<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a trait à un procédé perfectionné de séparation ou de nettoyage de solides de petite grosseur à poids spécifiques différents.
Plus spécifiquement, la présente invention a trait à un procédé de séparation con- tinue qui permet de produire la séparation de particules de poids spécifiques dif- férents et d'une gamme de grosseurs de 1/4 de pouce x 0 et, de préférence, de 10 mailles x 0, par le seul emploi d'un fluide lourd.
Les présents procédés à fluide lourd sont avantageux pour la sépara- tion de solides de poids spécifiques différents seulement pour des grosseurs su- périeures à 1/4 de pouce, Dans tous ces procédés, on immerge un mélange de parti- cules de poids spécifiques différents dans un fluide lourd, ayant un poids spéci- fique supérieur à celui des particules légères et inférieur à celui des particules lourdes. Le mélange est, de ce fait, séparé en ses composants du fait de la ten- dance des particules lourdes à se déposer et des particules légères à flotter.
Un fluide lourd ordinaire est préparé en suspendant des solides 'broyés de poids spécifiques élevés dans l'eau, pour produire une suspension qui se con- serve avec une agitation modérée. En proportionnant convenablement l'eau et les solides, on peut obtenir un fluide lourd d'un poids spécifique quelconque voulu.
Du fait du prix des solides du fluide lourd, il est nécessaire qu'ils soient récupérés des produits du dépôt et du flotté, nettoyés et remployés, si l'opération doit être considérée comme praticable.
Dans les présents procédés, la-base de la récupération des solides du fluide lourd est la grosseur. Cela rend la séparation relativement aisée, car les solides de l'apport à séparer sont plus gros que 0,065 pouce en diamètre et les solides du fluide lourd sont plus fins que 0,003 pouce en diamètre. Quasi tous les solides des fluides lourds sont récupérés des produits du dép8t et du flotté-en passant par des tamis de drainage et ils peuvent être remployés sans autre traite- ment. Le petit pourcentage des solides du fluide, adhérant aux produits après le drainage est éliminé par la pulvérisation par l'eau sur des tamis de lavage.
Les solides du fluide lourd ainsi récupérés par l'eau de lavage doivent-être traités, car le rapport voulu eau à solides a été grandement affecté par la dilution. Le rapport voulu est généralement rétabli par un traitement à deux étapes, la premiè- re consistant en une flottation d'écume, un épaississement et un filtrage ou, si le fluide lourd est magnétiquement perméable, par l'attraction magnétique, et la seconde, à l'aide d'un densificateur. La technique magnétique est fort employée., en conjonction avec un épaississeur et un densificateur.
Bien que les présents procédés à fluide lourd soient bien adaptés à . la séparation de grosseurs supérieures à 1/4 de pouce, la pratique de ces procé-' dés ne peut être adaptée au traitement de grosseurs plus fines.¯Une des difficul- tés du traitement de particules plus fines est la récupération des solides du flui- de lourd (appelés aussi "agents lourds" ou "agente" ci-dessous depuis) les pro- duits du dépôt et du flotté. Cette difficulté devient insurmontable lorsque la taille de ces produits approche de la taille des agents lourds, par suite de l'im- possibilité de les séparer par tamisage.
Les tentatives de récupérer les agents lourds'à partir des produits fins en faisant usage de tamis de drainage et de la- vage ont donné lieu à la contamination du fluide lourd par les produits séparés et aussi à des pertes fort importantes des agents lourds, dues à la contamination des produits finis. -Cette perte d'agents donne lieu à des frais de remplacement tellement élevés que le procédé devient économiquement inacceptable.
Les problèmes les plus sérieux que .l'on rencontre dans la séparation de solides fins en fractions lourde et légère surviennent du fait que les solides fins se séparent bien plus lentement que les particules plus grosses. Les solides fins qui pénètrent dans le fluide en supplément, augmentent la viscosité et le poids spécifique du bain du fluide, ce qui diminue encore plus les vitesses du dé- pôt des particules. Du fait que les vitesses de sédimentation de ces particules sont petites, il se produit des tourbillons et d'autres perturbations, dus à l'a- gitation normalement requise pour garder les agents en suspension, tourbillons et
<Desc/Clms Page number 2>
perturbations qui empêchent complètement et effectivement la séparation des soli- des fins.
Il existe évidemment un besoin puissant d'un procédé efficace et éco- nomique dont la mise en oeuvre produise la séparation de particules fines de poids spécifiques différents.
Le but de la présente invention'consiste à proposer un procédé effica- ce et perfectionné qui satisfasse ce besoin d'un moyen de séparer des solides fins de poids spécifiques différents, mais écarte les diverses difficultés et limita- $ions que l'on rencontre dans les autres procédés.
La présente invention fournit un tel procédé. Le procédé perfectionné ici révélé sert à augmenter la vitesse de séparationdes solides fins en employant un fluide lourd de poids spécifique quelque peu inférieur au poids spécifique voulu de séparation et en communiquant un mouvement ascendant suffisant au fluidé pour effectuer la séparation à la pesanteur voulue. Le mouvement ascendant contri- buë'aussi à maintenir constante la variation de la densité ou gradient du bain, et contribue à évacuer les particules les plus légères et un peu de fluide lourd' du récipient de séparation, hydrauliquement, par le fluide introduit en un point éloigné de la zone de séparation.
La présente invention fait, de préférence, usage de particules magné- tiquement susceptibles en tant que constituant solide du fluide lourd et utilise cette propriété pour récupérer les agents lourds de leur mélange avec les maté- riaux séparés. Le procédé comporte en outre un traitement pour toute la fraction légère, sans le secours de tamis, dans des séparateurs magnétiques, pour récupé-- rer les particules magnétiquement susceptibles. Un traitement semblable est prévu pour la fractidn lourde.
Les buts de la présente invention sont ;
1.- Proposer un procédé efficace et économique de séparation de parti- cules fines de poids spécifiques différents, mais particulièrement d'une gamme de grosseurs de 10 mailles x 0, en faisant usage d'une suspension liquide d'agents lourds, sans opération d'élimination de fines extrêmes ou sans opérations qui com- prennent une classification, mécanique ou hydraulique.
2. - Proposer un appareil dans lequel la séparation peut être faite sous des conditions réglées de poids spécifique.
3. - Proposer un procédé de récupération des agents lourds, à perméa- bilité magnétique, des fractions fines du dép8t et du flotté, pour leur réintro- duction dans le système et de proposer une régulation automatique du poids spéci- fique du fluide lourd.
4.- Proposer un procédé de destruction de la coalescence des agents lourds dans une suspension liquide et de rétablissement de l'état dispersé du fluide lourd.
D'autres buts comprennent un mode perfectionné de traitement du flui- de lourd pour y détruire une coalescence éventuelle qui peut s'être produite entre les agents lourds, l'opération du retour du fluide dans le récipient de séparation avec le poids spécifique voulu et la facilité de la séparation des agents lourds et des produits.
D'autres buts de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante, prise en conjontion avec les dessins annexés.
La figure 1 est un schéma d'écoulement du système selon la présente invention.
La figure 2 est une représentation schématique de l'appareillage de sédimentation, représentant plus en détail les particularités perfectionnées de cette étape du procédé.
<Desc/Clms Page number 3>
Avant de faire référence aux figures et d'exposer les choses en dé- tail, l'invention va être décrite de manière générale,ce qui permettra une intel- ligence meilleure et plus claire de l'invention.
Le procédé continu perfectionné de séparation de solides fins de poids spécifiques différentes, d'une gamme de grosseurs de 10 mailles x 0, enseigné par la présente invention, comprend les opérations suivantes, en combinaison.
Un mélange de particules fines et d'un fluide lourd dont le poids spécifique est inférieur au poids spécifique voulu de la séparation, est introduit dans un cône, à la surface ou légèrement en dessous de la surface d'une masse fluide de solides finement divisés à perméabilité. magnétique, en suspension aqueu- se. La masse fluide ou le bain est maintenu sensiblement au repos et est caracté- risé par une variation du poids spécifique qui augmente du haut vers le bas, va- riation qui est gardée constante. Le fluide lourd est aussi introduit dans le cô- ne en un point éloigné de la zone de séparation et voisin d'un point de sortie si- tué au sommet géométrique, pour donner un mouvement ascendant au fluide depuis ce point et pour transporter hydrauliquement les particules en sédimentation à travers un orifice de sortie libre.
La fraction légère et le fluide lourd sont évacués par débordement par un déversoir situé au haut du cône. La fraction lourde et le fluide lourd sont évacués par la libre sortie en bas du cône. Toute la fraction flottée déversée, qui comprend tout le produit du flotté et du fluide lourd, pas- se vers un séparateur magnétique continu, avec ou sans addition d'eau, pour y être magnétiquement séparée. Pareillement, toute la fraction déposée ou sédimentée, qui comprend tout le produit de fluide lourd et de dépôt, passe directement à un sé- parateur magnétique séparé, avec ou sans addition d'eau, pour être magnétiquement séparée. Les produits léger et lourd sortent de séparateurs magnétiques avec l'eau, mais entièrement débarrassés de solides magnétiquement perméables (agents).
Les solides magnétiquement perméables (agents) sont déchargés des séparateurs magné- tiques sous la forme d'un fluide de poids spécifique supérieur à celui du fluide lourd en circulation, Le fluide sortant des séparateurs magnétiques est soumis à une violente agitation pour détruire la coalescence et rétablir l'état de disper- sion. Le fluide dispersé est renvoyé dans un récipient où l'on ajoute de l'eau au moyen d'une vanne réglée par flotteur, qui fonctionne pour maintenir un niveau prédéterminé et donc, pour maintenir la quantité de fluide contenu dans le cir- cuit, à une valeur constante. Le fluide est renvoyé au récipient de séparation à un poids spécifique constant, pour être remis en circulation dans le système.
On voit que le système est fermé en ce qui concerne les agents lourds et est pratiquement fermé en ce qui concerne le fluide lourd. La quantité d'eau perdue dans les .séparateurs magnétiques est telle que le fluide lourd sortant a toujours un poids spécifique supérieur à celui du fluide lourd en circulation.
Par conséquent il est nécessaire d'ajouter une certaine quantité d'eau pour gar- der constant le volume du fluide lourd dans le circuit. Cela s'effectue automati- quement par la vanne réglée par flotteur qui admet l'eau pour conserver un niveau prédéterminé. Puisque la quantité d'agents contenue dans le système est constante et que le volume du fluide lourd en circulation est gardé constant, le poids spé- cifique du fluide lourd en circulation est gardé constant.
Il. est maintenant fait référence au dessin annexé. L'invention va être décrite à propos d'une réalisation préférée. Pour faciliter la description, la mise en oeuvre du procédé va être exposée dans son application à la séparation d'un anthracite fin, ayant un poids spécifique inférieur à 1,70, d'un rejet ayant un poids spécifique quelque peu plus élevé.
Les solides magnétiquement perméables du fluide lourd seront ici la magnétite, ayant un poids spécifique de 5,0 et une gamme de grosseurs inférieure à 325 mailles. En dépit des références spécifiques à des matières particulières, l'intention n'est pas de limiter l'invention à la séparation d'une houille de son rejet, ni à l'emploi de la magnétite. Le choix de ces matières est purement'illus- tratif et n'est ni restrictif, ni limitatif.
<Desc/Clms Page number 4>
Un apport comprenant un mélange de particules 3/64 pouce x O d'anthra- cite et de rejet, par exemple, est introduit par un toboggan 11 avec un fluide lourd par la conduite '12 au haut ou au voisinage du haut d'un récipient de sépa- ration conique 10. Le fluide lourd est préparé avec un rapport de liquide (l'eau) aux solides (magnétite) tels que le fluide ait un poids spécifique inférieur au poids spécifique voulu de séparation. Par conséquent) le fluide lourd est caracté- risé par un poids spécifique en fait inférieur au'poids spécifique de la houille ou du rejet. Par conséquent, les forces de flottaison du fluide lourd ne sont pas suffisantes pour flotter la houille ou les particules les plus légères.
Par con- séquent, on produit une force supplémentaire, de grandeur suffisante et de direc- tion convenable, dans le bassin de sédimentation 10, force qui, combinée avec les forces de flottaison du fluide lourd, suffit à flotter les particules de houille, mais ne suffit pas à flotter les particules plus lourdes du rejet. Cette force sup plémentaire se manifeste comme un courant ascendant prononcé dans le corps du fluide lourd, comme l'indique dans le dessin la référence 15 qui montre la situ- ation et la direction générales du courant ascendant provoqué dans le bassin de sédimentation. Il faut observer que le fluide contenu dans le bassin est sensible- ment au repos.
Les particules d'anthracite et une certaine quantité de fluide lourd sont déversées du séparateur conique par-dessus un déversoir 50, de la manière habituelle. Toutefois, une technique spéciale est utilisée pour évacuer les parti- cules du rejet du récipient de séparation. Le rejet s'écoule par un orifice :cela- tivement petit 14 avec le fluide lourd injecté dans le cône par un conduit 16 en un point situé en dessous de la zone de séparation. La quantité de fluide lourd introduit est au moins égale à la quantité de matière fluide évacuée par l'orifi- ce 14, de manière qu'il n'y ait pas de mouvement descendant du fluide lourd dans la zone de séparation du récipient. Dans certains cas, un petit excès peut être injecté pour augmenter le courant induit ascendant qui s'écoule dans la zone de séparation.
Toute la fraction flottée, comprenant la houille, la magnétite et l'eau, passe par un conduit 18, directement dans une cuve de dilution 20 dans la- quelle on ajoute de l'eau par un conduit 51 pour disperser les solides dans la mas se fluide. Toute la bouillie est alors introduite par une conduite 21 dans un sé- parateur magnétique 22 de capacité suffisante pour séparer, par attraction magné- tique, la magnétite des particules de houille, non magnétiques, et de la majeure partie de l'eau. L'eau introduite dans la cuve 20 dilue la masse et empêche les particules magnétiquement perméables de capter les particules de houille et d'in- hiber ainsi une bonne séparation dans'le séparateur magnétique 22.
Le sédiment entier du cône, comprenant le rejet, la magnétite et l'eau passe par un conduit 25 à une cuve de dilution différente 26 et est traité de façon semblable. On ajoute l'eau par un conduit 52 et la masse diluée passe par un conduit 27 à un séparateur magnétique 28 pour séparer la magnétite du rejet et de la majeure partie de l'eau.
La houille produite et le rejet, à présent séparés l'un de l'autre et de la magnétite du fluide lourd, sortent du système, avec une certaine quantité d'eau le flotté par le conduit 30 et le dépôt par le conduit 31.
La magnétite sortant des séparateurs magnétiques est maintenant dans un état de coalescence et passe par les conduits 33 et 34 vers un agitateur 35 pour disperser le fluide lourd. Dans l'agitateur 35, le fluide lourd est soumis à une violente agitation par un-mélangeur 36 actionné par un moteur 37 pour réta- blir la magnétite dans son état original dispersé. Les particules de magnétite tendent à s'agglomérer sous l'influence de deux facteurs. En passant par les sé- parateurs magnétiques, lés particules reçoivent une légère polarisation magnétique De ce fait, les particules étant fort'petites, il existe une attraction de cohé- sion prononcée qui les amène à tendre à s'agglomérer ou à s'unir.
Le fluide lourd récupéré passe du réservoir agitateur 35 par un conduit 38 vers un bassin ou réser
<Desc/Clms Page number 5>
voir 390 Unconduit de sortie 40 relie le bassin 39à une pompe 4;qui remet le fluide lourd en circulation par le conduit 12. Le conduit 16 est un embranchement du conduit 12.
L'opération finale du processus consiste à équilibrer la magnétite @ récupérée par une quantité convenable d' eau. Lorsque c'est nécessaire, cette opé- ration est effectuée par l'addition de l'eau au bassin d'emmagasinage 39 par le conduit 45. Le fluide lourd est remis en circulation dans le récipient de sépara- tion 10 au moyen de la pompe de remise en'circulation 41 avec un poids spécifique voulu quelconque;, dans ses état dispersé initiale sans contamination et dans un état convenant à la réintroduction dans le système.
Puisque les problèmes de la séparation des solides fins différent de ceux que pose le traitement de matières plus grosses, le présent procédé est le mieux adapté à la séparation de¯solides fins d'une gamme de grosseurs de 3/4 pouce x 0 et,spécialement de 10 mailles x 0.
Lorsque l'eau accompagne l'apport des matières à séparer, elle n'est pas nocive au fonctionnement du processus, mais elle doit être prise en considé- ration. L'effet de cette eau est de réduire le poids spécifique du fluide lourd.
Toutefois, cela n'a pas d'inconvénients, car cela peut être compensé par une aug- mentation du poids spécifique du fluide lourd.
Le constituant solide du fluide lourd doit être magnétiquement permé- able, puisque la. récupération du fluide lourd à partir des produits dépend de cet- te propriété. une matière magnétique susceptible quelconque, telle que la magné- tite, le ferrosilicium ou un alliage du fer, est satisfaisante. Le choix de la ma- tière magnétiquement susceptible dépend du poids spécifique et de la viscosité voulus du fluide lourde de même que de son coût, de sa perméabilité et de stabi- lité. La grosseur moyenne de la matière, magnétiquement susceptible employée doit être inférieure à la grosseur moyenne des solides à séparer. Un broyage qui donne une grosseur telle que la majeure partie de la matière magnétiquement perméable soit inférieure à 325 mailles est satisfaisant.
La vitesse de sédimentation des particules fines dans un fluide lourd diminue à mesure qu'augmentent le poids spécifique et la viscosité du fluide. Si l'on emploie un poids spécifique intermédiaire entre ceux des fractions légère et lourde, comme dans le présent procédé, le poids spécifique et la viscosité sont si grands qu'une séparation n'est pas possible. En employant un poids spécifique inférieur à celui de la séparation, on réduit la viscosité comme le poids spéci- fique, ce qui augmente la vitesse de sédimentation et permet réellement la sépa- ration.
Le récipient de séparation est construit et il fonctionne de manière à accélérer la séparation des particules légères et.lourdes. Dans le récipient de séparation préféré de la présente invention, on obtient cela par une combinaison perfectionnée des PRINCIPES DU COURANT ASCENDANT et des PRINCIPES DE SÉDIMENTATION ET DE FLOTTAISON.Plus spécifiquement, les particules lourdes sont amenées à sédi- @ menter plus rapidement en diminuant la viscosité et le poids spécifique du bain de fluide lourd, ainsi qu'il est dit ci-avant. Le bain de fluide est alors amené à se déplacer vers le hautà la rencontre des particules qui sédimentent, pour exercer une force qui suffit tout juste9 lorsqu'elle est combinée à la force de flottaison du fluide lourd, à faire flotter les particules légères.
Ce fluide en mouvement ascendant emporte aussi les particules légères du récipient de sépara- tion, par-dessus un déversoir.
Le bain de fluide lourd est une suspension de particules magnétique- ment perméables dans l'eau et la suspension n'a pas une stabilité autonome. Les particules tendent à se déposer. Antérieurement, le fluide lourd a été maintenu 'dans un état de poids spécifique uniforme par l'agitation. Dans la.présente inven- tion, l'agitation de ce type est nocive à la séparation des particules fines, à cause de l'introduction de tour ballons. Selon le procédé ici décrit, les solides
<Desc/Clms Page number 6>
du fluide lourd, les plus gros, sédimentent lentement et ce n'est que les solides, les plus fins du fluide lourd qui sont maintenus en suspension parole'mouvement : ascendant du bain.
Ainsi, le poids spécifique du fluide lourd n'est pas gardé unirforme dans tout le bain, mais augmente avec la profondeur. On tire grand avantage de cette variation du poids spécifique du bain, puisque le poids spécifique de la partie supérieure du bain peut être fort faible. Ainsi, la sédimentation, dans cette partie, est grandement facilitée.
Il est nécessaire d'évacuer le sédiment à mesure qu'il se forme, pour éviter l'accumulation qui augmenterait le poids spécifique et la viscosité et in- hiberait la séparation. Il est aussi nécessaire d'évacuer le sédiment sans déran- ger le courant ascendant du fluide lourd. Par conséquent, le sédiment n'est pas évacué avec le fluide lourd qui a passé par la zone de séparation, car ce fluide devrait nécessairement se.déplacer vers le bas, vers l'ouverture de sortie, en opposition au mouvement ascendant du bain, en formant des courants tourbillonnai- res. Comme il a été dit ci-avant, un fluide est introduit dans le récipient bien en dessous de la'zone de séparation. Ce fluide emporte le sédiment à travers un orifice ou un tuyau.
Dans ces circonstances, la matière est accompagnée du liquide qui n'a pas passé par la zone de séparation et, par conséquent, la séparation n'est pas perturbée. L'évacuation du produit lourd, effectuée de cette manière, a lieu à une vitesse relativement constante.
Bien que la matière fluide qui transporte hydrauliquement les particu- les du sédiment hors du récipient de séparation soit présentée ici comme un fluide lourd supplémentaire, quelque autre liquide, tel que l'eau, peut être employé, car ce liquide ne participe pas à la séparation. Si l'on emploie un fluide autre que le fluide lourd, on doit avoir spécialement soin d'empêcher ce liquide de se mélanger au bain principal.
Les séparateurs magnétiques ici employés peuvent être d'une quelconque des constructions commerciales. Ils peuvent être du type à courroie, à tambour ou du type à champ tournant. Ils peuvent être alimentés en courants continu ou alter- natif ou comporter des aimants permanents. Il est important que les séparateurs magnétiques fonctionnent pour extraire sensiblement toutes les particules magnéti- ques des produits flottés et déposés, avec un captage minimum de matières non ma- gnétiques. On préfère aussi que les concentrés magnétiques aient un poids spéci- fique supérieur à celui du fluide lourd remis en circulation, de manière que le poids .spécifique voulu puisse être obtenu simplement par addition d'eau.
Cela cons- titue une différence par rapport aux procédés antérieurs où les séparateurs magné- tiques fonctionnent pour donner un concentré magnétique ayant un poids spécifi- que inférieur à celui du fluide lourd remis en circulation. Par conséquent, le concentré devait alors être épaissi pour obtenir le poids spécifique voulu.
Dans ces cas de la fraction lourde et de la fraction légère, le nombre des séparateurs magnétiques employés peut varier. La présente invention ne limite pas chaque traitement récupérateur de fluide lourd à un seul séparateur magnéti- que. Il n'est non plus pas essentiel que chaque traitement implique le même nombre de séparateurs magnétiques. Les séparateurs peuvent être employés en parallèle ou en série. Le processus n'est pas affecté par la taille, le nombre ou l'agencement des séparateurs magnétiques employés dans chaque cas.
, Les concentrés des séparateurs magnétiques peuvent être traités sépa- rément, si on le désire. Toutefois, puisqu'ils sont finalement joints, il est bien plus simple de combiner ces concentrés magnétiques avant la dispersion, de la ma- nière indiquée ci-avant.
Lorsque la coalescence des particules résulte de la seule attraction magnétique, on peut substituer à la violente agitation, recommandée dans le pré- sent procédé, une bobine démagnétisante. Comme il a été dit, l'effet de cisaille- ment de la violente agitation détruit la coalescence, due à la cohésion et à l'attraction magnétique, et elle est préférable. Toutefois, il est important que la répartition des grosseurs des solides magnétiques ne soit pas grandement modi-
<Desc/Clms Page number 7>
fiée, car cela influencerait la variation de la densité maintenue dans le récipient de séparation.
Peur obtenir le poids spécifique voulu, il est habituellement néces- saire de redonner au fluide lourd le rapport convenable de l'eau aux solides pour sa réintroduction dans le système. Puisque sensiblement tous les solides magnéti- quement perméables sont récupérés, virtuellement sans contamination et à un poids spécifique supérieur à celui du fluide lourd remis en circulation, une déviation quelconque par rapport au poids spécifique convenable doit être attribuée à une perte d'eau. En outre, puisque tous les appareils employés dans le processus, sauf le bassin d'emmagasinage, contiennent un volume constant, toute perte d'eau au cours du processus résulte en une perte de volume par le bassin d'emmagasinage.
Par conséquent, le poids spécifique voulu est rétabli et est réglé simplement par l'addition de l'eau faite pour garder un niveau prédéterminé dans le bassin d'em- magasinage.
L'exemple qui suit du lavage d'un anthracite d'une grosseur extrême- ment fine illustre la mise en oeuvre du présent procédé :
Un anthracite brut d'une grosseur de 35 mailles 0, ayant une teneur en cendres de 33,3 et les pourcentages suivants des grosseurs
EMI7.1
<tb> U.S. <SEP> Pourcentage
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> mailles <SEP> 0,50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 60 <SEP> mailles <SEP> 36,15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> # <SEP> 80 <SEP> mailles <SEP> 26,10
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> # <SEP> 100 <SEP> mailles <SEP> 13,00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> / <SEP> 200 <SEP> mailles <SEP> 17,50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> 200 <SEP> mailles <SEP> 6,75
<tb>
est introduit par un toboggan dans un cône séparateur avec un débit de 28 tonnes nettes par heure.
Le fluide lourd, d'un poids spécifique de 1,35, qui a circulé dans le système pendant environ dix minutes, est amené alors au même toboggan avec un débit de 45 gallons par minute et le mélange de houille et de fluide lourd est introduit dans le bain de fluide lourd légèrement en dessous de la surface. Le fluide lourd est composé d'une suspension aqueuse de magnétite à 90 % des particu- les de moins de 325 mailles et le reste, de plus de 325 mailles e de moins de 200 mailles. Un fluide lourd du même poids spécifique est introduit dans la sec- tion inférieure du cône avec un débit de 150 gallons par minute, en communiquant un mouvement ascendant au bain. En quelques minutes, l'équilibre est atteint et le poids spécifique au haut du cane est d'environ 1,15 et, en bas du cône 1,50.
La fraction légère (anthracite) et le fluide lourd débordent par-des- sus un déversoir disposé au haut du cône et sont introduits directement dans un séparateur magnétique, par l'intermédiaire d'une cuve de dilution. On n'ajoute pas d'eau dans le présent cas, car la dilution est inutile. La cuve de dilution sert simplement de trémie d'alimentation du séparateur magnétique. Le séparateur magné- tique laisse sortir l'eau et le produit anthraciteux sans particules de magnétite avec un débit de 16,5 tonnes nettes par heure. Le fluide lourd sort du séparateur magnétique avec un poids spécifique de 2,1 et est introduit directement dans une cuve de dispersion.
La fraction déposée (rejet) et le fluide lourd sortent par un orifice de 1 1/4 de pouce situé au sommet géométrique du cône et sont introduits, dans une cuve de dilution à laquelle on ajoute de l'eau pour réduire le poids spécifique de la masse fluide à 1,25. La mtière sortant de la cuve de dilution est introduite directement dans le'séparateur magnétique du rejet qui laisse sortir un fluide lourd d'un poids spécifique de 2, 3, et de l'eau et du rejet sans particules de magnétite.
<Desc/Clms Page number 8>
Le fluide lourd provenant de ce séparateur magnétique du rejettes! in- troduit dans la cuve de dispersion où il est joint au fluide lourd provenant du séparateur magnétique de la houille et soumis à une agitation violente. Ce qui dé- borde de la cuve de dispersion est introduit directement dans le réservoir d'emma- gasinage où l'on ajoute de l'eau au moyen d'une vanne réglée par flotteur. Le ni; veau du fluide lourd dans le réservoir d'emmagasinage est gardé constant et le fluide lourde d'un poids spécifique de le35 est alors renvoyé dans la zone de sé- paration.
L'anthracite produit contenait 11,97 % de cendres et les pourcentages suivants des grosseurs :
EMI8.1
<tb> U.S. <SEP> Pourcentages
<tb>
<tb> 35 <SEP> mailles <SEP> 0,40
<tb> 60 <SEP> mailles <SEP> 37,26
<tb>
<tb> 80 <SEP> mailles <SEP> 27,44
<tb>
<tb> / <SEP> 100 <SEP> mailles <SEP> 13,59
<tb>
<tb> # <SEP> 200 <SEP> mailles <SEP> 13,60
<tb>
<tb> - <SEP> 200 <SEP> mailles <SEP> 7,71
<tb>
Le rejet contenait 76,06 % de cendres et les pourcentages suivant des grosseurs :
EMI8.2
<tb> U.S. <SEP> Pourcentages
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> mailles <SEP> 0,71
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 60 <SEP> mailles <SEP> 34,10
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> mailles <SEP> 22,42
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> mailles <SEP> 12,p3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 200 <SEP> mailles <SEP> 26,04
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> - <SEP> 200 <SEP> mailles <SEP> 4,70
<tb>
Rendement théorique du produit : 66,8% ou 18,7 tonnes.
Rendement effectif : 16,5 tonnes ou 88,4 % de la récupération théori- que.
Ce qui précède montre à l'évidence que la présente invention offre un certain nombre d'avantages importants. Le premier et le plus important de ceux-ci est qu'elle permet de traiter des matières très fines qui, antérieurement, ne pouvaient être efficacement séparées par aucun procédé antérieurement avancé, qui repose sur des différences de poids spécifique-. En second lieu, le présent procédé peut être mis en oeuvre rapidement et aisément avec fort peu d'équipement, puisqu'il supprime l'emploi des tamis de drainage, des tamis de lavage, des épais- sisseurs, des blocs magnétiseurs, des bobines démagnétisantes et des densifica- teurs.
Un autre grand avantage consiste en l'emploi du récipient de séparation préféré qui donne une séparation efficace, avec une circulation minimum de la ma- tière magnétiquement perméable et un minimum de -puissance.et d'usure.
L'exposé de la présente invention concerne largement la séparation de deux produits. Le présent procédé ne s'y limite pas nécessairement. Par exem- ple, la fraction flottée ou sédimentée du récipient de séparation peut être trai- tée ensuite dans un autre récipient séparateur qui fonctionne à un poids spécifi- que différent, pour obtenir un produit intermédiaire ou un troisième produit. Le prétraitement ou de retraitement ne constituent pas un pas hors du domaine de la présente invention.
Le récipient de séparation décrit ci-avant a une construction et un fonctionnement perfectionnés et constitue en lui-même une invention. Toutefois, on
<Desc/Clms Page number 9>
ne désire pas limiter le présent procédé à son emploi. D'autres récipients-de sé- paration, tels que les cyclones à fluide lourd et les turbines à fluide lourd, qui augmentent-la vitesse de séparation en substituant à la-pesanteur des forces cen- trifuges, peuvent aussi être employée. Toutefois, ces récipients ne sont pas pré- férés, car ils requièrent davantage de matière magnétique par tonne de matière traitée et requièrent donc une plus grande capacité du séparateur magnétique. Ils requièrent aussi une puissance supérieure et présentent le désavantage supplémen- taire d'une variable de plus, la force centrifuge, qui doit être réglée.
Bien que la présente invention ait été représentée et décrite en se référant à une réalisation préférée, divers changements et modifications, qui peuvent être apportés et qui sont évidents à une personne versée dans cette tech- nique et ne s'écartent pas de l'esprit, du domaine et des vues de l'idée inventi- ve ici réalisée, tombent dans les limites de l'invention.
REVENDICATIONS. la- Procédé de séparation de solides non magnétiques de poids spéci- fiques différents, qui comprend les opérations consistant à combiner un mélange de solides fins à une composition contenant,des particules magnétiquement permé- ables, à séparer ledit mélange et ladite composition en au moins deux fractions contenant des parties dudit mélange, de poids spécifiques différents, et des par- ticules magnétiquement perméables, à 'soumettre individuellement la quantité to- tale desdites fractions à des séparations magnétiques pour éliminer lesdits par- ticules magnétiquement perméables pour récupérer, desdites fractions, des parties séparées dudit mélange.
2.- Procédé de séparation de solides non magnétiques contenant un mélange de particules fines de poids spécifiques différents, .qui comprend les opé- rations consistant à combiner un mélange desdits solides fins ayant une grosseur granulométrique inférieure à environ 1/4 de pouce à un liquide lourd contenant des particules magnétiquement perméables ayant une grosseur granulométrique infé- rieure à environ 200 mailles, le poids spécifique dudit liquide lourd contenant lesdites particules magnétiquement perméables, étant inférieur au poids spécifique de séparation,à séparer la suspension liquide combinée résultante, contenant le- dit mélange et ledit liquide lourd en au moins deux fractions dont chacune con- tient une partie dudit mélange ayant un poids spécifique différent et une partie desdites particules magnétiquement perméables,
à soumettre la totalité d'au moins une desdites fractions à une séparation magnétique pour récupérer 'lesdites parti- cules magnétiquement perméables afin de récupérer ainsi, de ladite fraction, une partie dudit mélange, à soumettre les particules magnétiquement perméables à une opération: décoalesoente et à remettre en circulation lesdites particules magné- tiquement perméables rendues non coalescentes pour les combiner à du mélange frais.
3.- Procédé de séparation de solides fins non magnétiques de poids spécifiques différents, qui comprend les opérations consistant à introduire un mélange desdits solides-fins, ayant une grosseur granulométrique inférieure à en- viron 1/4 de pouce dans un bain relativement ,;
en repos, composé d'une suspension aqueuse de particules magnétiquement perméables, ayant une grosseur granulométri- que inférieure à environ 325 mailles, le poids spécifique de ladite suspension aqueuse contenant lesdites particules magnétiquement perméables étant inférieur au poids spécifique de séparation, à introduire davantage de suspension aqueuse dans le voisinage du haut dudit bain et en un point situé en dessous de la zone de séparation existant dans ledit bain, à établir un mouvement ascendant dudit bain, à retirer des particules lourdes desdits solides non magnétiques et une partie de ladite suspension aqueuse dudit bain par une ouverture restreinte voisi- ne du fond, et à retirer des particules légères desdites solides non magnétiques et une partie de ladite suspension aqueuse du haut dudit bain.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.