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PROCEDE ET DISPOSITIF DE SEPARATION MAGNETIQUE,
En PARTICULIER DES MATERIAUX FAIBLEMENT MAGNETIQUES
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Parât les différents procèdes d'enriohiaaement magne- tique des minerais,de fer en milieu aqueux, ceux qui re- courent au collage des grain$ magnétiques sur une surface mo0 bile magnétisée donnent les meilleurs résultats, lorsqu'il - t'élit de traiter des fines de minerai faiblement magnétique
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dont les grains ont des dimensions inférieures à oel mm, ''.I'/"';
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Et parmi ces procédés l'un des plus connus constat à introduire, sous forme de pulpe, le minerai à traiter, dans un entrefer compris entre un rotor induit ou un
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tambour tournant ette pièce polaire fixe et à abandonne:)*. ; les particules non magnétiques dans un liquide où baigne -\ .#-?#'# .iep'art3éd.rotor, puis à recueillir sdpardafentpar''r'r:, exemple par raclage, les particules magnétiques qui sortent de l'entrefer collées au tambour.
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Un tel procédé a cependant pour défaut que 1'extrao :w tion des grains stériles et l'évacuation des grains Bagne Ç tiques se font dans des zones continues, à la frontière desquelles les produits de chaque catégorie ont des trajectoires voisines, de sorte qu'on ne peut les départager complètement et qu'un certain pourcentage de grains de chaque catégorie sont finalement évacués avec ceux de l'autre catégorie.
Ce pourcentage est d'ailleurs d'autant plus élevé que les dimensions des grains sont plus petites*
Une autre cause d'imperfection de la séparation magnétique avec un tel procédé vient de ce qu'une certaine proportion de grains non magnétiques sont imbriqués dans la couche de pulpe collée au tambour par les forces magnétiques et ne peuvent en être délogés par le simple passage dans le liquide où baigne une partie du tambour,
La présente invention a peur but de remédier à ces inconvénients et d'améliorer la séparation des particules' magnétiques et non magnétiques constituant des mélanges pulvérulents humides, en particulier lors de .l'enrichisse- ment magnétique des minerais de fer à 1-laide d'un tambour tournant,
en répartissant le processus de séparation en plusieurs phases bien délimitées.
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A cet effet l'invention a pour objet un procédé de séparation magnétique des produits pulvérulents magnétique$ et non magnétiques en mélange, dans lequel on fait circuler lesdits mélanges, en milieu liquide, dans au moins un ' premier entrefer compris entre un rotor induit tournant et au moins une première pièce polaire fixe partiellement envelop- ' pante, les grains magnétiques se collant sur la périphérie dudit rotor et en étant ensuite décolles dans une zona où i le champ magnétique est faible ou nul, et les grains non magnétiques étant extraits par des moyens mécaniques hydromécaniques, procédé caractérisé en ce qu'on fait cir- culer un liquide de lavage, à contre-courant du sens de révolution de la surface du rotor,
au moins dans ledit premier entrefer où l'on introduit les produits 1 traiter et hors duquel on évacue ledit liquide de lavage entraînant les grains non magnétiques et en ce qu'on fait passer les produits magnétiques, collés sur le rotor, dans un deuxième entrefer compris entre la surface cylindrique dudit tambour et une deuxième pièce polaire partiellement enveloppante et on recueille le concentré magnétique à la sortie de ce deuxième entrefer.
Selon d'autres caractéristiques que-l'invention peut . également présenter ; a) le mélange pulvérulent de produits à traiter est introduit dans ledit premier entrefer par la même extrémité de celui-ci que ledit liquide de lavage, dans le même sens que ce dernier, et on extrait ledit liquide de lavage entraînant les produits non magnétiques à l'autre extrémité de l'aro de couronne cylindrique que forme ce premier entrefer.
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b) el mélange de produits à traiter est introduit dans ' ledit premier entrefer, dans le sens de rotation dudit rotor, et 1 évacuation du liquide de lavage des particule non magnétiques est effectuée par au moins un canal percé dana ladite première pièce polaire et débouchant dans le- dit premier entrefer. c) On fait circuler un courant de liquide dans ledit
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deuxième entrefer. ' #;':'$*<±:
# deuxième entrefer. d) Le courant de liquide suivant o. circule daM le.,,.,r sens opposé au sens de révolution de la surface du rotor, e) Le régime d'écoulement du courant de liquide est
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' pulsatoire, . , # bzz
L'invention a également pour objet un dispositif de séparation magnétique des mélanges de produits pulvérulente en milieu liquide, dispositif comprenant un rotor magné.
- tique induit tournant entre une première et une deuxième pièces polaires fixes partiellement enveloppantes avec lesquelles il constitue respectivement un premier et un
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deuxième entrefer en forme d'arc de couronne cylindrique$' el,,-,-, dispositif comprenant également des moyens d'introduction , des produits à traiter dans le premier entrefer et des moyens d'extraction et d'évacuation des produite traités,
Caractérisé en ce que des moyens d'injection d'un courant de liquide de lavage sont placés au voisinage d'une extré mité dudit premier entrefer et orientée de façon que le courant liquide qu'ils délivrent pénètre et circule dans ledit premier entrefer en aena inverse du mouvement de la surface du rotor magnétique et en ce que les moyens pour .% extraire et recueillir les particules magnétiques sont " situés à l'extrémité dudit deuxième entrefer qui est la plus-
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,éloignée desdits moyens d'injection du courant liquide.
Selon d'autres caractéristique$ que le dispositif ci-dessus peut également présenter t a) Les moyens d'introduction du mélange pulvérulent à traiter débouchent dans ledit premier entrefer par l'exttrémité de celui-ci parlaquelle pénètre le courat liquide de lavage et sont orientés dans le mime sens que ce dernier et placé. eu aval des moyens d'injection du courent de liquide de lavage en se rapportant au sens d'écoulement du liquide.
h) Les moyens d'introduction du mélange pulvérulent à traiter débouchent dans ledit premier entrefer par l'extrémité de celui-ci qui est opposée à celle par ou pénètre ledit courant liquide de lavage et au moins un canal d'évacuation de ce liquide et des produits non ,' magnétiques est percé dans ladite première pièce polaire et débouche dans ledit premier entrefer.
c) Les moyens d'introduction du mélange à traiter sont disposât selon b) ci-dessus et ladite première pièce polaire est composée de deux parties entre lesquelles un intervalle est ménagé de facon à permettre l'écoulement du liquide de lavage chargé des produits non magnétiques, d) Des moyens pour introduire un courant de liquide de lavage débouchent dans ledit deuxième entrefer.
On comprend qu'en faisant circuler dans l'entrefer un courant de liquide en sens inverse de la révolution de la surface du rotor on balaye à contre-courant la couche de produits qui y sont collés et que l'on puisse ainsi' en déloger les particules non magnétiques qui y sont re- tenues. De plus on entraîne ainsi dans des directions
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différentes chaque catégorie de produit, ce qui en facilite l'extraction et l'évacuation par des voies bien séparées...
L'invention permet en outre de séparer le traitement : en phases bien distinctes, ce qui ne peut qu'en augmenter l'efficacité:
Dans une première phase les particules magnétiques sont collées sur le rotor tournant, et avec elles un certain pourcentage de particules non magnétiques, dans une deuxième phase l'action intense d'un courant liquide déloge les grains non magnétiques oculus dans la couche.'. de produits collés au rotor.
Enfin, deux autres phases de traitement, également bien distinctes, consistent à transporter, suivant des trajectoires différentes* les éléments de chaque catégorie qui, selon les modalités De réalisation du dispositif, seront extraits soit en des zones non configura, soit de part et d'autre d'un plan de séparation dont la position est indépendante des caracté- ristiques magnétiques et granulométriques du produit à traiter, ce que les procédés classiques ne permettent pas d'obtenir.
Les méthodes et les moyens d'extraction et d'évacuation des produits sont simples et connus. Par exemple, les grains non magnétiques sont évacués avec le liquide sortant du ' premier entrefer et le concentré magnétique est déodllé et recueilli soit à l'aide d'une raclette disposée à l'extré- . mité d'une goulotte ou d'un transporteur à courroie, soit à l'aide d'un jet de lavage qui l'entraîne sur un déflecteur,
Les pièces polaires sont, autant que possible, symétriques par rapport à un plan diamétral du rotor, afin que les forces d'attraction magnétique qu'elles exercent
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sur celui-ci soient égales et opposée, ce qui permet d'éviter la flexion du rotor et la fatigue de l'arbre qui l'entraîne.
Afin d'illustrer et de bien faire comprendre l'invention on va maintenant en décrire, à titre d'exemples nullement limitatifs, deux réalisations différentes en se reportant - aux dessins annexés. Suivant ces dessins ; la figure 1 représente une coupe verticale de la partie essentielle d'un dispositif selon l'invention, pour l'en- magnétique par voie humide des fines de mine- rai, dans lequel l'introduction des produits à traiter et 1 l'injection de liquide sont effectués par la même extrémité d'un entrefer, et la figure 2 représente une coupe verticale de la partie essentielle d'un dispositif selon l'invention, pour l'enri- chissement magnétique des minerais, dans lequel l'intro- duetion de la pulpe à traiter et l'injection de liquide so:
.t effectués en des extrémités différentes d'un même entrefer qui comporte un canal d'évacuation du produit stérile et du / liquide injecte.
Sur le dispositif de la figure 1, un rotor 1, monté ; sur un axe 2, tourne dans le sens indiqué par les flèches A, entre deux pièces polaires fixes 3 et 4 qui l'enveloppent partiellement. Ce rotor 1 est constitué par un empilement ! de tôles magnétiques. Une série de sillons perpendiculaires aux génératrices de sa surface cylindrique sont pratiqués à la périphérie de ce rotor; ils sont remplis de matière non magnétique de façon que la surface du rotor soit lisse.
Grce à ces sillons la valeur du gradient de champ magné- tique régnant à la surface du rotor est élevée et par
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conséquent la valeur de la foret de collage des particules ¯ magnétiques l'est aussi. Sur la figure 1,la ligne 5 représente le fond de ces sillons.
Les pièces polaires 3 et 4 constituent les extrémités d'un circuit magnétique, non représenté, qui est excité de façon connue par un enroulement. Le minerai à traiter ! ; arrive sous forme de pulpe par une goulotte d'alimentation 6 terminée par un bec 7 débouchant à l'extrémité supérieure : de l'entrefer compris entre la pièce polaire 4 et le tambour.
Une rampe distributrice d'eau, composée d'une conduite
8 cylindrique raccordée le long d'une génératrice à une buse plate 9 déverse un courant d'eau qui brasse le minerai entrant et l'entraîne dans l'entrefer. L'eau injectée et les matières stériles sortent en 10 par l'autre extrémité : de l'entrefer. Le concentré magnétique, collé au rotor, parcourt l'autre entrefer à la sortie duquel il est. récupéré en 11. L'axe transversal XX de symétrie des deux entrefers est incliné sur l'horizontale (représentée sur la figure 1 par la ligne HH) afin de faciliter l'in- troduction de la pulpe et l'écoulement des matières entran- tes et des particules en suspension qui, comme on le verra plus loin, circulent à contre-courant des matières collées à la surface du rotor.
Un organe de raclage 12 comportant une face déflectrice 13 récupère le concentré /- magnétique qui pourrait rester collé au rotor et empêche les ruissellements d'eau chargée de stérile d'atteindre la zone d'évacuation du concentré magnétique.
Le processus de séparation magnétique est le suivant t la pulpe brassée et entraînée dans l'entrefer 14, les
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grains magnétiques viennent se coller la périphérie du rotor dans une zone de l'entrefer comprise dans le secteur délimité par les traits interrompus a et b; ils sont alors entraînés par la rotation du rotor, ressortant de l'entre- fer 14 par son extrémité supérieure et sont soumis à un lavage dans une zone de l'appareil comprise dans le secteur a, o. Par "lavage"il faut entendre que le courant . d'eau décolle les particules de matière stérile qui, étant imbriquées dans la couche de produits collés au rotor, ont été entraînées avec elle.
Ces particules de matière stérile décollées parle lavage sont entraînées a nouveau par le courant d'eau dans l'entrefer. Certains grains magnétiques sont également entraînés par le jet d'eau sortant de la buse 9 mais cela ne présente pas d'inconvénient puisque le liquide les ré- introduit dans l'entrefer 14 ou ils sont recollés au rotor.
Le courant d'eau qui parcourt toute la longueur de l'entre- fer 14 y effectue également un lavage supplémentaire et les particules magnétiques qui peuvent Atre décollées de la t .on.. b vont se recoller un peu plus loin dans un secteur b, d. le concentré magnétique sortant de la zone a b passe dans l'entrefer 15. Avec un tel parcours les trajectoires des produits de chaque catégorie ont des incidences très différentes en leurs points de récupération et leur évacua- tion par des voies séparées en est facilitée.
Des essais ont été effectués avec un dispositif ex- périmental dans lequel le rotor avait un diamètre de 150 mm, une longueur de 70 mm et des sillons de 0,4 mm de large. La largeur des entrefers était de 2,5 mm. Le rotor tournait à 110 tours/mn. Le produit à traiter consistait en une pulpe
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à mû (en. poidz3) d'un minerai oolithique contenant 2*55 d e 'fer et dont les grains avaient des dimnnsiono inférieure s. '.à' ';;#.; 100 .
En introduirait, pur centimètre do longueur 6ii 0 or$ z'"5 'kg de minorai par heure on recueillait., la sortie de. : .;:; l'appareil un produit concentra contenait 36% de ?eo Le 'rèj'eV: /'"n'ah contenait que 13. '# '.'-## ".##..'# <># . ; :v ''# #'-#' ;#" :/- :"..i:y- 'v;: "#:'>''#'# ' Sur la fi;ure 2 on retrouve tx4 rotor srn6ti:ue: ta ;.':r:' -; #'"##'#'tournant suivant le sens do la flèche us arbre d' éntret :'':' ... nemènt 2a et dos pièces polaires partiellement e n'volopp"too..-, y.3a e'4.a.
La tambour comporte des oillona salon 5&ooMt6'-. .:'da.r3wlr-exomple précédent La pièce: polaire 4a cat dampoae; - . de deux é 1 -to z et 4o entre lesquels" on à mn un. *:'.''.>;.-?.V! espace libre 4d forçant cariait ..'#'. '##;'#' '\ *;;- #""' :.,-C !#'#'#-># En 6n on a ricprdaentd ur: aulotte d1 alimentation vn'xy\'¯;¯ minerai à traiter qui. introduit par un 1300.. '#;.;# 7a entre ,xuant 4b de la rt :ao polaire 4a et le rotor la.
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1 .. ?:;o,)c.5j d,,\ .5 e;a:^'.z ¯; ,h,: produits !:n.o1v1rulentg magnétiques at ':'i"'\" -,.,4<\,..:"'''-011..';''''' ";10"'\ , 1 .3 -'1..... lequel on fait circula;.' .".i,.f:i.. ;>>?;v;53, Ht milieu 11 '1lùde, dans au moins %"6 iq:s?f^.1.l:.1 çritr'.?:*or compris entre5" an rotor induit tournait et, au ooinc \0 )'01'ÜN pièce polaire fixe par- t.el e:4rt': :1.'.f.)1011);'\f1l} \;<;:"'1::.:1::; a;;r..:1tiquos se collant sur la L71^.;1f1'.'l''W? dudlt rotor -3t ,'.1..,it!'1t ensuite décollés dans une zone ou 1,: c'n;1.:;? ;:.-.nt\-'? ost faible ou nul, t las gl"nin3 non n?iA"!at::'.'.'!:.' ::',1"x:
extraits p'1r dos moyens mécaniques :I,'C:i Oi:l.t;fl::'t. i'::;, ?rc.c4d caractérisé en ce qu'on fait circuler un 11''',1:\}.de d? l;17:q'-') 5 CO::-:oLlrlâlt du sens
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de révolution de la surface du rotor, au moins dans ledit premier entrefer où l'on introduit les produite à traiter et hors duquel on évacue ledit liquide de lavage entraînant les grains non magnétiques et en ce qu'on fait passer les produits magnétiques, collés sur le rotor, dans un deuxième entrefer compris entre la surface cylindrique dudit tambour et une deuxième pièce polaire partiellement enveloppante et on recueille le concentré magnétique à la sortie de ce deuxième entrefer.
2 - Procédé suivant la revendication 1 dans lequel le mélange pulvérulent de produits à traiter est intro- duit dans ledit premier entrefer par la même extrémité de, celui-ci que ledit liquide de lavage, dans le même sens que ce dernier, et on extrait ledit liquide de lavage entraînant les produits non magnétiques à l'autre extrémité de l'arc de couronne cylindrique que foras ce premier entrefer.
3 - Procédé suivant la revendication 1 dans lequel le mélange de produits à traiter est introduit dans ledit premier entrefer, dans le sens de rotation dudit rotor tournant, et l'évacuation du liquide de lavage des parti.. ouïes non magnétiques est effectuée par au moins un canal-' percé dans ladite première pièce polaire et débouchant dans ledit premier entrefer.
4 - Procédé suivant la revendication 1 dans lequel on fait circuler un courant de liquide dans ledit deuxième entrefer.
5 - Procédé suivant la revendication 1 dans lequel le courant de liquide suivant c/ circule dans le sens opposé au sens de révolution de la surface du rotor.
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6- Procédé suivant la revendication 1 dans lequel le régime d'écoulement du courant de liquide est pulsa- toire,
7 - Dispositif de séparation magnétique des mélangea de produits pulvérulents en milieu liquide, dispositif compienant un rotor magnétique induit tournant entre une première et une deuxième pièces polaires fixes partielle- ment enveloppantes aveo lesquelles il constitue respective- ment un premier et un deuxième entrefer en forme d'ara de couronne cylindrique, dispositif comprenant également des moyens d'introduction des produits à traiter dans le premier entrefer et des moyens d'extraction et d'évacuation des produits traités,
caractérise en ce que des moyens d'injection d'un courant de liquide de lavage sont placés au voisinage d'une extrémité dudit premier entrefer et orientas de façon que le courant liquide qu'ils délivrent pénètre et circule dans ledit premier entrefer en sens inverse du mouvement de la surface du rotor magnétique et en ce que les moyens pour extraire et recueillir les partie cules magnétiques sont situés à l'extrémité dudLt deuxième entrefer qui est la plus éloignée desdits moyens d'in- jection du courant liquide.
8 - Dispositif suivant la revendication 7 dans lequel les moyens d'introduction du mélange pulvérulent à traiter débouchent dans ledit premier entrefer par l'extrémité de celui-ci par laquelle pénètre le courant liquide de lavage et sont orientés dans le même sens que ce dernier et placés en aval des moyens d'injection du courant de liquide de lavage en considérant le sens d'écoulement du liquide.
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Dt?03t: 3uivnt la revendication 7 dans la- quai lus saoyans d'introduction du mélange pulvérulent traita? il-ins ledit premier antrefar par l'ex- t't'\m1tr. (h oslui-sl qui 9St celle par oïl pénètre If--flti-11. 'Liquide da lavage et au moins un <#.:#''. canal deévacuaticii a ce liquide et des produits non :-.'##;# y.- magnétiques est perce,* dans ladite première pièce polaire, et débouche dans l3dît premier entrefer, , / '.;:
10.
Dispositif suivant la revendication 7 dans quel les moyens d'introduction du mélange à traiter sont disposes selon la revendication 9 et ladite première pièce polaire est composéss do doux parties entre lesquelles un
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intervalle r.-3t îainagé de façon à permettre 1114coulement ' du liquide de lavage chargâ des produits non magnétique$* 11 - Dispositif suivant la revendication 7 dans le-
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quel je3 moyen pour introduire un courant de liquida de lavage découchent dans ledit deuxième entrefer.