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PROCEDE POUR DESHYDRATER ET PREPARER DES MATIERES MINERALES A GRAINS
TRES FINS.
(ayant fait t'objet d'une demande de brevet déposée en allemagne le 14 janvier 1953 - déclaration de la déposante -)
La présente invention est relative à un procédé pour déshydrater et préparer des matières minérales à grains très fins, tels que schlamms de charbons9 schlicks de minerais et analogues, ce procédé étant applicable tant aux matières en question à l'état brut qu'en particulier aux concentrats se présentant sous forme de grains très fins et provenant d'une préparation antérieureo Le procédé suivant l'invention permet non seulement d'opérer une déshydratation particulièrement simple et poussée des matières en question,
mais peut aussi être avantageusement combiné à une préparation ou préparation ultérieure desdites matières
La déshydratation de matières minérales à grains très fins présentes comme on le sait, des difficultés extraordinaires, tant en raison de la capacité réduite des installations connues, qu'en raison des degrés de déshydratation pouvant être obtenus à l'aide de ces installations.
Ainsi, par exemple lors de la déshydratation de concentrats de flottation de charbons sur des filtres, en employant des tamis très fins ou des tissus filtrants très serrés, avec le faible rendement qui en résulte, on n'obtient en tout cas, qu'une diminution de la teneur en eau de 18 à 25 %.
Les difficultés rencontrées lors de la déshydratation augmentent à mesure que décroît la grosseur des grains de la matière à traiter, en particulier dans le cas où celle-ci contient encore des particules de stérile (argiles) très fines.
Lors de la déshydratation de schlamms ou poussiers de charbons, qui contiennent toujours de telles particules très fines de stérile, les
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rendements et résultats obtenus sur les filtres sont tellement faibles qu' une déshydratation mécanique de ces schlamms opérée de cette manière est peu satisfaisante.
Il est vrai que, lorsqu'on emploie des essoreusesg il est possible de diminuer davantage la teneur en eau des matières traitées, mais il faut alors tenir compte des pertes importantes de matières solides entraînées avec l'eau à travers les gâteaux ou revêtements du tamis des es- soreuses .
Ces pertes de matières solides augmentent de plus en plus, lorsque s'intensifie l'usure des tamis, qui s'accomplit très rapidement, ces pertes pouvante le cas échéant, atteindre des valeurs de 400 gr par litre.
Comme des pertes de ce genre ne peuvent pas être supportées, les schlamms les plus fins entraînés à travers les tamis doivent être soumis encore à un traitement subséquent de concentration ou à un traitement dans des cyclo- nes et être ensuite ramenés à l'essoreuse. Malgré cela, des matières solides très fines s'accumulent graduellement dans l'eau, lesquelles matières solides doivent être séparées d'une autre manière, notamment par une filtration encore plus laborieuse.
Grâce à la présente invention, la possibilité est offerte de déshydrater dans une forte mesure, dans des essoreuses à tamis, des matières à grains très fins, telles que des schlamms et des concentrats de flottation en évitant les difficultés mentionnées plus haut, et éventuellement de purifier encore davantage les concentrais. Ces résultats peuvent être atteints, conformément à la présente invention, en soumettant la matière, avant son amenée à l'essoreuse à tamis (essoreuse à panier ouà crible), à un traitement préalable au moyen de produits, à l'aide desquels les par- ticules de charbon sont revêtues d'une enveloppe ou d'un enrobage les rendant hydrophobes.
On a déjà proposé de soumettre des matières minérales à grains très fins à un traitement à l'aide d'huiles, en les dispersant simultanément avec de l'eau, puis d'amener ces matières dans une essoreuse à tamis.
Ce procédé constitue, en premier lieu, un procédé de préparation ayant pour but de mettre les produits miniers en suspension puis de séparer sur une essoreuse à tamis le charbon ou concentrat, de l'eau résiduaire contenant des stériles, qui est évacuée.. Ce procédé implique l'emploi de quantités relativement grandes d'huiles à viscosité élevée et des mesures spéciales au cours du mouillage ou enrobage, afin d'assurer que toutes les particules de charbon soient enveloppées d'huile et d'empêcher, par ailleurs que des particules de charbon traversent le tamis avec l'eau chargée de matières résiduaires ou stériles.
Le but principal de la présente invention est, par contre, la déshydratation de la matière, avec récupération de la matière entraînée au travers du tamis de l'essoreuse, à tel point qu'il n'y a pas lieu de se préoccuper d'éviter, dans la mesure du possible, les pertes de matières par entraînement à travers le tamis. A cet égard, le traitement préala- ble servant à rendre les particules de matière hydrophobes peut être exécuté en employant des quantités sensiblement moindres d'huiles et même des huiles quelconques présentant le cas échéant une plus faible viscosité, ainsi que d'autres réactifs appropriés propres à rendre les particules en question hydrophobes, tels que des hydrocarbures, des xanthates et analogues.
Il est ainsi possible de compenser sans difficulté les variations se manifestant, tant en ce qui concerne les quantités que la répartition des grosseurs de grains et la teneur en matières solides des boues ou "troubles" traités
Le traitement visant à rendre les particules précitées hydrophobes peut être exécuté de manière sensiblement analogue à celle dont est exécuté le procédé de préparation connu., dans lequel la matière est traitée, pendant son passage dans des moulins à plateaux ou des machines
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à action similaire, telles que des malaxeurs, des mélangeurs à agitateur rapide, ou des appareils d'homogénéisation, tout en étant éventuellement réduite en particules plus petites, à l'aide d'une quantité relativement petite de produits propres à rendre la matière hydrophobe.
Par addition de réactifs appropriés à choisir selon les conditions prévalant dans le cas particulier considéré, on peut non seulement améliorer le résultat du traitement visant à rendre hydrophobes les particules de la matière à traiter, mais également réduire les quantités nécessaires des produits rendant ces particules hydrophobeso
La boue ou "trouble" ainsi traité est amené au panier de l'essoreuse, de préférence, à l'état aussi concentré que possible, c'est- à-dire que ce trouble présente une teneur élevée en matières solides.
Grâce au traitement préalable servant à rendre les particules hydrophobes, le passage des grains les plus fins, à travers le tamis de l'essoreuse est, d'une part, réduit dans une forte mesure, c'est-à-dire à une fraction minime, tandis que, d'autre part, la teneur en humidité de la matière essorrée est encore davantage réduite, avec un rendement élevé, et ramenée, dans certains cas, à des valeurs qu'il était possible d'atteindre jusqu'à présent.
Si la matière à déshydrater ou à essorer se présente déjà sous forme d'un concentrat pur, provenant, par exemple, d'un traitement de flottation préalable, sa teneur en cendres est encore davantage abaissée, par passage à travers l'essoreuse,tandis que les particules de matières résiduaires ou stériles, encore présentes, si même elles ne le sont qu'en petites quantités, dans les concentrats purs, - ces particules n'ayant pas été rendues hydrophobes et étant, dans la plupart des cas, à l'état dispersé -,
sont entraînées en quantité importante avec l'eau à travers le tamis de l'essoreuseo
Sur le filtrat de l'essoreuse viennent en général flotter ou surnager par elles-mêmes les particules de charbon ou de minerai contenues dans ce filtrat et rendues hydrophobeso Ces particules peuvent très aisément être enlevées du filtrat et ramenées dans l'essoreuse, tandis que l'eau résiduaire peut être évacuéeo
Dans le cas de matières,qui ne surnagent pas par elles-mêmes après passage à travers le tamis de l'essoreuse, on peut soumettre, suivant une autre forme d'exécution du nouveau procédé, le filtrat de l'essoreuse à un simple soufflage d'air ou à un traitement de flottation dans une cellule de flottation montée derrière l'essoreuse, le concentrat ob- tenu;
, à la suite de ce traitement de flottation étant ramené, de manière similaire, dans l'essoreuseo Dans l'un comme dans l'autre cas, on obtient grâce au nouveau procédé, une déshydratation pratiquement exempte de pertes et continue, la teneur de l'eau du filtrat en matières utiles (pertes en concentrats) étant très faible.
Lors de l'application du nouveau procédé au traitement de schlamms de charbons bruts, un traitement de flottation est intercalé entre le traitement destiné à rendre les particules de charbon hydrophobes lequel traitement est exécuté de la manière décrite plus haut, et le traitement d'essorage.
Dans ce cas, un avantage particulièrement intéressant est obtenu, par le fait que la matière soumise au traitement préalable, ainsi que les matières, qui ne se laissent autrement flotter que médiocrement, sinon pas du tout, peuvent parfaitement être flottées, lorsqu'elles ont été rendues hydrophobeso
Contrairement à ce qui se passe dans le procédé de traitement connu,spécifié au début du présent mémoire, le traitement d'essorage exécuté dans le procédé suivant l'invention ne sert essentiellement qu'à opérer une déshydration, par laquelle toutes les particules de matières résiduaires ou stériles également dispersées dans l'eau sont simultanément
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séparées, tandis que la séparation de la majeure partie des matières résiduaires en question se fait au préalable,
à savoir au cours de la flottation.
Dans ces conditions, le traitement destiné à rendre les particules hydrophobes peut au besoin être exécuté dans l'installation de flottation, c'est-à-dire que ce traitement peut être exécuté en même temps que le traitement de flottation.
En somme,ceci revient à dire que dans le nouveau procédé on soumet uniquement des concentrats de flottation normaux à une déshydratation sans que se produisent des pertes, c'est-à-dire qu'aux appareils de flottation connus font suite des appareils de déshydratation, au lieu des filtres ou analogues nécessaires dans les autres cas.
L'avantage essentiel du nouveau procédé, au point de vue préparation,vis-à-vis du procédé antérieurement proposé par la demanderesse, réside dans le fait que les pertes de concentrat à grains très fins présentes dans l'eau du filtrat des essoreuses sont directement concentrées à nouveau et sont soumises au traitement de déshydratation, en étant, par conséquent, incapables de s'accumuler dans l'eau. Les fines matières stériles présentes à 1-'état fortement dispersé sont séparées par le traitement d'essorage du concentrât et ne peuvent, dès lors, pas rendre le processus de déshydratation laborieux, comme dans le cas de la déshydratation ordinai- re sur des filtres.
Ces matières résiduaires ou stériles sont évacuées, lors de la répétition du processus d'essorage dans la cellule de flottation dans les résidus évacués.
Une autre simplification importante du procédé décrit est obtenue lorsque, conformément à une autre particularité de l'invention, le traitement destiné à rendre les particules des matières à déshydrater hydrophobes est exécuté dans l'essoreuse elle-même, les matières à traïter étant amenées directement dans l'essoreuse avec les huiles et éventuellement des réactifs
Le mouillage ou enrobage des particules par l'agent servant à les rendre hydrophobes s'opère alors par la turbulence engendrée dans la conduite d'entrée ou lors du passage à travers les étroites fentes d'entrée ou encore lors du passage des particules très fines à travers les perforations du tamis,en présence des produits finement divisés, destinés à rendre ces particules hydrophobes.
Les particules entraînées dans le filtrat de l'essoreuse sont à nouveau concentrées de la manière décrite ci-avant (par exemple, par flottation) et sont à nouveau essoréeso
Cette forme d'exécution du procédé suivant l'invention n'est cependant pas applicable dans tous les cas. Elle n'est, en fait, applicable que lorsque les conditions sont, particulièrement favorables, en ce qui concerne l'aptitude à être rendues hydrophobes des particules de concen- trato
Des concentrats à grains fins provenant d'autres processus de concentration,notamment des concentrats obtenus par préparation sur des tables à l'aide de cyclones ou analogues, peuvent être déshydratés de manière analogue.
On donnera ci-après quelques exemples illustrant le nouveau procédé.
EXEMPLE I
Un concentrat de flottation de charbons, qui présentait une teneur en cendres de 12 % après un traitement préalable visant à rendre les particules hydrophobes, a été amené dans une essoreuse
Le concentrat déshydraté retenu dans l'essoreuse à tamis contenait 6,5% de cendres et 9% d'eau. Quant au filtrat de l'essoreuse, il avait
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une teneur en cendres de 36% et a été soumis à nouveau au traitement sub- séquent de flottation. Les résidus de la flottation titraient 75% de cendres .
EXEMPLE II
Un poussier de charbon anthraciteux à grains de moins de 1 mm qui ne peut pas être flottée a été introduit avec 1% d'huile combustible par tonne d'huile de flottation, en ajoutant une solution de soude caus- tique, dans un moulin à plateaux et soumis ensuite à une flottation au moyen d'un agitateuro Cette flottation a permis de séparer des matières stériles pures contenant plus de 80% de cendres.
Le concentrat de cette flottation, contenant 450 gr de matière solide par litre, a été amené dans une essoreuse à tamis.
La matière essorée contenait 11 % d'eau et le filtrat de l'es- soreuse, composé de charbon et de matières stériles très fines, titrait
35 % de cendres. La boue ou trouble contenait 40 gr/litre de matière so- lide. Le filtrat en question a étésoumis à nouveau au traitement de flottation.
EXEMPLE III
Un minerai brut contenant 70 à 75 % de soufre a été amené à traverser avec de l'huile de flottation .un' moulin à plateaux et a été simultanément broyé et rendu hydrophobe dans ce moulin.
La matière ainsi traitée a été séparée, dans une installation de flottation, en une mousse, riche en matières solides, et en matière stérile et la mousse a été introduite ensuite dans une essoreuse, dans laquelle elle a été déshydratée jusqu'à ne plus contenir que 9% d'eau.
Le filtrat relativement pur de l'essoreuse a été à nouveau soumis au traitement de flottation. Le concentrat obtenu titrait 98,65 de soufre.
REVENDICATIONS.