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La présente invention se rapporte à un réservoir construit plus particulièrement en forme de bac pointu dit trémie de stockage, prévu pour contenir des suspensions dans des installations de séparation par sédimentation à liquide dense.
Dans ces installations de séparation, on prévoit ces trémies de stockage pour disposer d'une réserve de suspen- sion, rapidement utilisable en cas de variation de la densité de la suspension, ou pour compenser des pertes imprévues de suspension dans les bacs de sédimentation ou dans d'autres
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récipients contenant la suspension. En marche normale, ces trémies sont remplies d'eau et d'une matière lourde en petits grains donnant au liquide sa densité, par exemple, mangétite, 'pyrite, ferrosILICIUM ou autres minéraux appropriés. En général, le contenu d'une telle trémie de stockage est calculé de façon que la quantité de suspension au' elle renferme, suffise à rem- placer la totalité du contenu d'un bac de sédimentation en sus- pension prête à 1'emploi.
Le cas échéant, C'EST-à-dire dans l'é- ventualité d'un blocage de l'installation par suite de l'obstruc- tion d'un bac de sédimentation, on fait descendre, par une con- duite correspondante, la suspension de la trémie de stockage dans le bac de sédimentation, lui-même préalablement vidé, dans le puisard, de son contenu de suspension et du sédiment qui le blo- que, par exemple, des schistes. L'installation peut alors redé- marrer. Pendant la marche normale subséquente;, on nrocède alors au pompage, dans la trémie de stockage vide, surélevée, des ma- tières à forte densité se trouvant dans le puisard, opération qui demande du temps.
L'emploi de trémies de stockage permet ainsi de remédier aux perturbations provoquées dans des instal- lations de séparation par sédimentation par l'obstruction des bacs de sédimentation en un quart du temps ou même moias, que cela demanderait sans trémie de stockage.
Pour l'emploi de trémies de stockage, il est d'une importance primordiale, de pouvoir rapidement mettre en mou- vement la réserve de matière qui s'y trouve. Au repos;, cette réserve se'sépare en une couche de matière solide, s'amoncelant dans le fond, et une zone surnageante de liquide clair. Ces deux couches doivent être mélangées rapidement et intimement.
Habituellement, des ajutages à air et à eau sont disposés, à cet effet, à l'extrémité pointue du réservoir conique. En pra- tique, toutefois, après un séjour quelaue peu prolongé, la
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matière solide dans la trémie devient tellement compacte que l'admission d'air 'et d'eau ne la désagrège que lentement ou même pas du tout. Dans les installations connues, le temps né- cessaire à la désagrégation de la matière solide et au mélange avec l'eau, pendant lequel toute l'installation doit rester arrêtée, est beaucoup trop long pour une exploitation ration- nell'e.
Pour obvier à cet inconvénient, c'est-à-dire pour ' réaliser 'en un temps minimum un mélange intime de l'eau et de la matière lourde sédimentée dans une trémie de stockage, il est proposé, conformément à l'invention,de disposer à l'inté- rieur de la trémie un tube de circulation forcée, pouvant être actionné, au choix, tant par 'de l'air comprimé, que par de l'eau sous pression, ou par ces deux moyens à la fois, l'extré,mité immergée de ce tube se situant, à cet effet, dans le voisinage de l'ouverture de vidange de la trémie, alors que l'autre extré- mité débouche légèrement au-dessus du niveau du liquide,
et au moins une conduite d'admission d'air comprimé et une conduite d'admission d'eau sous pression débouchant à l'intérieur de ce tube dans , la région deson extrémité immergée.
La description donnée ci-après d'une forme d'exécu- tion de l'invention, représentée dans l'es dessins annexés, fera ressortir d'autres particularités.
La figure 1 montre le schéma de circulation des ma- tières d'une installation de séparation par sédimentation ou de lavage par liquide dense, dans laquelle est prévu un réservoir suivant l'invention.
La figure 2' est une coupe verticale d'un réservoir, conforme à l'invention.
Dans l'installation de la figure 1, la matière brute est amenée, suivant la flèche 17 à un réparateur pour deux
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matières 18, d'où la matière flotante passe;, suivant la flèche 19;',Sur un crible de lavage et d'arrosage 20. De ce crible 20, la matière est conduitesuivant la flèche 21, dans un second séparateur pour deux matières 22. La matière flottante de ce réparateur 22 'est amenée, suivant la flèche 23, sur un second crible de lavage et d'arrosage 24. La flèche 25 indique l'éva- cuation de la matière lavée. En dessous du crible 20, sont indi- qués deux bacs 26 et 27, en forme de trémie.
La trémie 26 reçoit la suspension de lavage qui coule à travers le crible 20, tandis que la trémie 27 reçoit la suspension d'arrosage. La référence 28 indique un bac de clarification, servant à clarifier la suspension qui s'écoule de la trémie 27 par la conduite 29. La suspension concentrée dans le clarificateur 28, passe par la conduite 30 dans la trémie 26. La suspension obtenue dans la trémie 26, est amenée au séparateur pour deux matières 18 par la conduite 31.
Le sédiment qui se rassemble dans le séparateur 18, est évacué par la conduite 32, ou est acheminé vers une autre destination.
De même que pour le crible 20, deux bacs 33 'et 34, en forme de trémies}sont disposés sous le crible 24. La trémie 33 reçoit la suspension de lavage du crible 24 et la trémie 34, la sus- pension d'arrosage. La suspension qui se rassemble dans la trémie 34, est amenée à un bac de clarification 36 par la conduite 35.
La suspension concentrée dans le clarificateur 36, passe par la conduite 37 dans la trémie 33. La suspension concentrée dans la trémie 33 est reconduite au séparateur pour deux matières 22 par la conduite 38. Le sédiment s'accumulant dans le séparateur 22, est évacué par la conduite 39.
Dans l'exemple d'exécution représenté, le séparateur 18 se vide dans le puisard 40 par la conduite 32, et le décanteur 22 se vide dans le puisard 41 par la conduite 39. La pompe 42 renvoie dans le séparateur 22, par la conduite 43, la suspension
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qui se rassemble dans le puisard 41. La suspension recueillie dans le puisard 40, est soutirée au moyen de la pompe 44 et est évacuée par la conduite 45, soit directement vers le séparateur 18, par la conduite 46, soit, par la partie de conduite 47, vers la trémie de stockage qui fait l'objet de l'invention.
Cette trémi< 1 peut être vidée dans le bac séparateur 18 par la conduite 8, pourvue d'un registre ou d'une vanne 9. Les références 48 et 49 désignent des vannes d'arrêt ou des robinets d'arrêt, etc. dans les conduites 46 et 47.
A son extrémité supérieure, la trémie 1, en forme d'entonnoir, est pourvue d'un bassin cylindrique 2, qui reçoit le trop-plein débordant de la trémie 1, et le renvoie au puisard 40 par la conduite de retour 3. En marche normale, la trémie est remplie de matière solide 4 sur environ 2/3 de sa hauteur, mesu- rée depuis la pointe. L'espace supérieur 5 est rempli d'eau.
La référence 6 désigne la conduite de remplissage de la trémie.
Cette conduite 6 débouche dans une enveloppé cylindrique 7, pro- tégeant contre l'éclaboussement. La référence 8 désigne la con- duite d'évacuation de la trémie. Cette conduite est munie d'une vanné de réglage 9. La référence 10 désigne une conduite d'in- troduction d'eau, débouchant tangentiellement dans la trémie, légèrement au dessus de son ouverture de vidange. La référence 11 désigne une conduite d'introduction d'eau sous pression, qui, elle aussi, débouche tangentiellement dans la trémie, à hauteur de la conduite 10. Les références 10 a et 11 a désignent des robinets ou vannes d'arrêt, etc. dans les conduitss 10 et 11.
Conformément à l'invention, un tube de circulation forcée 12 est disposé dans la trémie 1. L'extrémité immergée de ce tube de circulation se trouve près et au-dessus du raccorde- ment de la conduite de vidange 8 au réservoir 1. L'autre extré- mité du tube de circulation 12 débouche'-légèrement au-dessus
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du niveau du liquide dans le résdervoir d 1 et est recourbée d'en- viron 180 , dans l'exemple représenté dans le dessin, de sorte que l'orifice 12 a du tube est tourné vers la surface du liquide dans le réservoir, cet orifice débouchant également dans l'enve- loppe 7, protégeant contre l'éclaboussement.
Le tube de circula- tion 12 est combiné avec une conduite d'air comprimé 13 et une conduite d'eau sous pression 14 qui peuvent 'être ouvertes ou fermées, à volonté, par les robinets ou vannes 15, et 16. Les conduites 13 et 14 sont disposées de manière à déboucher dans le tube de circulation à peu près dans la région de l'extrémité immergée de celui-ci. Leurs orifices sont désignés par les repé- res 13a et 14a. La distance des orifices de sortie 13a et 14a, de l'extrémité immergée du tube de circulation 12, correspond avantageusement à peu près au diamètre.du tube de circulation forcée 12.
Les orifices de sortie des conduites 13 et 14 ont avantageusement la forme d'ajutages et sont dirigés de façon que leurs prolongations coupent la section d'about du tube de circulation 12 à son extrémité immergée, à l'intérieur du tube.
La distance entre l'extrémité immergée du tube de circulation 12 et 1'orifice de vidange du réservoir 1 est de préférence approximativement le triple jusqu'au septuple du diamètre du tube. Le tube de circulation forcée 12 est disposé de préférence parallèlement à la paroi du réservoir et son diamètre est sensi- blement égal à celui de la conduite de vidange 8, par exemple 100 à 200 mm pour une trémie d'une contenance d'environ 7 m3.
Le tube de circulation 12 est avantageusement déplaçablelongitu- dinalement. Ainsi que cela est représenté dans le dessin, l'ex- trémité immergée du tube de circulation 12 plonge initialement dans la matière lourde sédimentée. Lorsqu-on introduit alors dans le tube 12 de l'eau par la conduite 14 dont,comme cela a été mentionné, 1-1*extrémité est avantagessement en forme d'aju=
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tage, il se produit une désagrégation de la matière solide dans la région de l'extrémité immergée du tube de circulation 12.
Lorsqu'ensuite, on introduit, par la conduite 13, de l'air com- primée celui-ci entraîne par le tube de circulation 12 le mélange humectée dans la partie de la'trémie où se trouve l' eau. Des chocs d'eau ultérieurs, par la conduite 14, dans le tube de circulation 12, continuent à désagréger la matière solide, jusqu'à ce que, finalement, il ne faille plus que de l'air amené par*la conduite 13, pour effectuer un transport ascensionnel continu de la matiè- re lourde dans le tube de circulation 12. Le tube de circulation forcée contribue donc essentiellement à mélanger la matière lourde avec l'eau.
Au bout de très peu de temps, la suspension 'est mélan- gée au point de pouvoir être évacuée.
Moyennant ouverture additionnelle des conduites d'air .et d'eau tangentielles 10 et 11, des dépôts marginaux de matière -lourde, éventuellement restants, sont également mis 'en circulation.
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