Procédé pour l'obtention d'un mélange destiné à être cuit pour la fabrication de ciment. La présente invention a pour objet un procédé pour l'obtention d'un mélange destiné à être cuit pour la fabrication de ciment, en particulier du ciment Portland.
Ce procédé est effectué par traitement de matières premières calcaires broyées, dont au moins un. des constituants de celles-ci doit être partiellement éliminé, soit qu'il soit eu excès sur la quantité désirable pour la cuisson, soit qu'il soit en partie sous forme de parti- cülesi de dimensions impropres à la cuisson, soit encore qu'il soit sous ces deux états à la fois. II permet soit de traiter une roche de composition donnée, soit de traiter successi vement des roches de compositions diffé rentes, en particulier des roches dans les quelles la teneur en carbonate de calcium est variable.
Il est caractérisé en ce que l'on sépare les matières premières, une fois broyées, en deux portions, l'une grossière, l'autre fine, cette sé paration, étant conduite de telle sorte que la, portion grossière contient, outre les particules de dimensions impropres à la cuisson, une quantité suffisante de particules fines du constituant à éliminer pour que cette portion grossière comprenne toute la partie à éliminer dudit constituant, en ce que l'on soumet la portion grossière à une flottation pour en sé parer la quantité indésirable dudit constituant,
en ce que l'on met de côté cette quantité indé sirable et en ce que l'on mélange le reste de cette portion grossière avec la portion fine qui n'a pas été soumise à une flottation.
Lorsque ce procédé est des-hué au traite ment successif de roches de compositions dif férentes, dans lesquelles la teneur en carbo nate de calcium est variable, ou conduit la séparation des matières premières, à leur ré ception, de telle sorte que le rapport entre la portion grossière et la portion fine aug mente quand diminue la teneur en carbonate de calcium .des matières premières, et vice versa.
Cette invention met à la disposition du chimiste cimentier des moyens commodes et économiques pour traiter d'une manière conti nue les roches telles qu'il les reçoit, de ma- niére à obtenir continuellement. et semblable ment un mélange final de composition cons tante et désirée. Ce mélange peut être et sera normalement de la composition ultime désirée pour la, cuisson, mais il est également possible (le le mélanger avec d'autres produits, par exemple préparés semblablement à partir d'an tres roches, pour arriver à la. composition finale désirée.
Le procédé peut permettre de simplifier le broyage, en ce sens qu'avec un degré de broyage relativement grossier, on pourra obte nir un produit final plus fin, rentrant par exemple dans les limites appropriées pour la transformation en clinkers. Ce produit final est également plus uniforme en finesse et con tient moins de parties grossières que ceux ré sultant des méthodes conventionnelles de broyage.
Il permet aussi d'éviter le mélange préli minaire avant le broyage et également le mé lange avant la cuisson, excepté lorsque la na ture des roches traitées rend plus économique (le préparer des mélanges sans tenir compte de la composition finale désirée afin d'éviter clés pertes trop grandes de constituants utiles ou le traitement complet d'un tonnage excessif.
Le procédé de l'invention simplifie consi dérablement l'exploitation en carrière. Comme les dépôts calcaires varient habituellement dans de grandes limites en ce qui concerne leur composition, même lorsqu'ils sont dans la même carrière et que les variations entre des couches adjacentes peuvent être très grandes, il est habituellement nécessaire d'avoir énor mément de soin dans le choix de la roche. Ceci nécessite ordinairement de prendre des maté riaux en deux ou même en un plus grand nombre d'endroits en même temps.
Le nouveau procédé permet par contre d'extraire des calcaires argileux inférieurs. sans tenir compte de ces variations, comme ils se présentent au fur et à mesure de l'exploi- tation de la carrière, et de les traiter pour en obtenir un mélange final, d'une manière continue, sans nécessiter de mélanges supplé mentaires.
Les matières premières utilisables avec le présent procédé comprennent entre autres des calcaires argileux, des roches pour ciment et des composés calcaires contenant de l'alumine et de la silice. Comme les calcaires argileux oit les roches pour ciment sont les matériaux les plus complexes employés dans l'industrie du ciment, en ce sens qu'ils contiennent des quantités de chacun des quatre constituants essentiels, et comme au moins deux des consti- luants se présentent sous plusieurs formes, la description du nouveau procédé sera limitée, pour être brève,
ait traitement de ces calcaires argileux. De plus, comme les chimistes cimen- tiers sont généralement habitués à ces maté riaux, l'emploi d'un échantillon typique, comme exemple, permettra aux chimistes de comprendre et d'appliquer le procédé à des minéraux semblables, aussi bien qu'à ceux de composition plus simple.
La description sera également pratique- tient limitée à la préparation d'un mélange normal pour ciment Portland de proportions et de rapports corrects et la teneur en calcium sera utilisée, pour simplifier, comme le point de comparaison constant ou normal pour mon trer comment la. composition finale petit être maintenue constante, indépendamment de la variation de la teneur en carbonate de aalcium clans les matériaux reçus en cours d'exploi tation, pour être traités.
Cependant, on comprendra que le procédé tel qu'il est décrit ci-après peut être étendu pour corriger la teneur de chacun des consti tuants et petit être modifié à volonté pour produire des mélanges appropriés à la prépa ration d'autres ciments ou pour produire des quantités de matières de composition autre due celle de la composition typique donnée. Comme la silice et l'alumine sont les consti tuants se présentant généralement en excès et comme l'un ou les deux de ceux-ci peuvent.
également être présents sous des formes indé sirables. l'élimination de ces excès de silice et d'alumine sera particulièrement décrite et on indiquera en détail l'élimination de silice à la fois en, quantité excessive et dans des formes non-combinables telles que par exem ple des quantités grossières de quartz, de trapp. et de silex.
Dans l'exemple qui sera donné, les carac téristiques de contrôle seront décrites .en se référant à l'élimination de la quantité néces saire de silice pour obtenir un mélange final d'une teneur désirée en carbonate de calcium, mais on comprendra que si l'alumine est le constituant qui nécessite un contrôle serré, les quantités relatives des parties traitées et non- traitées peuvent semblablement varier en se référant à la variation de la teneur en alu mine dans les matériaux d'origine.
Les carac- téristiques de contrôle sont cependant élasti ques et des quantités à la fois de silice et d'alumine peuvent être éliminées en même temps.
On a trouvé que même dans des calcaires apparemment homogènes, de texture uniforme, tels que ceux appelés roche à ciment du dis trict de Lehigh Valley en Pennsylvanie, une partie de la silice se trouve sous forme de particules de quartz liées physiquement, spé cialement avec le carbonate de calcium et dans une plus faible mesure avec d'autres constituants comprenant des silicates d'alu mine tels que la muscovite et la séricite. On a trouvé que ces constituants ne sont pas com binés chimiquement, comme on le supposait généralement, mais existent à un état libre,
comme minéraux distincts, au-dessous des limites de visibilité des microscopes pétrogra phiques. Egalement, contrairement aux sup positions généralement acceptées, les combi naisons naturelles de carbonate de calcium et de silice n'existent pas, excepté dans des cas très rares et en quantités limitées telles que pour des buts pratiques, on peut dire que de tels composés ne se présentent pas. L'examen d'une énorme quantité d'échantillons prove nant d'un grand nombre -de contrées montre que les minéraux constituants tendent à re- cristalliser plutôt qu'à se combiner.
Bien que la silice cristalline forme habituellement la masse de ce constituant essentiel d'un mé lange de matières premières dans la fabrica tion du ciment et est presque du même poids spécifique que le carbonate de calcium (cal cite), on a trouvé que le carbonate de calcium peut être séparé de la silice et des autres mi néraux de constitution, par un traitement de flottation à l'écume.
On a également trouvé que la silice sous forme de particules grossières de quartz, par exemple, ne réagit pas favorablement ou même pas du tout avec la chaux lors de la cuisson pour obtenir des clinkers et, bien que l'ana lyse chimique du mélange puisse rester cons tante, le -ciment résultant variera de qualité à la fais physiquement et chimiquement, en ce sens qu'une saturation complète de la chaux ne peut pas être réalisée aux températures normales du four.
Semblablement, on remar quera que la silice étant plus dure que le carbonate de calcium, les méthodes conven tionnelles -de broyage de matières premières ne donneront pas une réduction complète de la silice à des dimensions favorables pour une réaction uniforme.
On est d'avis que des particules de quartz trop grosses pour passer à travers un tamis ayant 125 mailles- au centimètre linéaire doi vent être éliminées du mélange final, vu qu'elles ne se combinent pas favorablement, voire même pas du tout, lors de la cuisson en clinkers. Par conséquent, si la roche contient roulement un excès de silice, par rapport aux autres constituants, et si une partie de cette silice passe au tamis ayant 125 mailles au centimètre linéaire,
le procédé de l'invention permettra également d'éliminer les plus gros sières des particules de quartz passant au tra vers dudit tamis- en augmentant encore la finesse moyenne du mélange final et en amé liorant la réaction se produisant dans le four. Par conséquent, pour contrôler la teneur en calcium du mélange, on peut, par exemple, enlever toutes les particules de quartz non- broyées ou grossières et ajouter à cette masse une quantité suffisante ,de particules de quartz relativement plus fines et soumettre le tout à une flottation avec de l'écume.
En faisant va rier la quantité ajoutée ou totale de ces par ticules fines et grossières de quartz, de telle façon qu'elle soit d'autant plus grande que la teneur en carbonate de calcium de la roche traitée est plus faible, on peut maintenir con tinuellement une teneur constante en carbo nate de calcium dans le mélange final.
Cependant. si a. la fois la. silice et l'alu mine sont présentes en quantités excessives, comme c'est fréquemment le cas, et en parti culier lorsque l'on désire fabriquer un ciment de type moderne, faible en aluminate trical- cique, on préfère éliminer la silice en mettant de côté également certaines quantités de sili cates d'aluminium et en particulier les formes grossières de mica., lorsque ce dernier est pré sent, de telle sorte que l'on peut en même temps éliminer des quantités de ces deux cons tituants.
Comme la teneur en alumine est re lativement variable, cette procédure rend fré quemment non-nécessaire de séparer les rejets provenant des cellules de flottation, afin de ramener des quantités de silice dans le mé lange.
On a. démontré à la fois industriellement et expérimentalement que probablement toutes les roches à ciment ou tous les calcaires argi leux se comportent favorablement pour la flottation à l'écume, avec des réactifs de flot tation tels que les acides crésylique et oléique. Ceci permet de séparer un coneentrat relative ment pur de carbonate de calcium du reste des constituants et ces constituants restants peu vent encore être séparés en les passant sur une table de concentration, en particulier pour permettre de récupérer le fer.
Comme il sera décrit plus complètement après. les concentrats à forte teneur en cal cium ainsi récupérés ne doivent pas nécessai rement être du plus haut degré de pureté, attendu que des quantités de chacun des qua tre constituants sont nécessaires dans prati quement tous les cas.
Par conséquent, il est préférable d'obtenir un concentrat de teneur en Ca CO.; bien au-dessus de ce qui est désiré pour la combustion finale. mais dans des buts d'économie et pour obtenir une plus grande capacité de l'installation à disposition, un concentrat pur n'est ordinairement pas néces saire ou désirable.
En conséquence, on préfère réduire les ma tières premières par broyage seulement à un degré qui rompe les liens physiques entre les divers composés de la roche naturelle, mais ce degré de réduction ne nécessite pas forcé ment d'être complet, vu que pour obtenir la plus grande économie en ce qui concerne le broyage, pour compenser les frais du nouveau procédé, il est plus économique de perdre une très petite quantité de carbonate de calcium avec les composés siliceux qui sont éliminés du mélange.
Pour expliquer ce qui précède, on com prendra que les particules de quartz sont les plus difficiles à broyer et ne peuvent pas être réduites économiquement par des méthodes connues de broyage, à une grandeur à laquelle elles réagissent favorablement.
Le degré de finesse est de la plus grande influence pour déterminer la. proportion de carbonate de cal cium récupéré et réciproquement la perte de carbonate de calcium dans les rejets ou les déchets.
Ceci est dû au fait que, si dans les particules relativement grossières, un peu de carbonate de calcium adhère à une certaine quantité de quartz et que la surface du car bonate de calcium est insuffisante pour per mettre la récupération des particules par l'écume, ces particules peuvent être perdues avec les rejets. Semblablement, la. surface du carbonate de calcium peut être relativement grande et la récupération des particules flot tées dans les eoncentrats diminuera la pureté.
On comprendra par conséquent que, si on le désire, les particules du premier type peu vent être séparées des rejets et broyées indé pendamment, ou passées plusieurs fois au broyage pour rompre la liaison et pour per mettre ainsi la. récupération du calcium et l'élimination pratiquement complète du quartz.
La méthode la plus désirable de ré duction de la matière dépend des dimensions naturelles des particules de silice et du degré de finesse auquel pratiquement tout le quartz est libéré des constituants restants. On verra de ce qui précède que le broyage préliminaire ne doit être poursuivi qu'à un point seulement où la perte du carbonate de calcium avec les rejets sera au minimum économique, de telle sorte que l'excès de silice, en particulier sous forme de quartz grossier,
peut être mis de côté avant qu'une quantité excessive de puissance ait été dépensée pour lui.
Diverses procédures peuvent être suivies pour effectuer ce broyage et le procédé de l'invention peut être introduit au cours des opérations de broyage à un endroit où la na ture des installations à disposition et les con ditions de la matière s'adaptent à l'exécution la plus économique. On peut procéder de dif férentes manières lors du broyage et l'une, quelconque de ces manières peut être préférée pour se conformer à des conditions existantes.
Lors du broyage par voie humide, le traite ment de la matière, dans le but décrit, peut avoir lieu entre le broyage préliminaire et le broyage final, lorsque l'on pratique un broyage en deux étapes, si les liaisons physiques sont brisées par ce broyage, la totalité des pro duits récupérés est broyée au degré ultime de finesse désirée dans la deuxième étape.
Si l'on pratique un broyage en une seule phase comme par exemple avec des broyeurs à tambour ayant trois ou quatre comparti ments, les produits finals provenant des broyeurs seront traités et, dans ce cas, l'éco nomie du broyage peut être effectuée en ne broyant seulement qu'à un degré au-dessus de celui décrit, qui sera considéré moindre que celui employé dans la pratique convention nelle.
Pour rendre ce point clair, l'exemple précédemment décrit sera repris en détail, mais, brièvement, on a trouvé qu'avec ces ma tériaux, un broyage à une finesse moyenne de 85 % passant au tamis ayant 79 mailles au centimètre linéaire donnera un produit final ayant une finesse comprise entre 90 et 9925% passant à travers ce tamis et cette aug mentation de finesse résulte de l'élimination des formes grossières à la fais du quartz et du mica.
Comme il apparaîtra plus complètement ci-après lors de la discussion des proportions relatives entre produits fins et produits gros siers du broyage à traiter, selon la variation de la teneur en carbonate de calcium de la roche, on peut recourir â divers arrangements pour le traitement préliminaire des matériaux lors du broyage pour la fabrication du ciment par voie sèche. Par exemple, les matériaux peuvent être broyés à l'état sec à un degré auquel pratiquement toute la silice et en par ticulier le quartz est libéré ou peut être libéré par un broyage supplémentaire modéré.
Les produits du broyage peuvent alors être sépa rés pneumatiquement, pour trier les particules fines et grossières et de façon à obtenir les deux portions indiquées. Les particules gros sières peuvent ensuite être suspendues dans de l'eau, de préférence par un broyage modéré en une seule étape, dans un broyeur humide. Ce produit est ensuite traité par flottation, comme décrit ci-après, et le ou les concentrats que l'on désire ajouter aux particules fines précédemment séparées sont débarrassés de leur eau par épaississement, filtration ou com binaison de ces deux opérations, et ensuite sé chés.
Si les menus originaux et les concentrais ne sont pas du degré ultime de finesse tels qu'ils puissent être mélangés, ils sont réduits à la finesse ultime nécessaire pour le four par broyage ensemble, de telle sorte que le mélange et le contact entre toutes -les parti cules du mélange sont rendus plus complets que par d'autres méthodes de mélange.
La partie de la roche soumise à la flotta tion peut renfermer une quantité suffisante du constituant présent en excès, de telle sorte que les proportions et les rapports finals sont ceux désirés ,lorsqu'une partie de la portion traitée par flottation est mélangée avec la portion non-traitée.
On préfère séparer au trier -les particules, de telle sorte que la portion de la quanfité totale qui ne sera pas traitée par la flottation à l'écume -sera d'un degré de finesse de préfé rence passant à travers un tamis ayant 125 mailles au centimètre linéaire, bien que ce degré de finesse- ne -soit pas-absolu. La portion à traiter renfermera, toutes les particules plus grosses que la finesse de 125 mailles au cen timètre linéaire et de préférence une quantité ajoutée suffisante de produits relativement grossiers qui passent au tamis de 1.25 mailles au centimètre linéaire.
de telle sorte que le traitement et la concentration de cette deuxième portion permettront l'élimination d'une quantité suffisante de silice, de manière à arriver à une composition finale constante, lorsque les particules fines non-traitées sont combinées avec les particules grossières trai tées. Cette manière de faire a pour résultat non seulement une correction complète des proportions et des rapports, comme expliqué ci-dessus, mais elle donne également un pro duit spécialement approprié en ce qui concerne les dimensions physiques des particules.
Le nouveau procédé tel qu'appliqué par exemple au procédé de fabrication de ciment par voie humide en partant d'une roche moins riche en calcaire que ne doit l'être le mélange à obtenir, comprend la division de la quantité totale de la pierre une fois broyée, en deux portions selon la grosseur des produits du broyage, la proportion relative de produit à traiter par flottation étant d'autant plus grande que la teneur de la roehe en calcium est plus faible. Les particules fines qui ne sont pas autrement traitées, excepté pour en enle ver l'eau de manière à obtenir une boue nor malement humide, ne sont pas à un état tel en ce (lui concerne leur composition qui per mette la cuisson en clinkers.
Les particules grossières sont traitées par flottation à l'écume en une ou plusieurs phases, le traitement étant réglé de telle sorte que le concentrat aura une teneur en carbo nate de calcium pratiquement fixe ou cons tante. En faisant fonctionner ainsi les cellules de flottation pour obtenir cette teneur cons tante, on passera dans lesdites cellules des quantités variables de matières pour obtenir un mélange de teneur constante en carbonate de calcium lorsque les concentrats sont com binés avec les particules fines non-traitées. Dans certaines conditions, les déchets ou les rejets rendus par les cellules de flottation peuvent encore être traités pour effectuer une séparation des constituants restants.
Ainsi, en faisant passer les déchets sur une table de concentration humide, le quartz, les silicates d'alumine et les composés du fer sont séparés. Ces corps peuvent être récupérés en quantité désirée et combinés avec le mélange final, de préférence après avoir été de nouveau broyés. Dans certains cas, il se produit une séparation suffisante des particules comprenant à la fois le quartz et le carbonate de calcium pour per mettre un nouveau broyage et leur retour aux eelliiles de flottation, ainsi qu'une récupéra tion de la teneur en calcium.
On ne doit pas comprendre de ce (lui pré cède que les quantités ainsi séparées pour le traitement seront inversement proportionnelles à la teneur en carbonate de calcium, vu que plusieurs facteurs tendent à écarter de cette progression directe les quantités séparées.
Le plus important de ces facteurs est en premier lieu les résultats des variations des composi tions entre les particules fines et les parti cules grossières séparées et leurs variations par rapport à la composition totale originale; en second lieu, la pureté ou le degré de con centration ou la séparation désirée du carbo nate de calcium et la quantité à. évacuer, qui, pour la commodité, peut être de valeur cons tante, comme expliqué ci-après; et, en troi sième lieu, les récupérations variables de poids.
Pour que la quantité à traiter puisse être déterminée exactement, on va expliquer ci-après une formule, dans laquelle d'autres facteurs nécessaires pour satisfaire à des con ditions diverses de quantité et de teneur en carbonate de calcium peuvent être substitués pour permettre une mise en muvre exacte adaptable aux conditions locales.
Pour la bonne compréhension de l'inven tion, on se réfère au dessin annexé dans lequel La fig. 1 est un schéma typique d'exécu tion du procédé, dans lequel les lignes en traits interrompus indiquent des variantes, et la fig. 2 est un détail des moyens préférés pour contrôler la quantité relative des maté riaux soumis à la flottation à l'écume. En référence au dessin et en premier lieu à la fig. 1, on comprendra que les matières premières à traiter ont été broyées à une finesse telle que, pratiquement, tous les consti tuants ont été libérés de leurs liens physiques et que le produit final sera approprié pour être cuit.
Dans l'échantillon que l'on va dis cuter, ceci a été accompli à une exception près qui sera expliquée, à une finesse d'environ 85 % passant à travers un tamis ayant 79 mailles au centimètre linéaire. On cherche également à travailler les matières premières qui varient de composition, de temps en temps, telles qu'elles sont reçues pour le trai tement, et l'exemple est également basé sur l'idée de produire un mélange ultime pour la fabrication du ciment Portland ayant une te rieur en carbonate de calcium correspondant à la teneur typique commune de 75,8 % et pendant la flottation d'établir une valeur de concentration fixe de 87 % de carbonate de calcium.
Ces valeurs ne sont pas absolues, mais on a trouvé qu'elles sont spécialement appropriées à la fabrication actuelle et elles servent également à illustrer le contrôle pré cis que l'on peut obtenir en exécutant le nou veau procédé.
La boue brute ou le produit des broyeurs indiqué en 10 est en premier lieu dilué à un degré tel que la classification selon les gran deurs des particules peut être exécutée avec précision. La division préliminaire pour consti tuer les quantités de matières formant les por tions "traitées" et "non-traitées" peut être effectuée .dans un séparateur hydraulique 11 ou dans un trieur à godets disposé de telle sorte que le flux supérieur 12 est d'une finesse pas plus grosse que celle passant au tamis ayant 125 mailles au centimètre linéaire.
Ces produits fins ne sont pas autrement traités, excepté pour en abaisser la teneur en eau et pour les combiner avec les concentrats dont on parlera ci-après. Comme la précision dési rée de la classification ne peut pas être ob tenue habituellement en une seule phase de classification, on préfère décharger le flux inférieur 13 de ce séparateur dans un trieur supplémentaire 14 tel qu'un trieur du type à râteau, pour compléter la récupération désirée des menus et la séparation des deux parties.
A l'intérieur du trieur à râteau, les parti cules grossières désignées quelquefois comme ,;sables" se précipitent rapidement sur le fond incliné 15 du récipient, d'où elles sont reprises par le râteau 16 (fig. 2). Selon leur degré de dilution et d'agitation, les particules restantes de dimensions relativement petites sont sus pendues à divers niveaux et sont plus ou moins stratifiées selon leur finesse, vu que la vitesse de dépôt augmente évidemment pro portionnellement à l'augmentation des dimen sions des particules.
Par conséquent, les maté riaux fins qui ne sont pas complètement sépa rés dans le séparateur hydraulique peuvent être récupérés du trieur à râteau, comme flux supérieur 17 et sont soit combinés directement en 18 avec les menus précédemment séparés, soit renvoyés en 19 au séparateur hydraulique 11 pour éviter la possibilité d'ajouter des par ticules relativement grosses aux particules fines. Le flux inférieur ou les sables 20 com prend les quartz non-combinables qui doivent être éliminés pour permettre la réaction de clinkérisation la plus favorable.
Cependant, ils contiennent en outre du calcaire qui doit êtres récupéré, non seulement pour corriger le mélange, mais pour éviter des pertes de ce constituant de valeur.
L'échantillon de roche que l'on discutera ci-après est un échantillon dans lequel les constituants argileux sont naturellement rela tivement fins et se broient également plus facilement que le carbonate de calcium, ce qui a pour résultat que les sables ont effective ment une teneur en calcium plus élevée que la boue d'origine.
Dans certains cas, on a trouvé que, selon la nature de la roche et l'ef ficacité du broyage, la teneur en calcium peut correspondre à celle de la composition désirée pour la cuisson, mais ces sables ne sont pas appropriés, vu qu'ils ne sont pas suffisam ment finement broyés pour réagir dans le four, comme il ressort de la description pré cédente.
Si la roche de départ a une teneur en Ca CO.; d'au moins 1,3% au-dessous de celle de la composition désirée et est broyée à une finesse de<B>85%</B> passant au tamis ayant 7 9 mailles au centimètre linéaire, la. quantité to tale de sables enlevée comme flux inférieur 2(! du trieur à râteau ne sera. pas suffisante pour permettre une correction complète de la com position par l'enlèvement de la silice.
Il fau dra encore. enlever de la. silice aux particules relativement. grossières. Cependant., si la roche a une composition s'approchant étroitement de la. composition finale désirée, on procède de préférence à un broyage plus fin et la dilution dans l'installation de triage peut être abaissée pour diminuer la quantité relative de particules grossières séparées.
Pour enlever (le, la silice aux particules relativement gros sières, on prend une quantité supplémentaire desdites particules relativement grossières qui passent au tamis ayant 125 mailles au centi mètre linéaire, on ajoute celles-ci aux sables et, en faisant varier le tonnage des grandeurs intermédiaires ainsi ajoutées aux sables, on est à même d'obtenir la composition finale désirée.
Comme on le voit clairement de la fig. n, ceci peut être réalisé en prévoyant des moyens pour soutirer et pour retirer des matières du récipient (lu trieur à râteau 14, avant que ces particules se soient précipitées sur le fond ou aient été emmenées avec le flux supérieur 17. Un appareil approprié pour ce retrait com porte une conduite 21 présentant des perfora tions ?? sur son côté inférieur et qui s'étend pratiquement horizontalement à travers le ré cipient à. une petite distance au-dessus des éléments du râteau.
Cette conduite peut être maintenue en place, mais elle est de préfé rence réglable en hauteur, comme par exem ple au moyen de deux raccords coudés ou d'une connexion à tube flexible, de telle sorte que les plus grossières des particules suspen dues sont retirées et ajoutées aux sables. Cette conduite est reliée à un tuyau 23 muni d'un robinet 24 pour commander de temps à autre la quantité de solides retirée.
On voit ainsi que l'appareil de classifica tion décrit ci-dessus permet de faire varier facilement les quantités relatives de particules fines et grossières qui constituent respective- tnent la portion qui ne doit pas être traitée par flottation à l'écume et la portion qui est traitée pour enlever la quantité excessive de silice.
Pour régler le tonnage effectif retiré pour traitement à n'importe quel moment, l'opéra- t(#ur prélève simplement un échantillon com plet à la fois des sables et du produit. retiré du récipient du trieur à râteau pendant un intervalle de temps déterminé. par exemple pendant dix secondes, dans un récipient gra dué et l'opérateur détermine le poids spécifi que par une pesée.
De cet échantillon, la tota lité des solides secs effectivement, déchargés pendant un intervalle (le dix secondes peut être utilisée comme le facteur déterminant le tonnage total qui sera séparé effectivement pendant n'importe quelle durée d'opération. On a trouvé commode d'établir des tableaux pour .faciliter l'opérateur, tableaux compre nant des colonnes parallèles montrant la rela tion entre le poids spécifique et le poids des solides secs, de telle sorte que l'opérateur ne doit pas faire un calcul complet pour chaque échantillon.
Pour cela, l'opérateur peut régler le tonnage total à traiter, simplement en fai sant varier le degré d'ouverture du robinet de la conduite de retrait 23 (lui vient du réci pient du trieur 14.
Un exemple spécifique est donné dans le tableau suivant, basé sur une opération effec- tïve pour le traitement quotidien de 7 00 tonnes de roche, en vue d'obtenir une composition finale constante de 75.8% de carbonate de calcium, une concentration de flottation cons tante de 8 7 % de carbonate. de. calcium et des rejets à 20% de carbonate de calcium, la di vision entre les parties à traiter et celles for mant la portion non-traitée étant également indiquée.
Ce tableau est basé sur une varia tion en carbonate de calcium dans les maté riaux originaux allant de 68 à 75 % de carbo nate de calcium.
EMI0009.0001
OaCOs <SEP> Pour- <SEP> Pour- <SEP> Tonnes <SEP> à
<tb> dans <SEP> la <SEP> centage <SEP> centage <SEP> traiter
<tb> roche <SEP> /o <SEP> I <SEP> non-traité <SEP> à <SEP> traiter
<tb> 68 <SEP> 46,5 <SEP> 53,5 <SEP> 374
<tb> 69 <SEP> 49,0 <SEP> 51,0 <SEP> 356
<tb> 70 <SEP> 52,7 <SEP> 47,3 <SEP> 331
<tb> 71 <SEP> 56,6 <SEP> 43,4 <SEP> 304
<tb> 72 <SEP> 60,2 <SEP> 39,<B>8</B> <SEP> 272
<tb> 73 <SEP> 65,7 <SEP> 34,3 <SEP> 239
<tb> 74 <SEP> 71,0 <SEP> 29,0 <SEP> 203
<tb> 75 <SEP> 77,0 <SEP> 22,
7 <SEP> 159 Ce tableau est destiné à -se rapporter aux valeurs courantes de la composition des maté riaux bruts originaux présentant de l'intérêt pour la plupart des chimistes cimentiers, mais pour déterminer la quantité relative à traiter lorsque la roche brute est d'une teneur soit inférieure, soit supérieure, ce tableau servira de guide pour faire les corrections nécessaires. Cependant,
des calculs exacts des tonnes à traiter doivent être faits pour que le chimiste puisse contrôler exactement la composition finale selon la teneur désirée en carbonate de calcium, et cela en partant de n'importe quelle roche originale et pour n'importe quelle quan tité désirée. Dans la formule suivante, les facteurs se conformant aux conditions que l'on désire obtenir doivent être substitués à ceux supposés.
Par conséquent, pour établir un parallèle avec les suppositions données ci-dessus, ainsi qu'avec le "tableau des quantités relatives des matières traitées et non-traitées" qui sera donné ci-après, on suppose que: Teneur -en carbonate de calcium:
de la roche . . . . . = 72 du concentrat .à séparer . = 87 -des rejets . . . . . _ 20 du mélange final . . . = 75,8 quantité journalière de la pierre, brute . . . . = 700 tonnes Comme la composition des menus ou de la partie non-traitée varie selon la composition originale par suite de la différence de la pos sibilité de broyage des constituants, il faut tenir compte de ce fait.
Pour utiliser la varia tion effective indiquée dans le tableau, on verra qu'avec l'échantillon en question la di minution de la teneur en Ca C03 pour les me nus était de 2 %, cette teneur devenant 70 %. La teneur du concentrat est arbitrairement figée à 87 %. Par conséquent, pour combiner les menus et les cancentrats afin d'arriver à une valeur de 75,8 75,8 % - 70 % = 5,8 8 7 % -<B>75,8%</B> = 11,2 5,8 T 11,2 = 17.
Par conséquent
EMI0009.0038
La teneur en calcaire des matériaux four nis à la cellule de flottation s'est élevée de 2 % et égale 74 % lorsque la moitié de la quantité totale de la roche a été fournie à ladite cellule.
La récupération de matière en poids par les cellules de flottation étale:
EMI0009.0045
En se référant à nouveau à la fig. 1, on voit alors que les matériaux à traiter sont de préférence uniformément suspendus dans l'eau par agitation dans un mélangeur 25, par exem ple un turbo-mélangeur. Le courant sortant du mélangeur 25 reçoit une faible quantité du réactif collecteur, qui peut être de l'acide oléi que, et il est ensuite envoyé aux cellules de flottation 26 dans lesquelles l'agent écumant, qui peut être de l'acide crésylique,
provoque la séparation des constituants du calcium des autres constituants.
Pour obtenir la plus grande économie et le plus grand rendement de l'installation que l'on a à. disposition, aussi bien que pour obte nir un concentrai de la teneur désirée, on préfère soumettre les particules ou la "pâte" ii. une flottation à l'écume en plusieurs opé rations.
On a trouvé qu'il est plus satisfaisant, pour le tonnage et les matériaux décrits ci- dessus, de fournir la pâte en premier lieu à des cellules -de "dégrossissage", dans lesquelles une quantité suffisante de réactif est em ployée pour donner un concentrat continu d'une teneur de 87 % en carbonate de calcium, comme décrit ci-dessus.
On peut obtenir une récupération du carbonate de calcium, avec plus de succès, en employant des parties pra tiquement égales d'acide oléique et de crésol (acide crésylique), le premier étant l'agent de revêtement ou collecteur et le dernier l'agent formant l'écume. La combinaison de ces réac tifs jusqu'à 750 gr par tonne de matière trai- fée a été reconnue comme suffisante.
Pour certaines matières, particulièrement celles dont la. surface est relativement petite, c'est- à-dire dont les particules de chaque consti tuant sont de dimension relativement grande, ces quantités peuvent être diminuées matériel lement. A titre illustratif, la matière dont il Est question ici, à titre d'exemple, réagit avec satisfaction lorsque 50 gr d'acide crésylique et 250 gr d'acide oléique sont employés par tonna de matière.
Le flux inférieur venant de ces cellules comprendra. par conséquent des teneurs relativement fortes en calcium et il peut alors être traité dans trois cellules de .,purification" en série. L'écume venant de ces cellules est de préférence réglée de telle sorte que peu de carbonate de calcium récupérable est. présent dans le flux inférieur de la dernière cellule et, par conséquent, l'écume est de qua lité inférieure à celle désirée pour la concen tration finale.
Cette écume est alors de pré férence nettoyée dans une série de deux cel lules de ,repu rification" et, après ce net toyage, elle est alors combinée avec celle des cellules de "dégrossissage", le tout formant le concentrat final. Le flux inférieur prove- riant des cellules de "repnrification" contient des teneurs récupérables de calcium et il est également continuellement recombiné avec le flux inférieur des cellules de dégrossissage pour un nouveau passage à travers les cellules (le. purification.
Pour ce service, on a trouvé que des cellules de 112 cm, du type bien connu "Fagergren", sont satisfaisantes au point da vue du fonctionnement et de la ca pacité.
Les concentrats ainsi récupérés en 27 sont de densité relativement faible et sont épaissis séparément dans un épaississeur 28 jusqu'à ce qu'ils forment en 29 une boue. relativement lourde. de telle sorte que l'eau peut être ré cupérée et utilisée à nouveau en la ramenant à l'appareil de classification. Le but de ceci est d'économiser les réactifs, vu qu'ils ne sont pas complètement employés, et, de plus, l'eau (le circulation est moins dure en ce sens que, si de l'acide oléique est employé comme agent collecteur, les sels de calcium de l'eau brute sont précipités comme oléate de calcium. L'eau doit également être séparée des rejets.
pour récupérer l'agent écumant, à savoir l'acide crésylique.
Les concentrats épaissis ou le flux infé rieur 29 sont de préférence alors combinés continuellement avec les menus 12 non-traités et le flux est fourni ,à un épaississeur 30 de capacité suffisante pour compléter l'enlève ment de l'eau jusqu'à une teneur donnant une boue normale. Ce flux inférieur, dans le trai tement décrit ci-dessus, sera corrigé en ce qui concerne la teneur en carbonate de calcium. Les déchets ou les rejets 31 provenant de la dernière des trois cellules de purification peu vent être encore séparés au moyen d'une table 32 (le concentration par voie humide, lorsque l'on désire récupérer des quantités désirables de l'un des autres constituants.
Ainsi, bien que la concentration par voie humide ne per mette pas la. séparation des composés du cal- cïum et de ceux de la silice, la séparation du quartz en 33, des silicates d'alumine en 34, tels que le mica, et celle du fer en 35 sont facilement réalisées et le fer, par exemple, peut être récupéré et ajouté par 36 au mélange final 37. Si les dérivés du fer se présentent sous forme d'oxyde. les réactifs décrits ci- dessus peuvent être employés pour la récupé ration pratiquement. totale de ces dérivés, avec les dérivés du calcium.
Cependant, lors que le fer est sous forme de sulfures, ceux-ci sont. déposés avec le résidu et sont récupérés par concentration. Les dérivés du fer ainsi récupérés sont de préférence soumis à une nouvelle réduction pour les rendre plus appro priés à la cuisson. La relation entre l'eau et les solides secs influence le degré de classification, vu que l'augmentation de la dilution accélère la pré cipitation ou le dépôt des particules dans l'ap pareil de classification. Pour cela, le tableau suivant servira de guide pour indiquer le de gré de dilution aux différentes phases du pro cédé.
Ce tableau est basé sur une division de 40 ,col' de matières fournies aux cellules de flattation et de 60 % de menus non-traités, la. division correspondant à une matière brute ayant une teneur originale de 72 % (exacte ment<B>71,78%)</B> de carbonate de calcium, broyée à<B>85%</B> passant à travers un tamis ayant 79 mailles au centimètre linéaire. En outre, on tiendra compte du fait que, comme dans l'exemple décrit en référence à la. fig. 1 du dessin annexé, le flux supérieur du trieur est ramené au séparateur hydraulique.
EMI0011.0009
Tonnes <SEP> Tonnes
<tb> <U>Solides</U> <SEP> éâl <SEP> s <SEP> de <SEP> pierres <SEP> d'eau <SEP> Dilutions
<tb> par <SEP> jour <SEP> par <SEP> jour
<tb> Fourniture <SEP> du <SEP> séparateur <SEP> hydraulique <SEP> . <SEP> 20,00 <SEP> 700 <SEP> 2800 <SEP> 4: <SEP> 1
<tb> Flux <SEP> supérieur <SEP> du <SEP> séparateur <SEP> hydraulique <SEP> 16,6 <SEP> 420 <SEP> 2118 <SEP> 5,03: <SEP> 1
<tb> Flux <SEP> inférieur <SEP> du <SEP> séparateur <SEP> hydraulique <SEP> 55,0 <SEP> 380 <SEP> 312 <SEP> <B>0,82:1</B>
<tb> Flux <SEP> supérieur <SEP> du <SEP> trieur <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 15,0 <SEP> 100 <SEP> 568 <SEP> 5,68: <SEP> 1
<tb> Sables <SEP> du <SEP> trieur <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 75,0 <SEP> 105 <SEP> 35 <SEP> 0,33:
<SEP> 1
<tb> Conduite <SEP> de <SEP> soutirage <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 43,0 <SEP> 175 <SEP> 231 <SEP> <B>1,32-1</B>
<tb> Concentrats <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 16,5 <SEP> 225 <SEP> 1130 <SEP> 5,02:1
<tb> Flux <SEP> inférieur <SEP> de <SEP> l'épaississeur <SEP> de <SEP> concentrat <SEP> 59,2 <SEP> 225 <SEP> - <SEP> 0,69:1
<tb> Fourniture <SEP> de <SEP> l'épaississeur <SEP> final <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 22,1 <SEP> 645 <SEP> 22$0 <SEP> 3,51:1
<tb> Flux <SEP> inférieur <SEP> final. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 66,6 <SEP> 645 <SEP> 323 <SEP> 0,50:
<SEP> 1
<tb> Rejets <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 17,1 <SEP> 55 <SEP> 267 <SEP> 4,85:1
<tb> Fourniture <SEP> des <SEP> cellules <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 33,3 <SEP> 280 <SEP> 560 <SEP> 2,00: <SEP> 1 Le tableau ci-dessus donne les dilutions préférées, mais celles-ci ne sont pas absolues, le degré correct de dilution apparaissant faci lement lorsque les menus sont séparés faci lement sans excès d'eau. Si la séparation est incomplète à n'importe quel moment, l'opé rateur ajoute simplement de l'eau supplémen taire, de telle sorte que la vitesse de dépôt est augmentée.
Avec les dilutions données et la récupéra tion ainsi que le réemploi de l'eau du flux supérieur venant de l'épaississeur du concen- trat, les quantités totales de réactifs addition nels nécessaires pour produire un concentrat de 87 % de carbonate de calcium sont 270 gr d'acide oléique et 45 gr d'acide crésylique pour chaque tonne de solides fournie aux çel- lules de flottaton. On comprendra que ces quantités sont ajoutées continuellement, vu que le procédé est continu,
et qu'elles sont également influencées dans la plus grande mesure par la composition et la nature de la matière traitée. Par conséquent, les quantités doivent être considérées comme exemple et comme moyenne nécessaires pour traiter la ro che décrite ci-dessus; elles seront données en détail dans le tableau donné ci-après.
Comme décrit ci-dessus, la teneur en car bonate de calcium est un facteur commode et bien connu de comparaison à chaque phase du procédé. En conséquence, pour une compré hension plus complète de cette manière d'exé cuter le procédé,
on va se référer au tableau suivant dans lequel cette norme est donnée en détail en pourcentages dans les tonnes de matière dont on dispose dans tout le traite- ment. Ce tableau est donc un exposé plus com plet que celui donné en premier lieu en ce sens qu'il représente les modifications com plètes qui se produisent pour des matières premières qui varient de 68 à 757o en carbo nate de calcium.
Le tableau est également
EMI0012.0001
<U>Répartition</U>
<tb> <B>O <SEP> O <SEP> m</B> <SEP> n <SEP> <B>n</B>
<tb> <B>u. <SEP> C <SEP> O</B>
<tb> <B>çy, <SEP> C1 <SEP> O <SEP> C. <SEP> c@ <SEP> n</B> <SEP> A <SEP> <B>..GS <SEP> .b <SEP> S4 <SEP> m</B>
<tb> <B>r0@. <SEP> O <SEP> \Ç</B> <SEP> ^ <SEP> <B>e.r <SEP> ô <SEP> .y <SEP> @- <SEP> m. <SEP> cm</B>
<tb> <B>D <SEP> -fis <SEP> rOr <SEP> G <SEP> ruer <SEP> @T <SEP> er</B>
<tb> <B>D4 <SEP> rr <SEP> @* <SEP> n <SEP> Q...</B>
<tb> <B>G</B>
<tb> <B>p7 <SEP> CD <SEP> b' <SEP> cD <SEP> G <SEP> \çj <SEP> <U>\D</U> <SEP> G <SEP> m <SEP> cô</B>
<tb> <B>O <SEP> O <SEP> @#' <SEP> ..r <SEP> (D. <SEP> G <SEP> Ci</B>
<tb> <B>O</B>
<tb> <B>Cr <SEP> :
'</B>
<tb> <B>ep <SEP> 00 <SEP> eD <SEP> 17 <SEP> 11 <SEP> t@7 <SEP> 00 <SEP> 11 <SEP> Gà</B>
<tb> <B>Q@ <SEP> C <SEP> C'V <SEP> @F# <SEP> C7i <SEP> O <SEP> V <SEP> O <SEP> O@ <SEP> 00 <SEP> Ca <SEP> ô</B>
<tb> <U>Go <SEP> <B>O <SEP> O</B> <SEP> #o</U> <SEP> <B>o <SEP> <U>O</U></B> <SEP> Q, <SEP> y
<tb> p, <SEP> <U>Lue, <SEP> ,- <SEP> 00</U> <SEP> <B>00 <SEP> O</B>
<tb> o.
<SEP> o <SEP> 0 <SEP> or
<tb> <B>L@ <SEP> 00 <SEP> O> <SEP> OD <SEP> C'J <SEP> C'U <SEP> 17 <SEP> p <SEP> m</B>
<tb> <B>0 <SEP> o <SEP> C0 <SEP> O <SEP> VP <SEP> 00 <SEP> O <SEP> CO <SEP> OO <SEP> -l <SEP> w <SEP> O</B>
<tb> <B>00 <SEP> CJi <SEP> C1i <SEP> L'D <SEP> Crr <SEP> Cri <SEP> L,# <SEP> 1 <SEP> C.G <SEP> O</B>
<tb> <B>00 <SEP> 11 <SEP> O <SEP> G@</B>
<tb> <B>O <SEP> 00 <SEP> O <SEP> -#7 <SEP> bD</B>
<tb> <B>Cn <SEP> .P <SEP> @ <SEP> V <SEP> C'U <SEP> G@ <SEP> ÇJi <SEP> O <SEP> 17</B> <SEP> ##1 <SEP> <B>11 <SEP> @D <SEP> (#] <SEP> ô <SEP> h</B>
<tb> <B>^ç <SEP> 17 <SEP> cD <SEP> ,P <SEP> rr <SEP> 00 <SEP> (D <SEP> O <SEP> O <SEP> \O <SEP> O <SEP> O</B>
<tb> <B>O <SEP> Ô <SEP> H</B>
<tb> ,_ <SEP> <B> <SEP> @P. <SEP> O@ <SEP> t@ <SEP> L@ <SEP> C@ <SEP> C <SEP> J <SEP> CA7 <SEP> C@</B>
<tb> <B>O <SEP> O</B> <SEP> O@ <SEP> C':
7 <SEP> <B>17</B> <SEP> @-\ <SEP> 00 <SEP> <B>1l</B> <SEP> CJi <SEP> @ <SEP> <B>O</B> <SEP> p <SEP> <B>O <SEP> N</B>
<tb> <B>17 <SEP> Cri <SEP> C@ <SEP> L@ <SEP> Cn <SEP> cn <SEP> N <SEP> 11 <SEP> G7 <SEP> O</B>
<tb> <B>O <SEP> OO <SEP> O <SEP> 11 <SEP> N <SEP> L</B>ND <SEP> <B>OD <SEP> 7 <SEP> m <SEP> 11 <SEP> @\ <SEP> @3</B>
<tb> <B>O@ <SEP> 00 <SEP> GO <SEP> 17 <SEP> @ <SEP> O <SEP> 11 <SEP> L'V <SEP> 00 <SEP> @ <SEP> C@ <SEP> ô</B>
<tb> <B>t <SEP> 00 <SEP> >4.
<SEP> cD <SEP> O@ <SEP> #00 <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> p</B>
<tb> <B>H</B>
<tb> <B>fP <SEP> OJ <SEP> DJ <SEP> t@ <SEP> G@ <SEP> L@ <SEP> GJ <SEP> C-.D <SEP> 1l <SEP> o <SEP> c0</B>
<tb> <B>0 <SEP> 0 <SEP> 17 <SEP> LID <SEP> C@ <SEP> CI <SEP> L@ <SEP> 17 <SEP> Ct < <SEP> CO <SEP> 17 <SEP> O</B>
<tb> <B>\P <SEP> C@ <SEP> CC <SEP> OD <SEP> O@ <SEP> @P# <SEP> C@ <SEP> O <SEP> O <SEP> O</B> <SEP> @ <SEP> <B>Q</B>
<tb> <U>m <SEP> @</U> <SEP> C <SEP> tR<B>OOCD11 <SEP> 1100N <SEP> C) <SEP> 17 <SEP> @d</B>
<tb> <B>17 <SEP> O <SEP> :
P <SEP> eD <SEP> Ç7i <SEP> O <SEP> 11 <SEP> ÇtD <SEP> cp <SEP> @--(@ <SEP> ô <SEP> @ti</B>
<tb> FF- <SEP> Crc
<tb> Cr^ <SEP> <B>Cy <SEP> O <SEP> ë0 <SEP> CW <SEP> --@ <SEP> GO <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> #O <SEP> O <SEP> O</B>
<tb> <B>C1i <SEP> CTC</B> <SEP> -.- <SEP> <B>H</B>
<tb> <B>,?</B> <SEP> , <SEP> <B>c <SEP> \P <SEP> Cm <SEP> L</B>ID <SEP> <B>G) <SEP> G: <SEP> N <SEP> CO <SEP> Ct7 <SEP> 11</B>
<tb> c <SEP> ô <SEP> 00 <SEP> C70 <SEP> C'V <SEP> O@ <SEP> rP <SEP> O <SEP> <B>cc</B> <SEP> O <SEP> C <SEP> cc.
<tb> <B>C@:
<SEP> C@ <SEP> O <SEP> CA</B> <SEP> <I>4-</I> <SEP> <B>@--\ <SEP> CR <SEP> W <SEP> O <SEP> cp <SEP> @-r</B>
<tb> <B>O <SEP> CID</B>
<tb> <B>m</B>
<tb> <B>O <SEP> O <SEP> O <SEP> 0 <SEP> LIZD <SEP> 00 <SEP> 17 <SEP> --l <SEP> N <SEP> p</B>
<tb> <B>w0 <SEP> O@ <SEP> O <SEP> ÇJ@ <SEP> O</B> <SEP> r <SEP> <B>1 <SEP> rP <SEP> O <SEP> h1 <SEP> c <SEP> ô <SEP> c\i.'</B>
<tb> <B>eJ <SEP> O <SEP> rr <SEP> @P <SEP> 00 <SEP> Ç@ <SEP> 00 <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> p</B>
<tb> <B>h</B>
<tb> ëD <SEP> H
<tb> <B>ô <SEP> ô <SEP> O <SEP> L@1 <SEP> Q@ <SEP> L\1 <SEP> I\7 <SEP> ¯P <SEP> 17 <SEP> Cerf.</B>
<tb> <B>O <SEP> 17 <SEP> L@ <SEP> r-@#</B> <SEP> #4 <SEP> <B>Cri <SEP> LI)
<SEP> --j</B> <SEP> tlD <SEP> <B> < D</B>
<tb> <B>cc <SEP> tP <SEP> O@ <SEP> O</B>
<tb> <B>m <SEP> Ô</B>
<tb> <B>CD <SEP> CD <SEP> Gp</B> <SEP> - <SEP> <B>00 <SEP> --.1 <SEP> IO <SEP> 00 <SEP> 11 <SEP> 11 <SEP> 11</B>
<tb> <B>V <SEP> C4" <SEP> C@ <SEP> LV <SEP> CTi <SEP> O <SEP> @1 <SEP> CJi <SEP> @-\ <SEP> @ <SEP> C@ <SEP> ô</B>
<tb> <B>Cr <SEP> O</B>
<tb> fP <SEP> Ç@ <SEP> C@ <SEP> 00 <SEP> <B>C@ <SEP> @</B> <SEP> ÔO <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> Ô <SEP> Ô <SEP> O <SEP> @ <SEP> R,
<tb> <B>Ca <SEP> 17</B>
<tb> <B>f0.</B>
<tb> <B>@H</B>
<tb> .. <SEP> <B> <SEP> FP.
<SEP> G@ <SEP> O@ <SEP> t-# <SEP> N' <SEP> 1P <SEP> 17 <SEP> 0</B>
<tb> e <SEP> <B>CID</B>
<tb> <B>e <SEP> L <SEP> Cu <SEP> 17 <SEP> O <SEP> CI</B> <SEP> eD <SEP> <B>@P <SEP> O</B> <SEP> O
<tb> <B>00 <SEP> 11 <SEP> 17 <SEP> 17 <SEP> C'U <SEP> 17 <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> m</B>
<tb> <B>m</B>
<tb> <B>O</B>
<tb> <B>C7 <SEP> tc <SEP> cc <SEP> 00 <SEP> V <SEP> tlD <SEP> 00 <SEP> 17 <SEP> 17 <SEP> 17 <SEP> !v</B>
<tb> <B>L'V <SEP> 17 <SEP> FI <SEP> Cri <SEP> ÇJO <SEP> Pli <SEP> O <SEP> :17 <SEP> O <SEP> L'V <SEP> riP <SEP> C@ <SEP> ô</B>
<tb> <B>ç7 <SEP> O <SEP> 17 <SEP> C.C <SEP> 11 <SEP> Cn <SEP> 00 <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O</B>
<tb> <B>pH</B>
<tb> <B>0 <SEP> o <SEP> Cri <SEP> C@ <SEP> @##O <SEP> r-@ <SEP> LND <SEP> @P <SEP> 17 <SEP> O</B>
<tb> <B>ô <SEP> ô <SEP> O <SEP> O@ <SEP> \P <SEP> OD <SEP> G@ <SEP> iP# <SEP> Q@ <SEP> O <SEP> C:
<SEP> O</B>
<tb> <B><I>CTr</I> <SEP> 17 <SEP> 17 <SEP> e0 <SEP> 1l <SEP> O <SEP> e0 <SEP> eD</B> <SEP> i--# <SEP> <B>O</B>
<tb> <B>m</B>
<tb> <B>cD <SEP> c0 <SEP> tD <SEP> 00 <SEP> 17 <SEP> LJ <SEP> 00 <SEP> V <SEP> 1l <SEP> 11</B>
<tb> <B>t@7</B> <SEP> - <SEP> <B>O <SEP> C@ <SEP> Cr < <SEP> Ui <SEP> O <SEP> 17 <SEP> V <SEP> #^..@.
<SEP> Cn <SEP> c@ <SEP> ô</B>
<tb> <B>Çv <SEP> a5 <SEP> 00 <SEP> 00 <SEP> 00 <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O <SEP> O</B>
<tb> <B>O <SEP> @ <SEP> H</B>
<tb> C-I <SEP> a<B>-#</B> <SEP> rr <SEP> F- <SEP> m <SEP> s-# <SEP> <B>cil</B> <SEP> c
<tb> W <SEP> <B>-11</B> <SEP> cap <SEP> cu <SEP> = <SEP> cz <SEP> o
<tb> L.@ <SEP> a@ <SEP> cri <SEP> o@ <SEP> o <SEP> vi
<tb> cn <SEP> o
<tb> m basé sur un concentrai à 87 % et un rejet à 20%, ces teneurs étant arbitrairement main tenues constantes sans tenir compte de la va riation de la composition originale. Les ton nages sont établis pour une capacité journa lière de 700 tonnes de matière première.
On voit de ce qui précède que la compo sition du mélange final reste constante indé pendamment de la composition originale qui peut varier dans de grandes limites telle qu'elle est reçue de la carrière pour le traite ment, et que la quantité de matière traitée, c'est-à-dire la matière fournie aux cellules de flottation, augmente lorsque la teneur en car bonate de calcium diminue. Il est également clair que le poids total du mélange final ob tenu de 700 tonnes de matière première di minue semblablement lorsque la teneur en carbonate de calcium diminue.
Comme indiqué précédemment, il est dé sirable d'introduire dans la portion traitée tous les produits d'une finesse plus grossière que celle passant le tamis ayant 125 mailles au centimètre linéaire. De plus, il est désira ble d'éviter de faire varier la finesse du broyage pour de faibles variations de la te neur en carbonate de calcium. Par conséquent, comme le broyage -à<B>85%</B> passant à travers un tamis ayant 79 mailles au centimètre linéaire donne une finesse moyenne de 72,5 % plus petite et 27,5 % plus grande que 125 mailles pour les échantillons en question,
des roches ayant une teneur en carbonate de cal cium allant jusqu'à 74,5 % (valeur pour la quelle la quantité fournie aux cellules de flot tation est égale à la quantité des particules plus grosses que celles, passant au travers d'un tamis ayant 125 mailles au centimètre linéaire) nécessitent un traitement d'une par tie des particules fines les plus grossières qui passent à travers le tamis de 125 mailles, en plus des sables.
Pour des pierres ayant une teneur en carbonate de calcium plus élevée, telles que par exemple celles contenant 75 de carbonate de calcium, on .doit pratiquer un broyage plus fin pour diminuer la quantité des sables jusqu'à ou au-dessous de celle dési rée pour l'alimentation des cellules de flotta- Lion. La quantité des particules grossières pré cipitées et récupérées pour le traitement peut cependant être diminuée en abaissant la dilu tion dans l'appareil de classification, mais ceci donne évidemment un produit final plus grossier.
Pour traiter des roches ayant une teneur en Ca C03 plus forte que celle de la compo sition désirée, le degré du broyage doit être réglé semblablement en vue de rompre les liens physiques, comme décrit, et également pour donner un produit final de la finesse désirée. La relation entre le carbonate de calcium et les autres constituants du produit final, par suite du traitement décrit ci-dessus, peut être bien comprise en se référant spécialement à la composition finale en pourcentages et en tonnes de carbonate de calcium dans un échantillon typique intermédiaire.
En admet tant que le premier but recherché pour chacune des matières discutées précédemment est d'éliminer ila silice se trouvant en excès et d'inclure dans cette élimination les formes non-combinables, on se rappellera également que l'alumine est semblablement corrigée mais dans une plus faible mesure et que la silice, le fer et l'alumine sont également corrigés en ce qui concerne leurs proportions.
Bien que l'échantillon choisi soit un exem ple excellent pour la correction de la silice, la teneur en alumine et le rapport silice, fer- alumine, aussi bien que le rapport fer alumine étaient chacun pratiquement satisfai sants. Par conséquent, seule une modification limitée de ces dernières relations est néces saire ou désirable et conformément l'utilité du. procédé, en provoquant une séparation ra dicale de l'alumine, n'apparaît pas plus dans ce cas que pour d'autres échantillons.
Cependant, si l'on se réfère dans le tableau suivant à la composition des concentrais, on verra que l'alumine totale a été diminuée de- 5,34 % à, 1,76 %. Par conséquent, si l'on désire fabriquer un ciment faible en aluminate tri- calcique, la séparation des matières premières en une portion traitée et en une portion non- traitée peut être réalisée de manière à contrô ler l'alumine, à ce moment, semblablement au contrôle de la teneur en silice, le contrôle de la.
silice étant complété en renvoyant de pré férence des quantités des concentrats les plus fins récupérés par la table de concentration. Une correction finale, pour améliorer le rap port fer-alumine, peut également être effec tuée en ajoutant ou en retournant des quan tités de composés du fer, de telle sorte que la teneur du ciment en aluminate tricalcique sera encore diminuée.
EMI0014.0006
<I>Correction <SEP> complète <SEP> de <SEP> 700 <SEP> tonnes <SEP> de <SEP> roche <SEP> à</I> <SEP> 72,2 <SEP> % <SEP> <I>de <SEP> carbonate <SEP> de <SEP> calcium</I>
<tb> Produit <SEP> des <SEP> Séparateur <SEP> Fourniture <SEP> Concen- <SEP> <B><I>Mélange</I></B>
<tb> broyeurs <SEP> flux <SEP> <B>aux</B> <SEP> cellules <SEP> trats <SEP> @e)ets <SEP> final
<tb> supérieur <SEP> de <SEP> flottation
<tb> Tonnes <SEP> totales <SEP> . <SEP> 700,00 <SEP> 460,00 <SEP> 240,00 <SEP> 195,00 <SEP> 45,00 <SEP> 655,00
<tb> Tonnes <SEP> totales
<tb> CaCOs <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 505,40 <SEP> 327,00 <SEP> 178,80 <SEP> 169,60 <SEP> 9,00 <SEP> 496,70
<tb> Tonnes <SEP> SiOE <SEP> . <SEP> 96,90 <SEP> 64.80 <SEP> 32,10 <SEP> 8,80 <SEP> 23,30 <SEP> 73.60
<tb> Tonnes <SEP> Fe2O3 <SEP> .
<SEP> 11,60 <SEP> 7.03 <SEP> 4,57 <SEP> 3,33 <SEP> 1,24 <SEP> 10,3<B>6</B>
<tb> Tonnes <SEP> A1203 <SEP> . <SEP> 37,38 <SEP> 25,90 <SEP> 11,48 <SEP> 3,43 <SEP> 8,05 <SEP> 29,30
<tb> Tonnes <SEP> <B>MgCO3</B> <SEP> 46,40 <SEP> 31,10 <SEP> 15,30 <SEP> 13,4 <SEP> 1,90 <SEP> 44,50
<tb> Teneur <SEP> en
<tb> CaCO3 <SEP> (o/<B>0</B>) <SEP> . <SEP> 72,20 <SEP> 71,10 <SEP> 74,50 <SEP> 87.00 <SEP> 20,00 <SEP> 75,80
<tb> Teneur <SEP> en
<tb> SiO2 <SEP> (o%) <SEP> . <SEP> . <SEP> 13,84 <SEP> 14,09 <SEP> 13,38 <SEP> 4,50 <SEP> 5<B>1</B>,80 <SEP> 11,25
<tb> Teneur <SEP> eu
<tb> pesos <SEP> (o%) <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,66 <SEP> 1,53 <SEP> 1,90 <SEP> 1,71 <SEP> 2,74 <SEP> 1,58
<tb> Teneur <SEP> en
<tb> A1E0s <SEP> (%) <SEP> . <SEP> . <SEP> 5,34 <SEP> 5,63 <SEP> 4,77 <SEP> 1,76 <SEP> 17,89 <SEP> 4,48
<tb> Teneur <SEP> en
<tb> <B>MgCO3</B> <SEP> (o/<B>0</B>) <SEP> .
<SEP> 6,62 <SEP> 6,76 <SEP> 6,38 <SEP> 6,87 <SEP> 4,22 <SEP> 6,80
<tb> Finesse <SEP> en <SEP> /o <SEP> au
<tb> tamis <SEP> de <SEP> 125
<tb> mailles <SEP> au <SEP> cm
<tb> linéaire <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 72,50 <SEP> 96,10 <SEP> 27,30 <SEP> 31,20 <SEP> 7,00 <SEP> 77,00 On remarquera spécialement, en considé rant le tableau ci-dessus, que les pourcentages du mélange final donnent une composition idéale pour la fabrication du ciment Portland.
On verra également que la finesse réelle a été augmentée à un point où le mélange est spécialement approprié pour la cuisson en clinkers, avec cette matière, la finesse de 77 % passant au tamis.
ayant 125 mailles au centi mètre linéaire correspond approximativement à 91 % passant au tamis ayant 79 mailles au centimètre linéaire. On remarquera également que les rejets sont relativement de faible va- leur, vu qu'ils ne comprennent seulement que 9 tonnes de carbonate .de calcium enlevées du tonnage original de 505,4 tonnes. La quan tité totale de fer mise de côté, notamment 1,24 tonne, ne provoquera pas une concentra tion des rejets importante pour une opération économique, spécialement du fait de la dimi nution en alumine,
mais on réalisera que les composés du fer peuvent être ajoutés au mé lange, lorsque le traitement décrit ci-dessus a été basé spécialement. sur l'élimination de la silice et, lorsque le rapport fer-alumine est tel que le mélange donnera un ciment. en plus forte teneur en aluminate tricalcique qu'on ne le désire. On comprendra également que si les rejets sont encore pulvérisés, soit avant, soit après la table de concentration, pratiquement toutes les pertes de composés du calcium peu vent être éliminées en ramenant .les produits aux cellules de flottation.
Les concentr ats dont il est question ci-dessus ont été arbitrai rement maintenus à une teneur de 87 % de carbonate de calcium. Une teneur constante est désirable pour la commodité du contrôle et peut s'étendre sur plusieurs % dans la composition de la matière première. Cette teneur peut être abaissée lorsque les matières sont considérablement au-dessous de la com position ou élevée lorsque la teneur en cal cium est élevée, pour obtenir le plus grand rendement et la meilleure économie avec l'ins tallation à disposition.
Il apparaîtra du tableau et des formules donnés ci-dessus que des matériaux très dif férents peuvent être traités pour produire des mélanges finals variés. Par exemple, si l'on dispose à la fois de matériaux pauvres et de matériaux riches, les premiers peuvent être traités pour produire un mélange final par tiellement corrigé mais dont on aura éli miné des formes indésirables des constituants tels que da silice.
Les derniers, même s'ils sont au-dessus de la composition désirée en ce qui concerne la teneur en carbonate de calcium, peuvent être traités pour produire un concen- trat relativement pur ainsi qu'un produit final relativement pur, et pour éliminer les constituants ou les formes indésirables. Ces deux produits peuvent ensuite être combinés pour donner le mélange ultime. Semblable- ment, un correcteur naturel peut être ajouté à une matière inférieure partiellement corri gée,
en particulier lorsque la teneur des cons tituants non-combinables se trouvant en excès est plus grande que la teneur du correcteur naturel.
On comprendra également que dans de nombreuses localités le carbonate de calcium, plutôt que la silice, est le constituant se trou vant en excès et que des quantités de ce cons tituant peuvent semblablement être éliminées pour effectuer la correction désirée. Quelques échantillons de telles roches contiennent des particules grossières de quartz qui doivent être éliminées aussi bien que la quantité exces sive de carbonate de calcium, les silices fines étant combinées dans le mélange final.