d'appareil tel que chacune des deux fractions soit obtenue aussi "propre" que possible.
Un autre problème fondamental d'un tel traitement ou appareil de classement humide consiste en la prévision de moyens de contrôle à l'aide des- quels le point de séparation ou fractionnement entre les deux groupes de ca- libres peut être rapidement établi et réglé avec précision. Ainsi, par exem- ple, si l'alimentation est un courant contenant des particules allant par exem- ple de 28 à 200 mesh (donc passant par le tamis système Tyler de'28 et 200 mailles par pouce linéaire respectivement), il doit être possible d'effectuer une séparation nette à, par exemple, 100 mesh, mais il doit cependant être pos- sible de déplacer rapidement la séparation à, par exemple, 48 mesh.
Cela de- mande la prévision de moyens simples et efficaces pour régler ou varier le point de séparation, en produisant les deux fractions avec un minimum de par- ticules de grosseur indésirable dans ces fractions, donc à l'état de propreté aussi parfait que possible. L'importance de produire une fraction grossière propre est par exemple manifeste lorsque l'appareil de classement fonctionne en circuit fermé avec un moulin broyeur, celui-ci recevant les particules gros- sières pour les rebroyer, dans lequel cas la présence d'une grande proportion de fines ou calibres de dispersion alourdirait la charge circulant à travers le moulin et réduirait en conséquence son efficacité, ainsi que celle du cir- cuit dans son ensemble.
En outre, il faut tenir compte du problème général selon lequel un tel appareil : doitêtre capable de traiter efficacement une boue d'alimen- tation contenant une gamme relativement étendue de particules de dimensions différentes, c'est-à-dire allant de particules relativement fines jusqu'à des particules relativement grossières.
Dans le fonctionnement d'un tel traitement et appareil de classe- ment,il faut également tenir compte de l'état ou degré de dilution de la pul- pe d'alimentation, puisqu'il est désirable de produire une séparation ou un fractionnement qui reste pratiquement stable, malgré les variations possibles dans le degré de dilution de l'alimentation;-par ailleurs, il peut être dési- rable d'enlever le débordement de fines à une densité aussi élevée que possi- ble; une difficulté résidant dans le fait qu'un débit élevé d'eau d'agitation peut contrecarrer le but consistant à atteindre un degré voulu de densité de la fraction de débordement.
En tenant compte de ces problèmes, les objets principaux consis- tent à réaliser une"séparation nette" qui doit pouvoir être contrôlée aisé- ment et avec précision, pour ce qui concerne la gamme de grosseurs de parti- cules au-dessus et au-dessous du point de séparation; à opérer avec une quan- tité minimum d'eau d'agitation pour maintenir un lit de particules en mouve- ment changeant constamment et, en outre, à réaliser une machine qui doit ê- tre capable d'absorber des changements appréciables dans la dilution de la pulpe d'alimentation, sans toutefois affecter sensiblement la netteté ou pré- cision de la séparation, tout en étant capable de produire la fraction de dé- bordement avec une densité relativement grande et capable de traiter une pul- pe d'alimentation contenant une gamme étendue de grosseurs des particules,
allant des particules fines aux particules grossières.
Un des objets particuliers de l'invention est d'établir une machi- ne possédant les caractéristiques et capacités mentionnées ci-dessus, tout en étant de construction simple, relativement légère, de fabrication relative- ment économique, d'entretien relativement simple et facile à vérifier et à conduire. La signification de ces objets ressortira d'une façon plus précise
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de la définition du fonctionnement de l'appareil, qui sera donnée ci-après.
Les buts visés sont atteints en utilisant l'effet combiné des ac- tions de classement hydraulique et mécanique, tel qu'il sera précisé dans la description qui va suivre.
Dans l'appareil de classement en question, la pulpe ou boue est amenée dans un bassin relativement peu profond, dans lequel les particules sont soumises aux effets de classement combinés d'un courant d'eau ascension- nel et d'un mouvement horizontal de va-et-vient du fond du bassin, les parti- cules suivant un ou plusieurs parcours généralement horizontaux depuis l'en- trée jusqu'à la sortie.
C'est-à-dire que les particules de boues traversant le bassin, étant soumises à ces effets de classement combinés de nature hy- draulique et mécanique, forment grossièrement trois zones ou couches princi- pales, à savoir la zone de fond contenant la plupart des grosses particules ou sables, qui doivent être déchargées à une vitesse contrôlée à travers un passage latéral de décharge des sables, au fond du bassin, pour former la fraction grossière ou courant de fond, une zone supérieure contenant les fines particules pour déborder au-dessus du bassin, et une zone intermédiaire con- tenant des particules solides de grandeurs diverses dans un état d'instabili- té ou d'hésitation.
Le débit de décharge des sables par le canal latéral pouvant être réglé de diverses façons, la possibilité de contrôler cette décharge est uti- lisée pour varier d'une façon efficace et précise le point de séparation.
Une façon de contrôler la vitesse ou débit de décharge des sables consiste à permettre aux sables du passage de décharge de se déverser au-des- sus d'un barrage submergé de décharge des sables; qui est plus haut que le passage lui-même, pour accéder dans une chambre de réception des sables, la- quelle forme à son tour une colonne d'eau claire pourvue d'un barrage de dé- bordement de hauteur réglable. Ainsi, le canal ou passage des sables est scellé par les sables mêmes qui passent continuellement à travers ce canal, pour s'accumuler jusqu'à hauteur du barrage et se déverser ensuite par-dessus celui-ci dans la chambre de réception remplie d'eau.
La colonne submergée de sables qui est ainsi interposée entre le canal des sables et le barrage submergé, ensemble avec la colonne d'eau claire superposée à la colonne de sables, crée une contre-pression réglable dans le canal des sables, la gran- deur de cette contre-pression déterminant à son tour le point de séparation.
En d'autres termes, une masse ou colonne d'eau claire maintenue dans la cham- bre de réception des sables et déterminée par un barrage de débordement d'eau claire de hauteur réglable, aide à équilibrer la colonne de pulpe ou de par- ticules en mouvement dans le bassin de classement, et cet équilibre se tra- duit par un état d'équilibre hydraulique dans l'appareil, ce qui permet de contrôler aisément la séparation, notamment en réglant simplement la hauteur du barrage de débordement de l'eau claire.
Cela signifié que le point exact de séparation ou le calibre de triage auquel la séparation doit être réalisée dépend de l'état d'équilibre réglé par la hauteur ajustée du barrage de débordement de l'eau claire de la chambre de réception des sables, cela veut dire que plus grande est la hauteur du barrage de débordement de l'eau,claire, plus grande devra être la densité ou le poids spécifique moyen de la pulpe dans le bassin pour satisfaire à cet équilibre, et plus grande sera le calibre de triage au point de séparation.
Par conséquent, une augmentation de la hauteur du barrage de débordement d'eau claire déplacera le point de séparation dans le sens d'une diminution de la fraction de calibre supérieur et d'une augmentation correspondante du volume de la fraction de calibre inférieur, et une partie des plus petites particu- les de calibre supérieur, à la limite inférieure de la gamme de particules de calibre supérieur, sera ajoutée à la fraction de calibre inférieur.
D'une façon similaire, lorsque la hauteur du barrage de débordement d'eau claire est abaissée, l'effet au point de vue du déplacement du point de sé- paration se fera sentir en sens inverse. En outre, il existe un autre fac-
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teur de contrôle qui est disponible pour varier ou déplacer le point de sé- paration,lequel facteur consiste à varier la vitesse d'écoulement ou pression de l'eau d'agitation amenée au fond du bassin de classement,et par conséquent le débordement réglable d'eau claire et le contrôle de l'eau d'agitation peu- vent être utilisés conjointement ou de façon complémentaire pour effectuer-le réglage de la séparation.
Lorsque, pendant le fonctionnement de cette machine, une boue ayant une certaine dilution est amenée dans le bassin de classement et que de l'eau d'agitation est amenée dans le bassin depuis le fond de celui-ci, tan- dis qu'un mouvement de va-et-vient horizontal est maintenu en permanence, il se produira dans le bassin une stratification de diverses grosseurs de par- ticules en mouvement, les plus grosses descendant vers le fond puisque le courant ascensionnel d'eau ne peut pas les soutenir, tandis que les particu- les plus fines en suspension en mouvement se tiendront dans diverses couches que l'on rencontre de bas en haut depuis le fond du bassin.
Une fois que l'é- quilibre de service a été atteint, ce bassin produira un débordement continu, tandis que les particules de la fraction grossière voulue ou sables s'accumu- leront dans la zone de fond, où elles sont cependant maintenant dans un état de mouvement suffisant pour les acheminer vers la décharge, ce qui est dû dans une certaine mesure à l'effet hydraulique résultant du courant d'eau as- censionnel, mais est aussi dû dans une forte mesure à l'effet de mobilisation résultant du mouvement horizontal de va-et-vient du fond du bassin.
L'enlèvement des sables de la chambre collectrice des sables peut être effectué de diverses manières, l'une desquelles consistant à employer des moyens élévateurs appropriés pour évacuer les sables vers le haut vers une sortie au-dessus de la chambre; une autre manière consiste à décharger les sables vers le bas à une vitesse contrôlée depuis le fond de cette cham- bre, par exemple au moyen d'une soupape à clef ou vanne, une quantité suffi- sante de sables étant retenue dans la chambre pour empêcher l'échappement d'une quantité exagérée d'eau avec les sables. En tout cas, l'amenée d'eau libre à la chambre collectrice des sables doit être réglée de' façon à mainte- nir un niveau efficace de débordement.
Par conséquent, si la quantité d'eau transportée avec les sables du bassin dans la chambre collectrice des sables devait être insuffisante pour maintenir ce niveau, de l'eau auxiliaire peut être introduite dans cette chambre.
Un autre mode opératoire prévoit la décharge des sables du bassin à une vitesse contrôlée au moyen d'une colonne de sables maintenue à l'exté- rieur du passage de sables pour fournir la contre-pression d'équilibrage, une soupape à clef ou banne étant prévue à la base de cette colonne et pouvant être actionnée pour réaliser une décharge à une vitesse automatiquement con- trôlée. A cette fin, il peut être prévu un système automatique de contrôle au moyen duquel, à l'intervention de relais appropriés, tout changement dans la densité de la boue dansle bassin de classement produira une ouverture ou un étranglement correspondant de la soupape ou vanne.
De cette façon,¯ une augmentation de la densité dans le bassin produira l'ouverture de Jade charge de sables, tandis qu'une diminution de la densité produira un étranglement de cette décharge; le dispositif de contrôle tend donc constamment à mainte- nir dans le bassin de classement la densité pour laquelle le réglage a été effectué, en maintenant ainsi un point de séparation correpondant entre la fraction grossière et la fraction de fines.
Pour ce qui concerne l'introduction de l'eau d'agitation dans le bassin de classement, le but principal est d'obtenir un maximum d'uniformité de la distribution, sur la surface active du bassin, de l'eau montant depuis le fond de celui-ci. Une telle distribution peut être obtenue en munissant le bassin d'un faux fond perforé ou plaque d'étranglement, qui forme, avec le fond plein qui se trouve au-dessous, une chambre-d'alimentation et de dis- tribution d'eau à laquelle l'eau est amenée sous une pression appropriée.
Les minces courants d'eau montant depuis la plaque perforée reçoivent un mou- vement latéral sous l'effet du mouvement horizontal de va-et-vient imprimé
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à la plaque perforée, ce qui assure une distribution très uniforme de l'eau d'agitation sur toute l'étendue du fond du bassin.
Dans un autre mode d'introduction de l'eau d'agitation au fond du bassin, il est fait usage d'un fond plein ou non-perforé et d'un système de distribution par jets, qui est disposé à une faible distance au-dessus du fond, des jets d'eau d'agitation, inclinés vers le bas, étant dirigés vers le fond du bassin, dans une zone de fond de celui-ci, la disposition de ces jets sta- tionnaires étant telle qu'il en résulte en substance une distribution unifor- me d'eau d'agitation montant depuis le fond du bassin.
Selon un exemple non limitatif, un tel système de distribution d'eau peut comporter un système de tuyaux s'étendant horizontalement dans la direction du mouvement de va-et- vient du fond et disposé à une distance relativement faible du fond, les tuyaux étant pourvus de trous produisant des jets inclinés vers le bas à un angle approprié, par exemple environ 20 sous l'horizontale, ces jets étant donc dirigés vers le fond, lesdits tuyaux étant espacés avec un intervalle libre d'environ 1/2 à 1 pouce (1,27 à 2,54 cm.), et espacés mutuellement d'environ 6 pouces et d'environ 3 pouces des parois environnantes du bassin ou réservoir, tandis que la profondeur du bassin de classement même peut ê- tre de l'ordre de 9 à 12 pouces.
L'alimentation d'eau d'agitation peut s'ef- fectuer au moyen d'un système stationnaire émettant des jets tel que sommai- rement décrit ci-dessus, et il est concevable d'en faire un ensemble construc- tif avec les écrans transversaux stationnaires aux deux extrémités du bassin.
Selon une forme de réalisation de l'invention, l'installation comprend un réservoir rectangulaire ou allongé formant le bassin de classe- ment, pourvu de moyens d'alimentation de boue à une extrémité, et de moyens de décharge pour la fraction grossière et la fraction de fines respectivement, à l'extrémité opposée du tank. Dans ce cas, le mouvement horizontal de va-, et-vient du fond du bassin pendant que les particules de la boue sont main- tenues en mouvement par des moyens hydrauliques, peut être réalisé de diver- ses façon et sous diverses formes constructives, comprenant l'agencement de parties mobiles par rapport à des parties stationnaires du bassin ou de l'ap- pareil.
Un certain nombre de modes de réalisation A, B, C, D et E seront décrits sommairement ci-après.
A. Une de ces réalisations comprend un réservoir rectangulaire ou allongé, dont le fond et les parois latérales forment ensemble la partie mobile, tandis que les extrémités du réservoir, notamment les extrémités d'alimentation et de décharge, sont stationnaires;une liaison à diaphragme flexible est prévue entre chaque partie d'extrémité stationnaire et la partie intermédiaire mobile du réservoir. Des moyens sont prévus pour imprimer à la partie mobile un mouvement vibratoire ou de va-et-vient, dont les carac- téristiques d'accélération et de ralentissement sont telles qu'il soit possi- ble d'obtenir un mouvement intensifié entre la suface de fond et les couches de particules grossières qu'elle supporte.
Les moyens de contrôle de la dé- charge des sables peuvent affecter une des formes appropriées définies ci- dessus, et s'ils sont prévus sous la forme d'une chambre collectrice de sa- bles avec débordement d'eau claire, une des parois de cette chambre forme- rait une paroi stationnaire d'extrémité du réservoir, reliée par un diaphrag- me flexible à la partie mobile comprenant le fond et les cotés de réservoir, la partie du fond située du coté de la décharge des sables s'étendant au-de- là de la paroi stationnaire d'extrémité et présentant un barrage submergé de décharge de sables vers l'intérieur de la chambre de réception des sables, qui est remplie d'eau. Des moyens appropriés peuvent être utilisés pour en- lever les sables du fond de cette chambre, par exemple au moyen d'un système élévateur, ou par une décharge par vanne vers le bas.
Un débordement régla- ble d'eau claire de cette chambre détermine le point de séparation. Un sys- tème stationnaire de tuyaux émetteurs de jets peut être prévu pour fournir l'eau d'agitation dans la zone de fond du réservoir, afin de maintenir l'état voulu de mobilité des ])articules dans le bassin de classement. Un système
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vibrateur approprié peut être prévu pour imprimer un mouvement approprié de va-et-vient aux parties mobiles du réservoir. La partie mobile du réservoir peut être suspendue, par exemple par une paire de bras oscillants à une ex- trémité et par un seul bras oscillant à l'autre extrémité.
B. - Selon une autre réalisation, le mouvement horizontal de va- et-vient du fond est obtenu en rendant le réservoir mobile dans son ensemble et en prévoyant un écran stationnaire à chaque extrémité du réservoir. Un tampon en caoutchouc spongieux ou un coussin élastiquement compressible peut être prévu pour remplir l'espace compris entre chaque écran et l'extrémité adjacente du réservoir vibrant, de façon à éviter l'effet de houle ou de pom- page sur la boue dans cet espace.
Si de tels éléments élastiquement compressibles de remplissage sont omis, il peut être nécessaire de permettre une action localisée de pom- page, de sorte qu'une quantité relativement faible de boue peut être mise ver- ticalement en circulation autour de l'écran. En pareil cas, l'influence per- turbatrice de ce pompage local sur la décharge des deux fractions, la gros- sière et celle des fines, peut être évitée ou minimisée par une disposition latérale des décharges de ces deux fractions; la décharge de débordement peut se trouver d'un côté du réservoir et celle du courant de fond peut se trouver du coté opposé, bien que les deux décharges puissent aussi être agencées d'un même coté, directement l'une au-dessus de l'autre.
En tout cas, une telle disposition évite le contact direct entre des portions de parois transversa- les mobiles du réservoir et la masse de la boue se trouvant dans celui-ci, c'est-à-dire des portions de parois s'étendant transversalement par rapport à la direction du mouvement de va-et-vient du réservoir. Si les moyens de dé- charge des sables comprennent une chambre réceptrice des sables, telle que définie ci-dessus, cette chambre peut être totalement ou en partie solidaire du réservoir et participer au mouvement de celui-ci, ou bien elle peut être stationnaire et être reliée au réservoir par une liaison à diaphragme flexi- ble. En tout cas, l'emploi de liaisons à diaphragme flexible (telles qu'uti- lisées dans l'exemple A) peut être totalement ou partiellement évitée dans cette réalisation.
Un dispositif vibrateur approprié peut être prévu pour imprimer le mouvement de va-et-vient au réservoir.
C. Une autre réalisation prévoit une construction stationnaire du réservoir entier, dans lequel est monté un fond auxiliaire vibratoire, un dispositif vibrateur étant relié de façon opératoire à ce fond pour lui im- primer le mouvement requis de va-et-vient entre l'entrée et la sortie du ré- servoir. Un tel montage comprend des moyens de support élastiquement défor- mables agencés entre le fond stationnaire du réservoir et le fond auxiliaire mobile, par exemple un tampon ou des éléments en caoutchouc spongieux, ou des supports à ressorts, ou des moyens techniquement équivalents. Ce mode de réalisation évite l'emploi de liaisons à diaphragme flexible et permet l'emploi de décharges stationnaires pour les deux fractions séparées de la boue.
D.- Selon un autre mode de construction, le fond et les parois latérales du réservoir peuvent former la partie vibratoire de celui-ci, tandis que la décharge du courant de fond ou des sables est constitué par une soupape à clef ou vanne à commande automatique réglant la hauteur de la colonne de sables qui s'accumule au passage ou canal .de décharge, à l'exté- rieur du réservoir. Les parois extérieures délimitant la colonne de déchar- ge de sables et ladite soupape peuvent être solidaires de la partie vibra- toire du réservoir.
La commande automatique de la soupape s'opère comme spé- cifié ci-dessus notamment de telle façon qu'une augmentation de la densité de la boue dans le bassin de classement provoquera une augmentation du passa- ge à travers la soupape, tandis qu'une diminution de cette densité provoquera un étranglement du passage de décharge à travers la soupape.
E.- Une autre variante d'exécution peut s'adapter à n'importe la- quelle des constructions du réservoir qui viennent d'être décrites et com-
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prend l'addition de moyens pour fractionner en une ou plusieurs fractions partielles la fraction de débordement. Dans ce cas, on prévoit, un ou plu- sieursécrans transversaux partiellement submergés dans le réservoir, dont les extrémités supérieures se confondent et dont les extrémités inférieures sont écartées d'une distance notable du fond du réservoir, un débordement la- téral étant prévu près de chacun de ces écrans, du coté ou la boue monte, pour décharger une sous-fraction correspondante ou fraction calibrée de la fraction totale des fines.
Afin d'éviter la détérioration des orifices des tuyaux submergés, qui produisent les jets, sous l'action d'érosion produite par,les sables ou particules grossières, il est prévu de munir les ouvertures d'ajutages rem- plagables, qui peuvent être établis en métal ou en caoutchouc et être vissés dans les ouvertures, ou bien le tuyau peut être muni d'un revêtement ou une gaine de caoutchouc, de sorte que les ouvertures dans le tuyau coïncideront avec des ouvertures dans la gaine, celles de la gaine étant toutefois plus petites que celles du tuyau; un tuyau avec des ouvertures trop grandes peut, par exemple, être plongé dans du latex ou analogue qui remplira les ouver- tures, l'ouverture de la dimension voulue étant ensuite forée dans le caout- chouc remplissant chacune des ouvertures.
La figure 1 des dessins annexés montre le contrôle de la sépara- tion au moyen d'une colonne hydraulique d'eau claire pourvue d'un débordement réglable. Le réservoir 10 comprend un fond 11 qui peut être animé d'un mou- vement horizontal de va-et-vient,des liaisons à diaphragme flexible 12 et 13 étant prévues entre ce fond et les extrémités stationnaires 14 et 15 du réservoir.
Lorsque de la pulpe est amenée continuellement dans l'extrémité d'alimentation du réservoir par l'alimentation F, le fond étant mis en vibra- tion et de l'eau d'agitation étant introduite par les tuyaux horizontaux à jets 16, les matières solides du bain de pulpe dans le bassin se séparent grossièrement en une zone a de sables ou particules grossières, située sur le fond, une zone de fines c située à la partie supérieure du bain, et une zone b de particules solides mixtes se trouvant dans un état d'instabi- lité ou d'hésitation entre les zones a et c. Les tuyaux à jets 16 sont dis- posés dans la zone de sables a et s'étendent dans la même direction que le mouvement de va-et-vient du fond 11.
La fraction des fines s'écoule à l'ex- trémité du réservoir par débordement en 17, tandis que la fraction grossière ou courant de fond s'écoule par-dessus le barrage de décharge des sables 18, contre la pression d'une colonne hydraulique d'eau claire ou surélévation S (en pouces de H2O) qui est la différence entre les colonnes H2 et H1. Les sables pénètrent dans la chambre collectrice des sables 19 qui est pourvue d'un niveau réglable de débordement d'eau claire , notamment sous la forme du tuyau de trop-plein 20 dont la hauteur est réglable, comme montré, à l'ai- de d'anneaux ou tronçons amovibles 21. Les sables peuvent être enlevés du fond de la chambre 19 à une vitesse réglable à l'aide d'une soupape de déchar- ge à clef ou vanne, ou d'autres moyens de décharge appropriés.
La hauteur ef- fective de la surélévation S est indiquée par exemple par le tube de verre 22. Les effets de diverses hauteurs de réglage de la surélévation S au point de vue de la séparation des matières solides sont illustrés, pour un exemple d'application, par le tableau donné dans la figure 1, ce tableau indiquant le calibre de séparation en mesh (système Tyler) coordonné avec certaines valeurs du % de refus cumulatif en poids de la fraction de débordement pour chaque valeur en mesh du tamis. Pour le calibre de 48 mesh Tyler, par exem- ple, ce tableau donne les valeurs suivantes du poids du refus cumulatif dans la fraction de débordement : 9,2% pour une surélévation S de 5" (12,7 cm), 13,4% pour S = 6", 17% pour S = 7" et 20,8% pour S = 8".
Dans l'exemple de la figure 1, les densités moyennes de la pulpe dans les zones a, b et c res- pectivement, sont d'environ 10-40% de matières solides dans la zone a ou zo- ne des fines, d'environ 55-65% de matières solides dans la zone b ou zone d'hésitation et d'environ 65-73% de matières solides dans la zone ± ou zone des sables. Par "poids du refus cumulatif" on entend que la valeur donnée
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par tout calibre en mesh Tyler, pour une surélévation S déterminée, représen- te la somme totale des poids de matières solides retenues dans le tamis de ce calibre et par les calibres en mesh précédents donnés pour la même surélé- vation.
La figure 2 représente schématiquement le mode d'exécution A. Le réservoir comprend une partie vibratoire formée du fond 23 et des parois la- térales 24, des liaisons à diaphragme flexible 25 et 26 reliant ladite par- tie mobile à l'extrémité stationnaire d'alimentation 27 et la partie station- naire de décharge 27a. Un déflecteur ou écran 27b de distribution de l'ali- mentàtion est associé à l'extrémité d'alimentation 27. Le mouvement de va- et vient est imprimé, au fond par un dispositif vibrateur 28 attaché à ce fond et actionné par courroie au moyen d'un moteur stationnaire 29. Le sys- tème de tuyaux à jets est indiqué en 30.
La fraction de déchargement se dé- verse dans une goulotte 31 ou analogue, tandis que la fraction grossière ou- courant de fond se décharge par le passage 32 et par-dessus le barrage 32a dans la chambre de réception des sables 33, d'où la matière peut être évacuée à une vitesse réglable au moyen de la soupape à clef ou vanne 34. Cette chambre présente une colonne hydraulique d'eau claire qui est définie par la surélévation S et le niveau de débordement L. Une alimentation auxiliaire d'eau claire est montrée en 35 et permet de fournir une amenée supplémentaire d'eau en cas de besoin pour assurerun fonctionnement convenable du niveau de débordement L.
La figure 2a est une vue en perspective de l'appareil selon la fig. 2,mais moins schématique. En particulier, cette vue en perspective mon- tre plus clairement la disposition des liaisons à diaphragme flexible 25 et 26, du barrage d'évacuation des sables 32a et du système d'injection d'eau 30.
La figure 3 représente l'exemple d'exécution B comportant une construction rigide et unitaire du réservoir 38 qui peut être mis en vibra- tion dans son ensemble, y compris ses extrémités d'alimentation et d'évacua- tion ; en fait, ce réservoir comprend dans ce cas également la chambre récep- trice des sables 39 qui est pourvue d'un trop-plein réglable pour l'écoule- ment d'eau claire 40, avec une surélévation S.Dans cette réalisation, le dispositif d'évacuation des sables affecte la forme d'un appareil élévateur 40a du type à bande sans fin ou chaîne à godets.
Dans le réservoir, à cha- cune de ses extrémités, il est prévu une plaque transversale stationnaire 41, respectivement 42, formant écran anti-pompage, et l'espace entre chaque pla- que et la paroi d'extrémité adjacente du réservoir est rempli au moyen d'un coussin ou tampon de matière élastiquement compressible R, par exemple du caoutchouc spongieux. Le système de tuyaux d'injection d'eau est indiqué en 42a et est stationnaire. Il est également prévu une goulotte de débordement 31, un passage de décharge des sables 32 et un barrage submergé 32a pour le déversement des sables.
La figure 3a est une vue en perspective d'une variante de la construction selon la figure 3, dans lequelle les moyens de décharge pour la fraction de débordement et pour la fraction grossière sont agencés latérale- ment, sur les parois latérales opposées du réservoir, près de l'extrémité de sortie de celui-ci. La décharge de débordement est montrée en 43, et la dé- charge de la fraction grossière en 44. Cette disposition permet d'omettre la matière tampon (de la figure 3) entre les plaques anti-pompage et les pa- rois d'extrémité du réservoir, l'action de pompage étant localisée aux extré- mités proprement dites du réservoir.
A cet égard, il convient de noter que les parois-d'extrémité W1 et W@ du réservoir sont pourvues de parties déflec- trices 45 et 46 respectivement, qui sont courbées vers l'intérieur, de sorte que la pulpe qui est refoulée vers le haut depuis l'espace compris entre cha- que anti-pompage et la paroi d'extrémité correspondante est arrêtée et rame- née à la masse de pulpe par-dessus le bord supérieur de la plaque.
La figure 4 représente l'exemple d'exécution C et comprend un ré-
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servoir stationnaire et unitaire 47 qui est pourvu d'un passage des sables 48, d'un barrage de déversement des sables 49, également stationnaire, ainsi que d'une chambre stationnaire de réception dès sables 50 avec une colonne d'eau claire 51 déterminée par un trop-plein réglable 52. La fraction de dé- bordement passe du réservoir dans la goulotte 53.
Un fond vibrant horizon- talement et longitudinalement est constitué par un fond auxiliaire 54 qui est par exemple supporté par un tampon de caoutchouc spongieux P ou analogue, per- mettant à ce fond 54 d'effectuer un mouvement de va-et-vient horizontal sans que des particules de pulpe puissent entrer dans l'espace compris entre le fond 54 et le fond stationnaire du réservoir; On peut toutefois utiliser d'autres moyens de support qui peuvent être déformables élastiquement ou autrement, afin de permettre la vibration horizontale du fond auxiliaire de la façon requise pour la réalisation de l'invention.
Les moyens de contrôle de la séparation et de décharge des sables sont représentés comme étant les mêmes que dans l'exemple selon la figure 3, étant notamment établis sous la forme de la chambre de réception des sables 50, la colonne réglable de débor- dement d'eau claire 51, et d'un dispositif du type sans fin pour l'élévation et la décharge des sables 40a. Une structure en forme de console 54a est re- liée rigidement au fond auxiliaire et s'étend jusqu'au point convenable à l'extérieur du réservoir, où elle est reliée de façon opératoire à un dispo- sitif vibreur 54b similaire à celui montré dans l'exemple A selon la figure
2, et qui est suspendu en 54c dans le cas de l'exemple de la:figure 4.
La figure 5 représente la forme d'exécution D et diffère des cons- tructions précédentes par le fait qu'elle utilise une colonne de;sables 55 qui est maintenue à l'extérieur du passage des sables, tandis que la déchar- ge des sables au fond de cette colonne est effectuée automatiquement de façon à maintenir une densité requise de la pulpe soumise à la séparation dans le réservoir.
Le réservoir comprend une extrémité stationnaire d'alimentation 56, une décharge stationnaire par débordement 57 et un fond mobile 58 (montré comme faisant un tout avec les parois délimitant la colonne de sables 55) et une soupape ou vanne sous la forme d'une soupape d'étranglement 59,à comman- de automatique. En bref, un dispositif de contrôle principal 60 répond à tout changement de la densité de la pulpe dans le réservoir, grâce à un élément constitué par une sonde ou élément sensible 61 qui s'étend depuis ledit dis- positif jusque dans le réservoir. Le dispositif 60 répond auxdits changements en ouvrant ou étranglant d'une façon correspondante la soupape 59.
Le dispo- sitif principal de contrôle 60 peut par exemple contrôler une pression d'air de relais à l'aide d'une soupape de contrôle ou dispositif relais 62, de fa- çon à gonfler ou dégonfler un étranglement gonflable annulaire ou en forme de tore 63 de la soupape d'étranglement V, en augmentant ou diminuant en con- séquence le passage d'étranglement 64 ainsi formé.
Les figures 5a,5b et 5c montrent d'une façon plus détaillée'la construction d'un tel système de commande automatique.
Ce dispositif de commande automatique de la décharge ou de l'é- coulement de la fraction grossière est connectée à et reçoit sa première im- pulsion de commande d'une colonne surélevée d'eau claire qui est maintenue dans un tube ouvert stationnaire 82, dont l'extrémité inférieure plonge à une profondeur appropriée dans la masse de pulpe soumise au traitement de classement dans le réservoir. Si la surélévation dans le tube 82 augmente, la soupape d'étranglement 59 s'ouvre et permet la décharge d'un plus grand volume de pulpe jusqu'à ce que la surélévation soit ramenée à son niveau de réglage préalable, et à ce moment l'étranglement de la soupape revient à sa valeur convenable pour maintenir le niveau à ce point.
De même, si la suré- lévation dans le tube 82 diminue, la soupape s'étrangle et réduit le volume du courant de pulpe qui s'écoule par le bas de la machine, ce qui provoque à nouveau une augmentation de la hauteur d'eau dans la colonne de suréléva- tion jusqu'à ce qu'elle soit revenue au niveau voulu.
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Pour réaliser le contrôle du volume du courant de fond, il est prévu un dispositif principal ou primaire de contrôle qui est capable de res- sentir les changements de la hauteur de la colonne d'eau dans le tube 82 et d'y réagir. Un tel dispositif primaire est représenté sous la forme d'un ap- pareil "Minneapolis-Honeywell Pressure Control Type P097A"., désigné par la"' référence 83 et dont la position dans le système est indiquée en Fig. 5. Une vue à plus grande échelle, illustrante le mécanisme fondamental de ce dispositif, est montrée en fig. 5a. Un soufflet 84 situé à la base du bloc de contrôle de pression 83 est relié directement au tube transparent de surélévation 82, le- quel se trouve, à son tour, en communication avec le lit de sable dans le bas- sin de classement.
Tout changement de la hauteur de la colonne d'eau dans le tube de surélévation 82 se manifeste par une expansion ou une contraction du soufflet 84 du bloc de contrôle de pression 83. L'expansion ou la contraction du soufflet actionne la tige 85 du soufflet, laquelle provoque à son tour un mouvement angulaire du levier principal 86 autour des couteaux fixes 87 et 87a. Ce mouvement du levier 86 est transmis par la bielle 88 à la soupape à clapet 89 qui, en se soulevant ou en s'abaissant, règle la quantité d'air qui peut s'échapper par l'ajutage 90.
Une alimentation d'air sous forte pression 91 pénètre dans le sys- tème par le filtre à laine d'agneau 92. Après la sortie de ce filtre, un bras 93 de la canalisation à haute pression conduit à une soupape de réduction Vr qui fournit une alimentation d'air au dispositif d'étranglement 94 en forme de T, à une pression constante de 15 livres (lbs) par pouce carré. (1 livre = 453 g). L'examen de la figure 5b permet de mieux se rendre compte de la cons- truction et du fonctionnement du dispositif 94. L'air sous pression constan- te de 15 livres par pouce carré entre par le haut dans le "T" et passe par un étranglement 95, dont l'ouverture peut être réglée au moyen du pointeau fileté 96.
Le but de cet étranglement est de permettre seulement l'échappement d'un très petit volume de l'air sous la pression de 15 livres dans le bras 97 conduisant à l'ajutage 90. Puisque la section transversale de l'étranglement 95 est petite par rapport à la superficie de l'ouverture de,l'ajutage 90, la pression de l'air qui a traversé l'étranglement peut être rapidement contre- lée en réglant le volume qu'on laisse échapper à l'atmosphère par l'ajutage 90 contrôlé par clapet. Le bras 97 du "T", qui va à 1; ajutage 90, et le bras 99 allant à un dispositif-relais à surtension 100, ont une connexion commune au dispositif en "T"; de sorte que la pression d'air dans les deux bras doit être la même.
Par conséquent, toute augmentation ou diminution de la quantité d'air qu'on laisse échapper de l'ajutage 90 par le clapet 89 se traduit par une augmentation ou une diminution correspondante de la pression dans le bras 99 du dispositif en "T", qui conduit au relais 100 et commande celui-ci, un bras 99a allant de ce relais à la soupape d'étranglement, de sorte que de l'air est, soit admis dans, soit évacué de cette soupape par le relais 100.
Le relais 100 est un dispositif qui règle la pression contrôlant le diamètre ou l'ouverture efficace de la soupape d'étranglement en caoutchouc 59/ La figure 5c en montre le mécanisme intérieur. Le contrôle de la pression d'air allant à ladite soupape s'effectue par le réglage de l'écoulement d'air sous haute pression à travers l'ouverture de haute pression 103 vers la cham- bre d'air contrôlée 104 et ensuite à travers le canal 105 vers la soupape.
L'écoulement d'air par l'ouverture de haute pression 103 est contrôlé par la soupape à haute pression 106 qui est reliée par la tige de soupape 107 à la soupape de décharge 108. Un petit ressort 109 placé dans la chambre à haute pression 109a, exerce une force qui tend à maintenir la soupape à haute pres- sion 106 dans la position fermée. Un ressort plus fort 110 dans la chambre d'air contrôlée 104 exerce une force dirigée vers le haut sur le petit dia- phragme 111, tendant à maintenir la lumière de décharge 112 ouverte. La pression contrôlée du dispositif 94 en "T", agissant sur le grand diaphragme 113, le refoule vers le bas, ce mouvement descendant étant transmis par l'as- semblage de décharge 114 à la soupape de décharge 108 qui se ferme en renoôn- trant son siège dans l'assemblage 114.
Lorsque la pression d'air venant du dispositif 94 augmente, un mouvement additionnel est imprimé à la tige de
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soupape 107 en forçant la soupape de haute pression 106 à s'ouvrir, en admet- tant ainsi de l'air à haute pression dans la chambre 104. A mesure que la pression s'établit dans cette chambre, elle agit sur le petit diaphragme 111 et,le refoule vers le haut. Lorsque la force agissant sur le grand diaphrag- me 113 est exactement égale et opposée à celle agissant sur le petit diaphrag- me 111, la soupape à haute pression 106 se ferme. La pression dans la cham- bre 104 restera alors constante jusqu'à ce que la pression sur le grand dia- phragme 113 augmente ou diminue, pour admettre de .l'air dans la chambre 104 ou l'évacuer de celle-ci.
Lorsque la pression sur le grand diaphragme 113 diminue, l'assemblage de décharge 114 est refoulé vers le haut par la force non équilibrée agissant vers le haut sur le petit diaphragme 111. Cela pro- voque l'ouverture du canal de décharge 115, qui permet l'échappement d'air de la chambre 104 vers l'atmosphère à travers la lumière de décharge 112 jusqu'à ce que les forces agissant sur les diaphragmes 111 et 113 soient de nouveau en équilibre. Lorsque cela se produit, le canal de décharge 115 se ferme et la pression dans la chambre 104 atteindra une nouvelle valeur dictée par la pression agissant sur le grand diaphragme 113.
Dans sa forme la plus simple, ce système de contrôle peut être considéré comme comprenant un contrôle de pression qui est sensible et répond aux changements de la hauteur de la surélévation. Le contrôle de pression varie alors la pression d'air actionnant le système de relais 100, qui règle à son tour la pression d'air contrôlant le diamètre de la soupape d'étrangle- ment en caoutchouc.
L'eau qui peut être introduite en 117 dans l'extrémité supérieu- re du tube de surélévation 82 n'agit d'aucune façon sur le fonctionnement du contrôle automatique, mais est uniquement ajoutée pour empêcher l'entrée de particules solides dans le soufflet de contrôle de la pression.
La figure 6 représente la forme d'exécution E qui prévoit des é- crans stationnaires transversaux 71 agencés dans le réservoir de façon à s'ar- rter à une distance "Q" du fond de celui-ci, chaque écran étant associé avec un trop-plein latéral 72, 72a et 72b respectivement, situé du coté aval. Les écrans 71 sont représentés comme étant solidaires des parois latérales 73 du réservoir et donc aussi de l'extrémité d'alimentation 74, ainsi que de l'ex- trémité de décharge 75 et de la chambre réceptrice des sables 76.
Pour cette raison, cette installation est munie d'un fond auxiliaire vibrant 77 similai- re à celui de la figure 4, un support 78 étant solidiare de ce fond et s'é- tendant jusqu'à un point convenable à l'extérieur du réservoir, où il est fixé à un vibrateur 78a qui est représenté comme étant suspendu en 78b. Il est de nouveau prévu un barrage submergé 79 pour la décharge des sables, un trop-plein réglable 80 pour l'eau claire, avec une surélévation S, et un dispositif 81 d'é- vacuation des sables.
Le rôle des cloisons transversales ou écrans 71, munis des trop- pleins 72-72a et 72b est de subdiviser ou fractionner la fraction des fines; de cette façon, la sous-fraction la plus fine déborde en 72, une sous-frac- tion moyenne déborde en 72a, des fines de dimensions plus grandes en 72b et les fines les plus grossières en 72c.
Un exemple d'un dispositif approprié pour imprimer des mouvements de va-et-vient horizontaux à la surface de fond du bassin de classement, donné dans les formes d'exécution décrites ci-dessus de l'appareil de classement ou triage, est celui réalisé' sous la forme d'un groupe vibreur 28 (Fig. 2) qui comprend deux arbres parallèles 28a et 28b tournant suivant des sens opposés et réglés l'un par rapport à l'autre de façon à produire une vibra- tion horizontale symétrique. Ces' deux arbres se trouvent en engrènement l'un avec l'autre, l'un d'eux étant entraîné, par exemple par une poulie ou un groupe moteur 29 à vitesse réglable.
Par conséquent, le groupe vibreur est capable d'imprimer aux parties mobiles de l'appareil de classement des cour- ses de fréquence et longueur convenables, notamment des courses qui peuvent par exemple aller jusqu'à environ 1/4" (environ 6 mm) en longueur et jusqu'à
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environ 1100 courses par minute pour ce qui concerne la fréquence.
Les autres formes d'exécution F, G, H sont montrées dans les figures 7, 8, 9 (forme F), Figs. 10, 11, 12 (forme G) et Figs. 13, 14, 15 et 16 (forme H). Ces formes d'exécution ressemblent à celle selon la figu- re 4 (forme C), en ce sens qu'elles comportent un fond vibrant pour le bain de classement pour agir dans le réservoir stationnaire, mais elles en diffè- rent en ce qu'elles prévoient une masse d'eau pour entourer plus ou moins le fond vibrant et les contours du bain de classement.
La forme d'exécution F (figs. 7, 8, 9) comprend un réservoir sta- tionnaire extérieur,dans lequel est agencée une structure délimitant le bain de classement proprement dit. Cette structure intérieure comprend des parois stationnaires reliées aux parois du réservoir extérieur, qui les entourent et les supportent à espacement;
un fond vibrant horizontal, établi sous la forme d'une cuvette plate peu profonde, de façon à présenter un bord périphérique relevé formant barrage de décharge des sables, est monté à une certaine dis- tance sous les parois de la structure intérieure, de façon à former un passa- ge pour les sables entre lesdites parois et ledit fond, tout en prévoyant que le bord inférieur libre desdites parois et ledit barrage de décharge qui les entoure chevauchent sur une distance suffisante pour assurer la présence d'un bouchon convenable de sable dans le passage des sables, agissant efficacement entre le bain ou la colonne de pulpe et la masse d'eau occupant l'espace com- pris entre la structure intérieure et le réservoir extérieur.
Le fond vibrant en forme de cuvette est supporté pour pouvoir exé- cuter un mouvement horizontal de va-et-vient ou de nature vibratoire, les moyens de support pour ce fond pouvant être soutenus par toute partie appro- priée des parois de la structure intérieure ou du réservoir extérieur, ou bien les moyens de support peuvent être constitués par une suspension au-des- sus du réservoir. Un mouvement alternatif horizontal ayant les caractéris- tiques voulues est imprimé au fond à l'aide d'un dispositif vibrant qui est relié par une liaison opératoire audit fond, à l'aide d'éléments à membrane appropriés prévus dans les parois du réservoir extérieur.
De l'eau d'agitation est introduite au fond du bain de pulpe, par exemple, au moyen de tuyaux horizontaux stationnaires émettant des jets, es- pacés du fond et dont les jets sont dirigés vers le bas sous un angle appro- prié, notamment vers le fond de chaque cté de chaque tuyau, afin d'assurer une distribution uniforme de l'eau d'agitation dans toute l'étendue du bain de pulpe.
Pendant le fonctionnement de la machine, la colonne de pulpe du bain de classement proprement dit est équilibrée par une colonne d'eau com- muniquant avec, ou formant une partie de la masse d'eau qui entoure la struc- ture intérieure contenant le bain de classement.
La pulpe à classer est amenée dans le bain de classement, par exemple dans une zone centrale de celui-ci, tandis que la matière à. particu- les grossières ou les sables s'écoulent par-dessus le barrage submergé de dé- charge des sables, dans la masse d'eau qui se trouve au-dessous, pour être recueillis dans une poche d'où les sables peuvent être évacués par des moyens appropriés quelconques. La fraction de fines déborde au-dessus du bain de classement, dans une goulotte collectrice appropriée, d'où, elle est déchar- gée ou enlevée d'une façon appropriée quelconque.
Le point de séparation ou de fractionnement peut être réglé en réglant ou ajustant la hauteur de la colonne d'eau, par exemple à l'aide de moyens réglables de débordement.
La forme d'exécution G (Figs. 10, 11, 12) est similaire à la forme F au point de vue du fonctionnement, en ce sens qu'elle comprend un bain ou bassin de classement délimité par une structure à parois stationnai- res et un fond vibrant, la fraction de particules solides grossières ou sa- bles se déchargeant le long des bords du fond du bassin, dans une masse d'eau
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entourant ladite structure qui contient le bain de classement,cette masse d'eau constituant une colonne hydraulique déterminée par un trop-plein régla- ble. La fraction de fines déborde au-dessus du bain de classement, tandis' que la fraction grossière s'accumule dans une poche communiquant avec la masse d'eau. De l'eau d'agitation est introduite dans les couches inférieu- res du bain de classement.
Alors que dans la forme d'exécution F (Figs. 7, 8, 9)? les sables peuvent se décharger sur les quatre bords du fond vibrant, et accéder libre- ment dans la masse d'eau en passant au-dessus du barrage périphérique pour la décharge des sables, la forme d'exécution G prévoit la décharge des sables dans la masse d'eau sur un seul bord du fond, par-dessus un barrage, ce gui exige une poche collectrice relativement beaucoup plus petite ou plus compac- te, sous le fond vibrant, pour recueillir la fraction grossière passant par- dessus le barrage submergé pour la décharge des sables.
Afin de limiter la décharge des sables à un -seul bord du fond vi- brant, cette forme d'exécution prévoit que les deux cotés opposés du fond, adjacents au coté de déchargement, sont reliés de façon mobile le long de leur bord avec les parois latérales correspondantes du réservoir extérieur, notam- ment au moyen d'organes à membrane convenablement conformés et montés. Cha- cun des deux diaphragmes est fixé le long de sa périphérie à la partie margi- nale d'une ouverture correspondante prévue dans une paroi stationnaire exté- rieure du réservoir, tandis que la partie centrale du diaphragme est fixée au fond vibrant le long du bord correspondant de celui-ci.
Le fond vibrant est supporté de façon opératoire pour effectuer un mouvement horizontal de va-et-vient ou mouvement longitudinal rectiligne dans le réservoir extérieur et de la façon voulue par rapport aux parois sta- tiohnaires qui déterminent le bain de classement, et aussi de telle manière que la direction du mouvement horizontal de vibration soit sensiblement paral- lèle au barrage submergé pour la décharge des sables.
Le coté du fond vibrant qui est opposé au barrage de décharge des sables fait face à la masse d'eau, mais la décharge de matières solides de'la fraction grossière par ce coté dans la masse d'eau est empêchée par une paroi montante solidaire du fond vibrant, cette paroi s'étendant le long du coté en question et étant reliée par ses bords aux membranes respectives, c'est- à-dire que cette paroi montante du fond est beaucoup plus haute que le barra- ge de décharge des sables, qui se trouve au coté opposé, et en fait suffisam- ment haute pour permettre à une colonne de sables de s'accumuler dans l'es- pace compris entre cette paroi montante et la paroi adjacente stationnaire délimitant le bain de classement,
la disposition étant telle que le niveau supérieur de cette colonne de sables se trouvera au-dessous du bord supérieur de cette paroi montante dans les conditions de travail normales et envisagées de la machine.
La fraction de fines déborde au-dessus du bain de classement, tandis que de l'eau d'agitation est amenée dans les couches de fond de ce bain et que la fraction grossière est enlevée de la poche collectrice de sa- bles prévue dans la construction.
La forme d'exécution H (Figures 13, 14;15, 16) comprend un ré- servoir stationnaire, dans lequel le fond vibrant est monté de telle façon que le réservoir soit, en fait, subdivisé par ce fond en une partie supé- rieure, située au-dessus du fond et contenant le bain de classement propre- ment dit, et une partie inférieure située sous le fond et dans laquelle de l'eau sous pression est amenée.
La plaque de fond vibrante se déplace dans des rainures de gui- dage qui s'étendent périphériquement le long et autour de la plaque et qui sont formées par la structure du réservoir même, la plaque étant maintenue dans ces rainures, bien qu'elle soit mobile de façon à pouvoir effectuer le mouvement vibratoire horizontal désiré, un dispositif vibreur actionnant la
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plaque par l'intermédiaire d'un dispositif approprié à membrane. De l'eau sous pression peut s'échapper du compartiment inférieur, situé sous la pla- que, dans le compartiment supérieur et donc dans le bain de classement pro- prement dit, par des intervalles entre les bords de la plaque et leurs rai- nures de guidage, de sorte qu'une certaine quantité de l'eau sous pression peut s'échapper autour des bords de la plaque.
Ces bords ou ces rainures, ou:' tant les uns que les autres, peuvent être revêtus de caoutchouc ou être traités d'une autre façon anti-frictionnelle, de sorte qu'on obtiendra des faces de guidage pour ladite plaque, qui sont lubrifiées par l'eau.
Cette forme d'exécution peut faire usage de tous moyens de dé- charge appropriés pour la fraction grossière,ou les sables, par exemple ceux montrés dans les figures 2 et 5, c'est-à-dire que les sables peuvent se dé- charger au fond du bain de classement par un passage pour les sables, prévu à une extrémité du réservoir, et par-dessus un barrage submergé pour la dé- charge des sables, dans une poche ou une masse d'eau qui constitue une colon- ne hydraulique de hauteur appropriée, telle que définie par un barrage de dé- bordement réglable. Cette masse d'eau est séparée, au point de vue fonction- nel, de l'eau d'agitation, amenée à la face inférieure de la plaque de fond vibrante.
La fraction grossière ou les sables peuvent être enlevés de la poche collectrice par tous moyens appropriés, par exemple en les évacuant vers le haut par des moyens mécaniques jusqu'à un point de décharge, ou en les déchargeant vers le bas par une soupape appropriée.
L'eau d'agitation peut être introduite au fond du bain de classe- ment,par exemple au moyen de tuyaux produisant des jets, tels qu'utilisés dans les constructions décrites ci-dessus, ou bien elle peut être introduite directement par le bas à travers le fond vibrant, notamment en exécutant ce fond sous la forme d'une plaque perforée, l'eau sous pression introduite dans le compartiment sous la plaque s'échappant vers le haut dans le bain de clas- sement, à travers les trous ménagés dans la plaque.
La forme d'exécution H, représentée en figs. 13, 14, 15, 16, com- prend un réservoir stationnaire 150 contenant le bain de classement 151 qui présente un niveau de débordement 152, l'alimentation de pulpe se faisant en 153. Dans le réservoir 150 est monté un fond vibrant 154, qui est représen- té sous la forme d'une plaque perforée, c'est-à-dire une plaque munie d'un certain nombre d'ouvertures ou forages 155, à travers,lesquels l'eau d'agi- tation monte de la chambre d'eau sous pression, se trouvent sous la plaque, dans le bassin de classement se trouvant au-dessus de cette plaque, Par conséquent, la plaque 154, bien que vibrante, divise le réservoir 150 en un compartiment supérieur 156 contenant le bassin de classement et un comparti- ment inférieur 157 qui reçoit de l'eau sous pression en 158.
La plaque de fond 154 est mise horizontalement en vibration sui- vant la direction des flèches 159, au moyen d'un dispositif de vibration 160 similaire à certains de ceux décrits précédemment, ce dispositif vibreur étant relié de façon opératoire à la plaque de fond 154, .par l'intermédiaire du dia- phragme 161, montré comme étant prévu sur la plaque d'extrémité 162 du réser- voir, à l'extrémité d'alimentation. A l'extrémité opposée ou de décharge du réservoir se trouve la paroi d'extrémité 163 avec le trop-plein 164, par-des- sus lequel la fraction de fines sort du bassin de classement. Cette paroi d'extrémité 163 est pourvue d'une goulotte collectrice 165 pour recevoir et décharger la fraction de fines qui déborde.
Au fond du bassin de classement, à l'extrémité de déchargement de celui-ci, se trouve un passage 166 pour la décharge des sables du bassin et avec ce passage est combiné un barrage submergé 167 pour la décharge des sables, qui est un peu plus élevé que le passage 166, comme indiqué par la différence 167a. La fraction de particules grossières se déverse par-dessus ce barrage submergé, dans une poche ou chambre collectrice 168 qui est relié à l'extrémité de décharge du réservoir 150 et contient une masse d'eau cons- tituant une colonne hydraulique déterminée par un trop-plein 169, la matière étant enlevée de ladite poche, par exemple au moyen d'une chaîne sans fin à
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godets 170.
Les bords latéraux de la plaque vibrante 154 s'engagent dans des rainures longitudinales 171 et 172 respectivement, formées par le réser- voir 150, tandis que les extrémités de la plaque peuvent être exposées ou peuvent s'engager dans des rainurés transversales 173
Le guidage de la plaque vibrante 154 par ses bords latéraux est montré avec plus de détails constructifs en Fig.
16, dans laquelle on dis- tingue un engagement à jeu 174 de la plaque de fond dans ses rainures de gui- dage. Pendant le fonctionnement de la machine, la plaque de fond étant mise en vibration horizontale de la manière indiquée, de l'eau sous pression peut s'échapper de la chambre 157 autour des bords de la plaque de fond, cette eau étant pressée, à travers l'espace libre 174, dans le bassin de classement si- tué au-dessus de la plaque, agissant ainsi pour empêcher la présence de sable dans les rainures, tout en assurant une lubrification par eau des surfaces de glissement entre la plaque et la rainure.
En vue de rendre ces dernières surfaces très efficaces, un revêtement de caoutchouc est prévu sur le bord de la plaque et/ou sur les faces internes correspondantes des rainures, un tel revêtement sur la plaque étant montré en 175, et sur les rainures en
176.
Une variante d'introduction de l'eau d'agitation dans le bassin de classement est montrée en figure 13 sous la forme d'un système d'alimen- tation (dessiné en traits mixtes) comprenant des tuyaux horizontaux d'injec- tion 176a, tel que montré également dans la vue en coupe transversale selon figure 15.
La forme d'exécution G (figures 10, 11, 12) comprend un réservoir extérieur stationnaire 177, sensiblement rectangulaire en coupe horizontale et pourvu d'une structure intérieure à parois verticales 178 et 178a qui sont reliées rigidement au réservoir extérieur, par exemple par des plaques formant couvercle 178b et 178c. Un fond vibrant 179 est agencé à une distance conve- nable sous le bord inférieur des parois intérieures 178 et 178a, auxquelles il est relié par une liaison opératoire. Ces parois intérieures et le fond vibrant déterminent donc l'espace destiné à contenir le bassin ou bain de clas- sement 180,tandis que l'espace compris entre les parois intérieures et leré- servoir extérieur contient une masse d'eau 181 représentant une colonne hy- draulique dont la hauteur est déterminée par un trop-plein 182.
Le fond vibrant 179 est supporté par le fond 183 du réservoir ex- térieur, par exemple au moyen d'éléments de guidage 184 et 185, de façon qu'il puisse .exécuter un mouvement vibratoire horizontal sensiblement recti- ligne par rapport aux parois intérieures stationnaires 178 et 178a.
Le réservoir extérieur comprend un fond 183 présentant une poche 186 à son extrémité antérieure, une paroi d'extrémité postérieure 187, une paroi d'extrémité antérieure 188, et deux parois latérales 189 et 190. La poche 186 sert à recueillir la matière à particules grossières ou les sables et, dans la construction illustrée, elle est pourvue d'une soupape à clef 191 pour la décharge réglée des sables.
La structure intérieure comprend la paroi antérieure 178a et la paroi postérieure 178b toutes deux étant reliées aux parois latérales 189 et 190 du réservoir extérieur, de façon que ces parois latérales constituent en même temps les parois latérales du bassin de classement 180.
La plaque vibrante formant le fond 179 présente à son extrémité postérieure une haute paroi verticale 192 et à son extrémité antérieure une paroi verticale 193 de faible hauteur, formant barrage de décharge des sables. Les bords latéraux 194 et 195 de la plaque vibrante sont reliés res- pectivement aux parois latérales correspondantes du réservoir au moyen de diaphragmes de caoutchouc 196 et 197. C'est-à-dire (voir également figurel3) que tout un coté entier de la plaque 179, y compris le bord de la haute paroi 192 et celui du barrage de décharge des sables 193, est connecté au diaphrag-
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me 196, tandis que le coté opposé est connecté au diaphragme 197.
Un dispositif vibreur 198 est relié au bord 194 de la plaque de fond à l'aide du diaphragme 196, pour produire le mouvement vibratoire hori- zontal de cette plaque suivant la direction indiquée par les flèches "K", la- quelle direction est, dans cet exemple, transversale à la direction de migra- tion des particules solides de la fraction grossière vers le barrage de dé- charge 193. De cette façon, les matières solides de la fraction grossière dans les couches de fond du bassin de classement ne peuvent s'échapper que par le passage 199, pour passer par-dessus le barrage de décharge 193 et se déverser ensuite dans la poche 186. La fraction de fines déborde à la par- tie supérieure du bassin de classement, en passant au-dessus d'un barrage 200 pour accéder dans la goulotte de décharge 201, un moyen d'alimentation de pulpe dans le bassin étant montré en 202.
Un jeu de tuyaux d'injection pour introduire l'eau d'agitation dans les couches profondes du bassin de classe- ment est indiqué en 203, ces tuyaux s'étendant, dans l'exemple illustré, sui- vant la direction de vibration de la plaque de fond, mais des moyens autres que ces tuyaux, par exemple des ajutages de distribution d'une construction appropriée quelconque peuvent être employés pour introduire l'eau d'agita- tion à partir d'un système d'alimentation agencé au-dessus de l'appareil.
La paroi verticale 192 du fond vibrant 179 est suffisamment haute pour permettre l'accumulation d'une colonne de sable dans l'espace compris entre cette paroi 192 et la paroi stationnaire, 178, jusqu'à une hauteur "U" à laquelle elle trouve son équilibre avec la colonne de pulpe dans le bassin de classement et avec la colonne hydraulique déterminée par le trop-plein 182.
La forme d'exécution F (figures 7, 8, 9) comprend un réservoir ex- térieur stationnaire 203 qui est de section horizontale à peu près carrée dans l'exemple illustré et présente une structure intérieure à parois verticales 205 de forme carrée correspondante, qui est supportée par une structure 204 qui l'entoure et forme plaque de couverture, reliant rigidement la structure intérieure 205 au réservoir extérieur 203. Une plaque 206 formant fond vibrant est combinée de façon opératoire avec la structure intérieure à parois verti- cales 205, et est disposée à une distance convenable sous son bord inférieur.
La structure intérieure à parois verticales et le fond vibrant délimitent l'es- pace pour contenir le bain de classement 207, tandis que l'espace entourant cette structure intérieure et délimité extérieurement par le réservoir exté- rieur contient une masse d'eau 208 qui représente une colonne hydraulique dont la hauteur est déterminée par un trop-plein 209. Le fond vibrant 206 est sup- porté de façon opératoire par le réservoir extérieur, notamment à l'aide d'é- léments de guidage 210 et 211 montés dans celui-ci de telle façon que ledit fond puisse exécuter un mouvement horizontal vibratoire ou de va-et-vient sensiblement rectiligne par rapport à la structure intérieure 205 à laquelle il est associé.
Le réservoir extérieur 203 comprend un fond ayant la forme d'une poche 212 en forme de trémie pour recevoir la fraction grossière ou les sa- bles et, dans l'exemple illustré, cette poche est pourvue d'une soupape à clef pour la décharge réglée des sables; ce réservoir comprend également une paroi antérieure 213, une paroi postérieure 214 et deux parois latérales 215 et 216.
La structure intérieure 205 comprend une paroi antérieure 217, une paroi postérieure 218 et deux parois latérales 219 et 220. Cette struc- ture intérieure est pourvue d'une bride périphérique extérieure 221 pour la fixer de façon amovible à la plaque 204 qui l'entoure. De cette façon, une goulotte de débordement 222 pour la fraction des fines est formée autour de l'extrémité supérieure de la structure intérieure, cette goulotte étant for- mée par la partie supérieure de la structure intérieure 205, la partie supé- rieure des parois du réservoir extérieur 203 et la plaque de recouvrement 204 qui relie ces organes entre eux. La goulotte 222 reçoit les fines débor- dant par le trop-plein périphéri 223, ces fines étant déchargées de la
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goulotte par une sortie 224.
L'alimentation de la pulpe dans le bain de classement se fait au centre par une amenée 225.
Dans cet exemple, le fond vibrant 206 est pourvu, le long de toute sa périphérie, d'un bord relevé formant un barrage submergé 226 au- dessus duquel la matière de la fraction grossière s'écoule dans la poche
212, d'où elle est enlevée d'une façon réglée par une soupape à clef 227.
C'est-à-dire que la fraction grossière s'accumulant dans une couche de fond du bassin de classement se déplace dans tous les sens, vers l'extérieur à travers un passage périphérique 228, dont le bord supérieur se trouve à un niveau un peu plus bas que le bord supérieur du barrage environnant 226 pour la décharge des sables, cette différence de niveau ou chevauchement étant montré en "f".
Un dispositif vibreur 229 est relié à la plaque de fond 206 pour lui imprimer le mouvement vibratoire ou alternatif indiqué par les flèches "Q" la liaison de commande entre le dispositif vibreur et la plaque de fond s'effectuant à travers une membrane 230 en caoutchouc ou analogue, prévue sur la paroi frontale 213 du réservoir extérieur. A titre d'exemple, un jeu de tuyaux horizontaux d'injection est montré en 231, agencé à une distance conve- nable au-dessus du fond vibrant 206 et servant à introduire l'eau d'agitation dans les couches de fond du bassin de classement.
Bien que cette forme d'exécution soit représentée (dans les fi- gures 7, 8, 9) avec un réservoir sensiblement carré ou rectangulaire en plan, il va de soi qu'elle est aussi parfaitement réalisable avec un réservoir d'une autre forme, par exemple circulaire, le fonctionnement restant d'ailleurs le même. Par conséquent, le barrage submergé pour la décharge des sables pour- rait être circulaire, bien que mis en vibration horizontale rectiligne ou suivant une orbite déterminée.
Dans chaque cas, on peut prévoir un système de tuyaux d'injection dont la position peut être réglée par rapport au fond du bassin de classement, ce qui permet ci' ajuster la distance libre entre lesdits tuyaux et le fond du bassin.
Un exemple pratique se rapportant par exemple au fonctionnement de la forme d'exécution selon les figures 1, 2, 2a, présente une combinaison de données constructives et de fonctionnement telle qu'exposée ci-après.
La machine comprend un bassin allongé de classement ayant une longueur d'environ 4' (environ 122 cm), une largeur d'environ l'et une pro- fondeur d'environ 911(environ 23 cm); le passage de décharge des sables au fond du bassin ayant une hauteur d'environ 1/2", tandis que le barrage pour la décharge des sables a une hauteur d'environ 3/4", la surface du bassin étant de 4 pieds carrés.
Quant au mouvement vibratoire imprimé au fond du bassin de clas- sement, des limites pratiques ou appropriées pour la course, dans les condi- tions de l'exemple en question, sont d'environ 1/8" à environ 1/4" pour ce qui concerne l'amplitude, tandis que la fréquence se trouve pratiquement dans des limites de 600 à 1000 vibrations par minute.
L'exemple considéré prévoit une course d'une longueur de 3/16 pour une fréquence de l'ordre de 700 vibrations par minute. Dans cet exem- ple, l'eau d'agitation est amenée par une paire de tuyaux horizontaux s'é- tendant longitudinalement, agencés à une distance d'environ 1/2" du fond du bassin, leur espacement mutuel d'axe en axe étant d'environ 6", l'axe de chaque tube étant à son tour espacé d'environ 3" des parois latérales du bassin.
Dans l'exemple considéré, il est prévu deux tuyaux d'injection parallèles entre eux, chacun .étant formé d'une longueur de 4' de tuyau stan- dard de 1/2" ayant un diamètre intérieur de 0,622 et un diamètre extérieur de 0,840, avec un espacement de 1 5" de centre à centre des trous d'éjection ,
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ces trous eux-mêmes étant forés à la mèche N 37 et ayant une superficie in- dividuelle de 0,00849 pouce carré, le diamètre nominal du trou de forage é- tant de 0,1040 pouce, et la surface libre totale des trous étant de 1,22 pouces carrés pour un nombre total de 144 trous.
Dans cet exemple, l'eau d'a- gitation est éjectée par les tuyaux par une double rangée d'orifices d'éjec- tion dans chaque tuyau, disposés de telle façon que chacune des rangées d'o- rifices d'éjection prévues de part et d'autre de l'axe de chaque tuyau pro- duit des jets dirigés suivant un angle d'environ 20 sous l'horizontale. La perte de charge dans les trous était de 1 pied de colonne d'eau pour un dé- bit de 18 gallons par minute (1 gallon = environ 4,54 litres). Les tuyaux d'injection s'étendent suivant la direction du mouvement vibratoire ou alter- natif imprimé au fond du bassin de classement.
Lorsque l'alimentation du bassin de classement est constituée par un mélange de sables désargilés, dont les particules ont des dimensions com- prises entre-20 et-200 mesh (système Tyler) (passant respectivement par le tamis de 20 et 200 mesh), et lorsque l'alimentation était de 79,5 tonnes par jour (poids de matière sèche), on obtenait 59,0 tonnes par jour (matière sè- che) dans la fraction grossière et 20,5 tonnes (matière sèche) par jour dans la fraction de fines; la séparation exprimée en grandeur de la dimension de triage était de 250 microns avec une "surélévation" maintenue à 3 1/4 pouces et une alimentation d'eau d'agitation à raison de 18 gallons par minute.
Il a été constaté que ces données et résultats de fonctionnement ne changent pas d'une façon appréciable si la susdite charge spécifique de 79,5 tonnes de pulpe d'alimentation (matière sèche), traitée par la machine, est augmentée jusqu'à environ le double de cette quantité et même au-delà.
Bien que, dans cet exemple, la pulpe d'alimentation contiennent 45,2% de ma- tières solides, il a été constaté que des variations de la dilution de l'a- limentation n'affectaient pas sensiblement les susdits résultats, et qu'elles n'influençaient pas non plus d'une façon sensible le débit d'eau d'agitation requis pour obtenir une séparation déterminée. Bien que les susdites indica- tions concernent un débit journalier de 79,5 tonnes, la machine convient ce- pendant pour une pleine capacité de 150 tonnes par jour (matière sèche), sans exiger une modification sensible des susdites conditions de fonctionnement.
Une analyse de tamisage de l'alimentation, de la fraction gros- sière et de la fraction des fines donnait les résultats suivants:
EMI18.1
<tb> % <SEP> total <SEP> de <SEP> matières <SEP> solides <SEP> retenues <SEP> par <SEP> le
<tb>
<tb> tamis.
<tb>
<tb>
<tb>
Tamis <SEP> Alimentation <SEP> Fraction <SEP> Fines
<tb>
EMI18.2
Mesh (Tyler). ¯¯¯¯¯¯¯¯ grossière ¯¯¯¯¯
EMI18.3
<tb> 20 <SEP> 1,3 <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 28 <SEP> 6,4 <SEP> 10,6
<tb>
<tb> 35 <SEP> 17,0 <SEP> 27,7
<tb>
<tb>
<tb> 48 <SEP> 36,1 <SEP> 55,9 <SEP> 1,31
<tb>
<tb>
<tb> 65 <SEP> 63, <SEP> 8 <SEP> 82,9 <SEP> 10,4
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 88,2 <SEP> 97,4 <SEP> 59,7
<tb>
<tb>
<tb> 150 <SEP> 97,5 <SEP> 99,7 <SEP> 90,0
<tb>
<tb>
<tb> 200 <SEP> 99,5 <SEP> 100,0 <SEP> 97,8
<tb>
REVENDICATIONS.
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