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Procédé par voie sche pour enrichir des phosphates naturels, appareil pour exécuter le procédé et produits obtenus.
La présente invention concerne l'enrichissement des phos- phates naturels.
Les phosphates naturels extraits du sol sont appelés ciaprès minerais. Ces minorais comprennent du phosphate et de la silice en mélange avec des constituants argileux appelée schlamms Pour obtenir un phosphate convenant pour la fabrication d'engrais, tel que le superphosphate ou le superphosphate triple, et d'autres produits, comme l'acide phosphorique et le phosphore, il est nécessaire d'éliminer sensiblement tous les constituants siliceux
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et argileux du minerai.
On a proposa de nombreux procédés pour obtenir le phospha te exempt de schlamm$ et de silice. En général, ces procèdes mettent en jeu une combinaison complexe de criblage et do lavages super. ficiels en association avec des flottations sur table et par écumage pour augmenter l'efficacité du procédé de séparation.
Dans un procédé d'enrichissement efficace, le minerai doit : être désagrégé autant que possible avant que ne commence la sépara- tion en phosphate et en silice et argile. Pour désagréger le minerai, on le met habituellement en suspension dans de l'eau, puis on le soumet à une série de criblages, d'abrasions et de lavages. Les pro- cédas et les appareils classiques pour le traitement des phospha- tes peuvent être alors utilisés pour la séparation du sable et des schlamms. Ces procédés consistent habituellement à cribler d'abord le minorai désagrégé, pour recueillir les particules de phosphate grossières et séparer les particules très fines (-0,105 mm) et les schlamms du minerai. Les schlamms et les fines sont ainsi séparés.
Les fines (-1,19 à +0,105 mm) provenant du premier criblage sont alors soumises à des flottations sur table et en cellule permettant de recueillir des particules de phosphate fines et intermédiaires.
Les schlamms argileux et les particules siliceuses fines qu'on peut rejeter sont à l'origine des principales difficultés de la flottation. Ces schlamms doivent être séparés du minerai avant que celui ne soit flotté, parce que leurs surfaces spécifiques extrêmement élevées favorisent l'absorption des réactifs chimiques et rendent la flottation trop onéreuse. Les schlamms contiennent également des quantités considérables de phosphaten,à savoir en général de l'ordre de 20 à 25% de phosphate de rhaux. Il serait donc très intéressant de disposer d'un procédé évitant la formation d'un rebut contenant un tel produit.
Une autre difficulté importante de l'application du pro- cédé envisagé ci-dessus est que les constituants siliceux et argi-
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leux adhèrent à la surface du phosphate,, L'efficacité du procédé dépend de l'élimination sensiblement complète de tous ces constituants du phosphate.Les constituants siliceux et argileux du mine- rai initial peuvent se présenter sous la forme de "conglomérats de boue" lors de la mise en suspension et du pompage depuis la mine jusqu'au lavoir, et entraîner au cours des opérations ultérieures des morceaux de phosphate d'une dim nsion sensiblement voisine.
Ces conglomérats de boue sont soit un mélange d'argile et de si- lice, soit un mélange d'argile, de silice et de particules de phos- phate. Ces conglomérats sont la cause d'un colmatage excessif pen- dant le criblage et entrainent la perte d'une quantité importante de phosphate. Pour éviter les difficultés provoquées par ces con- glomérats et l'adhérence aux surfaces, il faut recourir à des 'lava-, ges superficiels prolongés et onéreux et à des appareils de désagrégation et de séparation d'un prix élevé.
L'invention a pour but de procurer un procédé et un appa- reil nouveaux permettant l'enrichissement des phosphates naturels qui évitent les difficultés envisagées. L'invention procure un procédé exécuté en substance par voie sèche qui permet de désagré- ger efficacement et complètement un minerai et de le préparer ef- ficacement en vue de l'isolement ultérieur du phosphate.
Suivant l'invention, le phosphate naturel est enrichi par 'un procédé suivant lequel on sèche à chaud le minerai en le soumet- tant simultanément à une attrition dans une colonne sensiblement verticale, on soumet le minerai séché à une classification pneuma- tique pour obtenir des nodules de phosphate et de fines particules de phosphate et de silice, ainsi qu'une petite quantité d'argile agglomérée, puis on sépare les nodules de phosphate des fines parti- cules.
Les fines particules de phosphate peuvent être séparées des fines particules de sable et de l'argile agglomérée, par exemple par voie électrostatique ou par flottation de façon classique,puis
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sont recueillies à l'état de phosphate concentré. En procédant comme indiqué ci-dessus, les difficultés provoquées par les schlamms à rejeter et les conglomérats de boue sont supprimées complètement.
Une classification pneumatique préliminaire est normale- ment exécutée pendant l'attrition, de préférence en recourant à une chambre à lit fluidisé intérieure et à une chambre de désagré- gation montée au-dessus de la colonne d'attrition. Le minerai est donc avantageusement séparé en une fraction de +1,9 cm et en une fraction de -1,9 cm, cette dernier- citant soutirée de la colonne d'attrition en vue de séparer ultérieurement les nodules de phos- phate.(Cette fraction-comprend évidemment les fragments de-1,9 cm - provenant de la désagrégation des fragments de +1,9 cm tombant dans la colonne).
L'opération ci-dessus est exécutée avantageusement en soumettant le minerai à l'action d'un courant gazeux inerte s'éle- vant dans la colonne d'attrition à une vitesse de 2000 à 4500 cm/ seconde et de préférence de 3500 cm/seconde à une température de
120 à 200 C et de préférence de 175 C. Le minerai d'une granulomé- trie supérieure à 1,9 cm est soutiré de préférence de la chambre à lit fluidisé, tamisé et recyclé à la colonne.
Les fines soutirées de la colonne sont alors soumises à la classification pneumatique, de préférence en une fraction de -0,105 à 0,044 mm et en une frac- tion de +0,105 à +0,044 mm et en particulier ei de fraction de 0,074 et en une fraction de +0,074 mm, la fraction grossièrecompre nant les nodules et les fines de phosphate, la silice et l'argile agglomérée. Les nodules et de préférence aussi les fines de phosphate sont recueillis.
L'invention a également pour objet un appareil permettant d'exécuter le procédé et comprenant (a) une colonne d'attrition sensiblement verticale et des dispositifs l'alimentant en minerai;- ' (b) une chambre à lit fluidisé communiquant avec la colonne et située sous celle-ci; (c) des dispositifs permettant de faire pas- ser un fluide gazeux inerte à une température élevée dans la chas-
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bre de la colonne et des dispositif permettant de régler la tempé- rature et la vitesse de ce fluide, de façon que le minerai puisse être séché et classifié pneumatiquement en une fraction d'environ +1,9 cm et en une fraction d'environ -1,9 cm; (d) une chambre de désagrégation surmontant la colonne et communiquant directement avec celle-ci;
(e) un collecteur et séparateur communiquant avec la cham- bre de désagrégation et propre à recevoir la fraction séché@ de -1,9 cm et capable de la séparer en une fraction de -0,044 mm et en une fraction de 40,044 mm la fraction de +0,044 mm comprenant les nodules et les fines de phosphate, la silice et l'argile agglomérée;
et f des dispositifs communiquant avec le collecteur permettant de séparer les nodules de phosphate dos fines particules de ph de silice et l'argile agglomérée*
L'invention est davantage illustrée en se référant aux dessins annexés dans lesquels les Figs.l et 2 illustrant schématiquement des appareils permettant d'exécuter le procède suivant l'invention et différant uniquement par la nature des dispositifs destinés à la séparation, préférée suivant l'invention, des fines de phosphate des sables siliceux et de l'argile agglomérée.
Les Figue 1 et 2 représentent un appareil comprenant une trémie d'alimentation communiquant avec une source de minerai (non représentée) par une conduite 2. La trémie 1 communique avec la colonne d'attrition 3 au bas de laquelle se trouve une chambre à lit fluidisé 16 communiquant directement. Une chambre de désagré gation 4, par exemple une chambre de broyage par projection se trouve au-dessus de la colonne d'attrition 3 et communique avec un premier crible collecteur 5.
La conception de la chambre de broyage 4 est importante.
L'angle entre la surface frappée et la direction du courant de matières (gaz et solides) atteignant la surface doit être suffisam- ment aigu pour provoquer la désagrégation requise du minerai Issu de la colonne d'attrition 3. En général,cet angle est compris entre
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60 et 150 et est de préférence de 90 . Toutefois, un dispositif de broyage autonome quelconque, par exemple un broyeur Jordon ou un broyeur à boulets, susceptible de provoquer la désagrégation requise du minerai peut remplacer la chambre de broyage.
La classification pneumatique se fait dans le premier crible collecteur 5 où le minerai est séparé en une fraction fine, avantageusement de -0,105 à -0,044 et de préférence de -0,074 mm et en une fraction grossière avantageusement de +0,105 à +0,044 et de préférence de +0,074 mm.
La fraction grossière est amenée à un crible sec 6 oû les nodules de phosphate (+1,19 mm) sont soutirés par la conduite 7 et constituent un des produits.
Lo produit d'une granulométrie de -1,19 mm comprenant de fines particules de phosphate, de silice et une faible quantité d'ar gile agglomérée est traitée différemment suivant qu'on utilise l'appareil de la Fig.l ou celui de la Fig.2.
Dans l'appareil que représente la Fig.l, le produit d'une granulmométrie de -1,19 mm est soutiré du crible 6 par la conduite 8 et amené à un second crible 9.. Dans le crible.9, le minerai est divisé en une -fraction de -1,19 à +0,42 mm et de là transféré à une.table de flottation 10 .où il est traité de la façon classique à l'aide-de réactifs de flottation anioniques, qui sont constitués habituellement par un mélange d'acides gras, de pétrole lampant, de mazout et de soude caustique. De la table de flottation 10, le con- centré de phosphate obtenu est soutiré par la conduite 11, tandis qu'un produit de rebut comprenant essentiellement des constituants siliceux est soutiré par la conduite 12 et rejeté.
Dans le crible
9, le minerai est également divisé en une fraction de -0,42 à +0,149 mm qui est amenée la première cellule 22 d'un dispositif de flottation à deux cellules. Dans la cellule.22, cette fraction du mineral est'.'traitée par un réactif comprenant de la soude caus- tique, du mazout, des acides gras et, si on le désire, une petite
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quantité de pétrole lampant. Une fraction de rebut comprenant du con stituant siliceux est séparée du phosphate et soutirée par la conduite 24 puis rejetée.
Le concentré de phosphate provenant de cette flottation est soutiré,par la conduite 23, rincé avec de l'acide sulfurique pour éliminer l'huile et les traces d'acide gras, lavé et amené à une seconde cellule de flottation 25 du dispositif de flottation à deux cellules. Au cours de cette flottation, on ajoute des amines. Dans la cellule 25 les particules sont divisées en une fraction de rebut comprenant le constituant siliceux soutirée par la conduite, 27 et rejetée et en un concentré de phosphate à teneur très élevée en phosphate de chaux qui est soutiré par la conduite 26..
D'autre part, comme le montre la Fig.2, le minerai ayant une granulométrie de -1,19 mm est extrat du, crible sec 6 par la conduite 8 et amené à un séparateur électrostatique 9'. Dans la séparateur électrostatique 9', le minerai est divisé en une fraction comprenant le phosphate recherché, soutiré par la conduite 10', et en une fraction de rebut comprenant la silice et l'argile agglomérée soutirée du séparateur 9' par la conduite 11. Le séparateur électrostatique 9' permet également d'obtenir un produit intermédiaire, c'est-à-dire du phosphate contenant une quantité de silice et d'argile suffisante pour le rendre impropre à la mise en oeuvre, mais dans lequellas particules de phosphate sont suffisamment volumineuses pour éviter leur entraînement dans le rebut.
Ces produits intermédiaires peuvent être extraits du séparateur 9' par une conduite 12 et recyclés en vue d'un nouveau traitement, En variante, en fonction de la quantité de silice et d'argile des produits intermédiaires, ceux-ci peuvent être renvoyés à la trémie 1 par l'intermédiaire de la valve 23' et de la conduite 22' en vue d'un nouveau traitement.
Le séparateur électrostatique utilisé peut être d'un type approprié'quelconque disponible dans le commerce. Des exemples
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de tels séparateurs sont décrits dans les brevets americains n 2.357.658 et 2.738.067 ainsi qu'aux pages 40 à 47 du "Handbook of Mineral Dressing" de Taggart.
Comme le montrent les deux figures, la fraction fine est soutirée du crible collecteur 5 et amenée par la conduite 20 à un second crible collecteur 13 recueillant environ 95% des fines..
Ces fines sont alors soutirées du crible collecteur 13 par la con- duite 15. Les gaz provenant du crible collecteur 13 peuvent être lavés puis évacués à l'atmosphère pa la conduite 14.
Une conduite 17 raccordée à la chambre à lit fluidisé 16 permet d'en soutirer le minerai qui n'est pas suffisamment désa-. grégé dans la colonne d'attrition 3 et dans la chambre 16 elle même Ce minerai est amené à un crible sec 18. La fraction de +1,9 cm est soutirée du crible sec par la conduite 21 et constitue un des pro-, duits recherchés. La fraction de -1,9 cm est soutirée de ce même crible sur 18 par une conduite 19 et renvoyée à la trémie 1.
Le procédé suivant l'invention peut être exécuté en uti- . lisant les appareils des Figs.l et 2 de la façon suivante: du mine- rai est amené par la conduite 2 à la trémie 1 d'où il est introduit dans la colonne d'attrition 3. Un fluide gazeux inerte chaud, par exemple ayant une température d'environ 175 C, et une vitesse d'environ 3500 cm par seconde s'élève de la chambe à lit fluidisé 16 dans la colonne d'attrition, verticale 3. La vite ; du fluide est réglée de façon que le minerai de-1,9 cm s'élève dans la colon- ne. 3 et dans la chambre de broyage 4 tandis que le minerai de +1,9 tombe dans la colonne d'attrition 3 et dans la chambre à lit fluidisé 16, réalisant ainsi la classification pneumatique du mine- rai (en particules de +1,9 cm) dans la colonne d'attrition 3.
(Dans le présent mémoire, par classification pneumatique, on veut dire la séparation de la matière solide en fractions de la granulométrie voulue à l'aide d'un gaz ou fluide gazeux inerte. La force du cou- rant de gaz sert à la classification pneumatique dans la colonne
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d'attrition 3, tandis que la force Centrifuge est mise en oeuvre dans le premier crible collecteur 5. Le gaz inerte utilisa peut être un gaz ou un mélange gazeux quelconque ne réagissant pas avec le minerai. Des gaz appropriés sont, entre autres, l'air, l'azote, l'hélium, l'argon et les gaz de combustion comprenant de l'azote, de l'anhydride carbonique et de la vapeur d'eau .
Le minerai de 1-9 cm est chassé dans la chambre de broyage 4 et dans le crible collecteur
5 où il est séparé pneumatiquement en une fraction fine,par exemple de -0,074 mm, et en une traction grossière, par exemple de 0.074 mm La fraction grossière est passée du crible collecteur 5 au crible sec 6 où elle est divisée en une fraction de nodules de phosphate de +ltl9 mm et en une fraction de -1,19 mm comprenant de fines par- ticules @ phosphate, de silice et une petite quantité d'argile ag- glomérée, soutirée par la conduite 8.
Lorsqu'on utilise l'appareil que représente la Fig.l, la fraction comprenant le phosphate, la silice et l'argile agelo - mérée est amenée par la conduite 8 à un crible 9. Dans le crible 9, le minerai est divisé en une fraction de 1,19 mm à +0,42 mm, qui est amenée à la table de flot talion 10 et en une fraction de -0,42 mm à +0,074 mm.qui est amenée au dispositif de flottation à deux cel- lules indiquées 'en 22 et 25. Le concentré de phosphate fin est obte- nu par cette flottation de la façon déjà indiquée. Les fractions de rebut comprennent la silice et l'argile agglomérée et sont recueil- lies puis rejetées.
Il convient de remarauer que la flottation décrite ici peut être une opération à plusieurs passes, c'est-à-dire au cours de laquelle le concentre de phosphate est recyclé et retraité pour augmenter la teneur en phosphate de chaux du produit final. De façon analogue, un criblage approprié et un choix judicieux de la granu- lométrie permettent d'éliminer la flottation sur table et de n'uti- 'liser que la double cellule de flottation (ou flottation par écumage) : tout en obtenant un produit ayant une teneur suffisamment élevée en phosphate de chaux,
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D'autre part, lorsqu'on utilise l'appareil de la Fig.2, la fraction phosphate-silice-argile agglomérée extraite du crible sec 6 est amenée par la conduite 8 au séparateur électrostatique 9'.
Les fines particules sont séparées électriostatiquement en une trac.
%ion comprenant le.phosphate recherché qui est soutirée par la con- duite 10' et en une fraction de rebut comprenant la silice et l'argile agglomérée qui est soutirée par la conduite 11. Comme expliqua ci-dessus, la séparateur permet également d'obtenir un produit intermédiaire, qui est soutiré par la conduite 12 et recy- clé en vue d'un nouveau traitement.
Il convient de noter que la séparation électrostatique peut être également une opération à plusieurs passes, c'est-à-dire que le concentré de phosphate et le produit de rebut peuvent être recyclés au séparateur et soumis à de nouveaux traitements, afin que la teneur en phosphate de chauxsoit suffisamment élevée (par exemple de 70 à 80%),dans le concentré et suffisamment basse (par exemple de 0 à 5%) dans le produit de rebut. Si on le désire, les produits peuvent être recyclés et soumis à la séparation électro- statique quatre ou cinq fois.
Indépendamment de la nature de l'appareil utilisé, la fraction fine obtenue au crible collecteur 5 est soutirée par la conduite 20 et amenée à un second crible collecteur 13 où les constituants argileux fins sont séparés. Ces constituants sont alors extraits'du crible collecteur par la conduite 15. Les gaz du col- lecteur sont lavés puis relâchés à l'atmosphère par la conduite 14. le minerai de +1,9 cm tombant dans la colonne d'attri- tion 3 et dans la chambre à lit fluidisé 16 est désagrégé pendant sa chute par l'action des gaz chauds qui s'y élèvent. Le minerai se trouvant au fond de la chambre est fluidisé par les gaz et séché.
Il est désagrégé par l'agitation à l'état fluidisé et s'élève dans la colonne d'attrition 3. Ce minerai désagrégé s'élève dans la co- lonne d'attrition 3 et est soumis au traitement avec le minerai de
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-1,9 cm comme décrit plus haut. Le minerai non désagrégé restant au fond est soutiré par la conduite 17 et amené à un second crible sec 18 où il est séparé en'une fraction de +1,9 cm, qui est recueillie par la conduite 21 pour constituer en produit final, et en une traction de -1,9 cm qui est soutirée par la conduite 19 et recyclée à la trémie d'alimentation 1.
L'invention procure par conséquent un procédé intégré permettant de désagréger et de recueillir les phosphates. Le succès du procédé dépend dans une grande mesure de la vitesse et de la température du fluide qui s'élève dans la chambre à lit fluidisé et la colonne d'attrition. La température et la vitesse de ce fluide peuvent être réglées de façon à faire s'élever le minerai de -1,9 cm dans la colonne, la chambre de broyage et le crible collecteur de façon à le désagréger et à le préparer en vue de la flottation ou de la séparation électrostatique. De façon générale, la vitesse de ' ce fluide doit être comprise entre environ 2000 et 4500 cm/seconde mais est de préférence d'environ 3500 cm/seconde.
La température du fluide s'élevant dans la colonne d'attrition doit être de 120 à 205 C mais de préférence de 175 c Pour entretenir cette température dans la colonne, une température de 1090 à 2210 C doit être maintenue au-dessous de lit fluidisé. Une température plus élevée doit être entretenue au-dessous du lit fluidisé pour compenser les pertes de chaleur que provoque l'humidité du minerai tombant dans la colonne et la chambre à lit fluidisé.
L'invention offre de nombreux avantages. Le plus important de ceux-ci est sans doute la suppression des difficultés de l'évacuation des schlamms. Le prodédé actuel dans l'industrie consiste à pomper les schlamms dans des bassins de plusieurs centaines d'hectares conçus spécialement à cette fin. En raison de l'aptitude des schlamms à absorber une grande quantité d'eau (environ 70 à 80% en poids), les sols qur lesquels sont déversés ces schlamms perdent leur valeur. L'invention évite cet inconvénient.
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L'invention permet aussi de supprimer le procédé actuel qui consiste à pomper le minerai sous forme de suspension de*la mine à l'installation de traitement sur une distance pouvant atteindre 5 à 8 km ou davantage, étant donné que le minerai peut être transporté maintenant par wagons ou par un système de convoyeur directement de' la mine à la trémie. Pour pomper du minerai sur cette distance et évacuer les schlamms en recyclant l'eau, on doit utiliser des kilomètres de canalisation, des stations de pompage onéreuses et de grandes quantités d'électricité. L'invention rend inutile l'utilisation d'un système de pompage compliqué.
Etant donné qu'un tel sys- tème de pompage requiert une Inspection constante en vue de déceler et éviter les pannes, les fuites des canalisations, etc., l'invention permet une économie considérable de frais d'investissement et de salaires. En outre, le problème de la formation des conglomérats de boue dans les canalisations pendant le transport du minerai est. évité également. Etant donné que le minerai brut n'est jamais mis .en suspension dans de l'eau,les conglomérats de boue ne peuvent évidemment se former..
Outre les avantages ci-dessus, l'invention offre l'inté- rêt de supprimer une partie importante du système complexe de lavage et de criblage actuellement mis en oeuvre. Il en résulte une nouvelle réduction des frais de production.
L'invention est davantage illustrée par les exemples suivants.
EXEMPLE 1.-
On utilise dans cet exemple l'appareil de la Figol.
Du minerai de Floride est amené à raison d'environ 450 kg heure dans la colonne d'attrition 3. Des gaz de combustion chauds (environ 1650 c comprenant de la vapeur d'eau, de l'anhydride carbonique, de l'azote et de l'oxygène sont introduits dans la chambre à lit fluidisé et mis en circulation à une vitesse d'environ 3500 cm/seconde dans la colonne d'attrition où ils entretiennent
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Uno partia Importante do, ce, winaial $.1 d:.Q:S?rd:&:ttQ 9m44gx% sa. chute sous I-'ei'L:èt, des ga-z. saes r,',xie.LidSu Ce ena-rat s*41éVe alors dans la ce" lonne. d!'att:x:itJ.an at y est t:ra1:lié; eù Nu1111.t COl11nle indiqua* 1.8 minerai recueilli raru.a,lea sur- la tQnd de la chsabpe de t'lut.... ct1Jratt1i.Olll sans 8..VJoj;r été cl6seZr4e4,î est Siou.t1r' de la chambre de
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tlui1disa-ttOl1! eb amené à. un r.i.e sec; Q 11 est divisé en une trac-
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tien de +.:t9) <:m',) qui est r'O;Quei:U.1.e poixr oonstltuer un des produits j tïnîs et, en une fraction -19 C qui est sout1râe du crible sec ! puis ra.ce et retraitée-.
De cette façon, on obtient 73 kg d'un
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produJLt de' +11> CIl cnm
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Les résultats des analyses granulométriques et chimiques
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de 1.J>al1mentat1on'et du produit (concentré) sont donnés dans les tableaux 1 et II, respectivement.
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TABLEAU 1 Alimentation
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<tb> Fraction,$ <SEP> en <SEP> poids <SEP> Analyse <SEP> Distribution <SEP> PC(4)
<tb> pc(1) <SEP> Insoulbles <SEP> (2) <SEP> fe <SEP> et <SEP> A <SEP> (3)
<tb> + <SEP> 1,9 <SEP> cm <SEP> 2,0 <SEP> 72,1 <SEP> 7,5 <SEP> 2,3 <SEP> 3,5
<tb>
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-1,9 cm x +1,19 1 9s0 74,2 6,4 2,1 16,2 -1,19 x +0,42 ma 15,2 4631 41,6 2,2 a.b,9 0,42 x +0,074'n .
59j2 36,6 61,0 1,7 52,4 -Oeo74 14s6 31,2 45r3 12,7 11.0 Alimentation non criblée ##¯¯¯¯¯¯¯¯1¯¯¯¯¯¯'¯¯¯¯¯######-########## %en poids de phosphate de chaux (PC) (2) % en poids d'insolubles (3) % en poids de Fe2O3 et de Al2O3 (4) Détermination de la distribution du PC a déterminer le poids, T, en g, du PC total dans un échantillon de 100 g de 1'alimentations a cribler un échantillon de 100 g de cette alimentation et déterminre le poids G, G',G" etc, en g, de PC de chaque fraction, et (c)calculer la distribution par les formules 100 c g/t 100 x g/5 $100 x g/5 etc
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TABLEAU II
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Produit "¯¯¯¯¯¯¯¯¯.¯¯¯¯¯¯¯¯##
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<tb> Fraction, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> Analyse <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> PC
<tb>
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pC ( n5oluble(2) , Fe et A(3)
recueilli + 1..9 eu 2 s 0 72..1 .' y v , 7, 5 ' 2,3 100 - 1,9 cm x +1,19 9..0 74,2 6,4 2s1 100 -1,19 x +0..42 ma 8..8 72..8 7,5 ..1 93,0
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<tb> 0,42 <SEP> x+0.074 <SEP> mm <SEP> 22,7 <SEP> 75,5 <SEP> 3,5 <SEP> 2,1 <SEP> 78,0
<tb>
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Total 42,5 74,5 5s1 2,1.. 87,5 (1) % en poids phosphate de chaux (PC) (2) $ en poids d'insolubles...
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-. (:) fs en poids de Fe2g + A1203.... ¯. . ¯ . ¯ .....
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Une analyse des résultat de ces essais montre qu'on ob- tient un phosphate ayant une teneur suffisamment élevée en phosphate de chaux pour qu'il convienne pour la fabrication de phosphore, d'acide phosphorique, d'engrais et d'autres produits phosphates industriels normaux. EXEMPLE 2.-
On répète le procédé général de 1'exemple 1 en utilisant le même appareil. Toutefois, dans ce cas, la température d'équi- libre dans la colonne d'attrition est d'environ 204 c Les résul fats sont sensiblement les mêmes que dans l'exemple 1.
EXEMPLE 3
On utilise dans cet exemple l'appareil de la fig.2
Du minerai de Floride est amené à raison de 450 kg/heure dans la colonne d'attrition. Des gaz de combustion chauds (environ 1650 c comprenant de la vapeur d'eau, de l'anhydride carbonique, de l'azote et de l'oxygène sont injectés dans la chambre à lit fluidisé et mis en circulation à une vitesse d'environ 3500 cm/secon- de dans la colonne d'attrition et y entretiennent à l'équilibre une température d'environ 175 C. Les gaz de combustion sèchent et font s'élever dans la colonne d'attrition tout le minerai d'une granulo- métrie égale ou inférieure à 1,
9 cm et le font pénétrer dans la chambre de broyage et le crible collecteur où le minerai est recueil- li et divisé en une fraction de -0,044 mm et en une fraction de +0,044 mm.
La fraction de -0,044 mm est soutirée de façon continue du premier crible collecteur et amenée au second crible collecteur.
Les gaz du crible collecteur sont lavés et relâchés à l'atmosphère.
On soutire du crible collecteur un sous-produit sec et très finement divisé. Au cours de l'opération, on obtient environ 421 kg de fines au au crible collecteur.
La fraction de +0,044 mm du premier crible collecteur est amenée à un crible sec où. elle est divisée en une fraction de +1,19mm
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et en une fraction de -1,19 mm. On obtient environ 327 kg de nodules de phosphate de +1,19 mm constituant l'un des produits.
La fraction de -1,19 mm à +0,044 mm, consistant essentiellement en fines particules de phosphate, de silice et en une petite quantité d'argile agglomérée, est soutirée du crible et amenée ainsi chaude et sensiblement sèche au séparateur électrostatique,
Dans le séparateur électrostatique, les particules séchées passent sur une électrode rotative à haute tension, (vitesse de ro- tation à environ 0,1 à 100 tours/minute, potentiel d'environ 20.
000 à 50.000 volts) qui sépare cette alimentation en trois produits distincts, à savoir un concentré de phosphate, un produit de rebut comprenant de la silice et une petite quantité d'argile agglomérée et un produit intermédiaire qui est recycléet retraité.Après 8 heures de travail on obtient 1466 kg de phosphate et 1234 kg de rebut.
Les résultats des analyses granulométriques et chimiques de l'alimentation et du produit (concentré) sont donnés dans les tableau III et IV, respectivement.
Au cours de l'opération, le minerai de + 1,9 cm descend dans la colonne d'attrition et la chambre de fluidisation. Une fraction importante de ce minerai est désagrégée pendant sa chute sous l'effet des gaz chauds et secs. Le minerai désagrégé s'élève dans la colonne d'attrition et est traité et recueilli comme décrit cidessus. Le minerai éventuellement recueilli au fond de la chambre de fluidisation sans avoir été désagrégé est soutiré de cette chambre et passé dans un crible sec où il est divisé en une fraction de +1,9 cm, qui est recueillie pour constituer l'un des produits, et en une fraction de -1,9 cm qui est recueillie également et recyclée pour être traitée de nouveau. On obtient ainsi 73 kg de produit'de +1,9 cm.
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TABLEAU III Alimentation ¯¯¯¯
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<tb> Fraction, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯Analyse¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> Distribution <SEP> PC <SEP> (4)
<tb> PC <SEP> (1), <SEP> Insolubles <SEP> (2) <SEP> Fe <SEP> et <SEP> A(3)
<tb>
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-1,9 cm 2y0 ?2,1 7,5 2,3 3,5
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<tb> 1,9 <SEP> cm <SEP> x <SEP> +1,19 <SEP> mm <SEP> 9,0 <SEP> 74,2 <SEP> 6,4 <SEP> 2,1 <SEP> 16,2
<tb> -1,19 <SEP> x+0,044 <SEP> mm <SEP> 77,4 <SEP> 38,0 <SEP> 56,9 <SEP> 2,1 <SEP> 71,3
<tb> 0,044 <SEP> mm <SEP> Il,6 <SEP> 32,1 <SEP> 43,2 <SEP> 13,6 <SEP> 9,0
<tb> Alimentation <SEP> non <SEP> criblée <SEP> 41,3 <SEP> 49,8 <SEP> 3,4
<tb>
(1) % en poids phosphate de chaux PC (2)% en poids d'insolubles (3) % en poids de Fe2O3 et Al2O3 (4) Détermination de la distribution a déterminer le poids, T en g,
du PC total dans un échantillon de 100 g de l'alimentation a cribler un échantillon de 100 g de cette alimentation et déterminer le poids G, G', G etc., en g, de PC de chaque fraction et, (c) calculer la distribution par les'formules: 100 x G, 100 x G', 100 x G etc.
T T T
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TABLEAU IV Produit.
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#####-------;&nalvse ¯¯¯¯- en poids du Fraction, % en poids AnalYSe recueilli M (1) Insolubles (2) A + Fe (3) recueilli +109 can 2#0 72yl 7.;5 2,3 100 -189 cm x .t1,19 - 9,0 74s2 bs4 '-' 100 -1$19 x +0,044 mm 3407 76,o 3,5 le5 8987 Total 45e7 75,5 4s2 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯!L#### (1) % en poids phosphate de chaux (PC) .
(2) % en poids d'insolubles (3)% en poids de Fe2O3 et de Al2O3
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EXEMPLE 4
On répète le procédé général de l'exemple 3 en utilisant le même appareil que dans cet exemple. Toutefois, dans ce cas, la température d'équilibre dans la colonne d'attrition est d'environ 204 C. Les résultats sont sensiblement les mêmes que ceux de l'exem ple 3.
Une analyse des résultats des essais des exemples 3 et ; indique de nouveau qu'on obtient un produit ayant une teneur avantageusement élevée en phosphate de chaux.
Bien que divers modes et détails do réalisation aient été décrits pour illustrer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sor-' tir de son cadre.