Brevet FR2252139A1 — publié le 19750620

ta présente invention concerne le triage de blocs de minerais en vue d'écarter ceux dont la teneur en métal est inférieure à un pourcentage prédéterminé. Le triage en lui-meme a toujours été mis en oeuvre au cours de l'exploistation des minerais pour séparer les morceaux de minerai des minéraux sans inté rêt. Toutefois ce triage en morceaux renfermant ou ne renfermant pas de minerais n'est pas suffisant lorsque lton considère des techniques d'élaboration modernes où l'on cherche constamment à améliorer la productivité. C'est en particulier le cas de I'élaborationde la fonte au haut fourneau où les charges subissent une préparation de plus en plus poussée. En effet, on s'aperçoit qu'au-dessous d'une certaine teneur en métal il n'est pas intéressant de traiter inutilement une partie importante de gangue.On a donc cherché à faire un tri du minerai afin d'écarter les morceaux dont la teneur n'atteindrait pas un pourcentage déterminé de métal. C'est ainsi que l'on connatt des méthodes de triage magnetique mises au point pour permettre cette separation en produits pauvres et produits riches. Cependant les dispositifs utilisant cette technique nécessitent généra liement un broyage assez poussé du minerai et consomment une quantité d'électri- cite importante qui rend le triage onéreux. Le but de la présente invention est de fournir une méthode et un dispositif permettant de trier des quantités importantes de minerai se presentant sous forme de blocs. A cet effet, l'objet de l'invention est une méthode pour séparer, dans un minerai conducteur de l'électricité et dont la granulométrie est comprise entre deux limites connues, les morceaux ou blocs présentant une teneur insuffisante en métal. Cette méthode consiste à faire tomber les morceaux en chute libre les uns après les autres de maniere ininterrompue, à mesurer une grandeur représentative de la résistance électrique individuelle de chaque morceau au cours de sa chute et à agir sur la trajectoire des morceaux afin de séparer les morceaux selon que la grandeur représetative correspond ou non aux critères de tri retenus. L'invention a également pour objet un dispositif pour le tri des minerais en bloc comportant des moyens pour amener les blocs et provoquer leur chute libre les uns à la suite des autres1 des moyens pour mesurer une grandeur repre- sentative de la résistance des blocs, des moyens électroniques pour comparer la valeur de la grandeur mesurée à une grandeur de référence correspondant au critère de tri choisi, et des moyens pour commander un dispositif permettant d'agir sur la trajectoire des blocs de manière à les séparer selon que la grandeur représentative correspond ou non au critère de tri retenu. Une autre caractéristique importante de l'invention reside dans le dispositif permettant d'assurer le contact électrique sur les blocs de minerai de formes irrégulières.Ce dispositif est constitué de deux nappes, formées d'au moins une rangée de fils métalliques et disposées en regard, les fils de chaque nappe étant fixés à une de leur extrémité dans un support et reliés électriquement les uns aux autres. Les extrémités libres des fils constituant chaque nappe, et disposes en regard, sont espacés d'une distance inférieure au diamètre minimal des morceaux de plus faible dimension. Selon une autre caractéristique les nappes sont inclinées par rapport à l'horizontale dans le sens de l'axe de chute des blocs. Comne on le comprend la méthode objet de l'invention est basée sur une mesure de la resistance des blocs au passage du courant électrique et sur l'utili- sation de cette grandeur ou d'une-grandeur représentative de cette resistance pour classer les blocs en bons ou mauvais par rapport a une grandeur de référence définissant un critère de qualité. Le dispositif pour la mise en oeuvre d'une telle méthode doit comporter trois parties essentielles, un moyen de mesure de la résistance de chaque morceau de minerai, un systeme électronique traitant le signal correspondant a la résistance mesuree et des moyens pour séparer les blocs selon leur classement en bons ou mauvais. Pour résoudre le problème du tri de manière simple, il est nécessaire qu'entre le detecteur qui mesure la résistance du minerai et le système qui l'évacue il n'y ait qu'un seul bloc présent et également que le détecteur ne ralentisse en aucune façon le débit des morceaux a trier. De plus, il est essentiel d'avoir une cadence élevée du tri si l'on envisage de traCter des tonnages importants de minerai. La solution adoptée consiste à effectuer les opérations de mesure et de tri sur des morceaux de minerai au cours d'une chute libre.L'invention sera d'ailleurs mieux comprise gracie a la description qui suit d'un exemple de réalisation donné en regard des planches de dessin sur lesquelles - la figure 1 représente une vue schématique des différents éléments mécaniques du dispositif, - la figure 2 représente le detecteur de resistance vu par le dessus, - la figure 3 est un schema du circuit electrique relié au détecteur, - la figure 4 est un schéma de l'ensemble électronique d'exploitation des mesures. Sur la figure 1 on a représenté l'agencement général des moyens mécaniques de l'ensemble de triage. Les blocs de minerai 1 sont amenés en continu par une bande transporteuse 2 au-dessus du dispositif de détection de résistance 3 à travers lequel ils passent en chute libre. Suivant l'information recueillie par le détecteur 3, un volet mobile 4 autour d'un axe 5 est susceptible de prendre deux positions modifiant ou non la trajectoire du bloc au cours de sa chute. Par exemple, dans le cas du montage présenté, si le bloc est qualifié de mauvais, le volet prend la position verticale et le bloc tombe sur la bande transporteuse 6. Si le bloc est enregistré comme bon le volet 4 occupe une position inclinée par rapport a la verticale et oriente le bloc vers la bande transpor teuse 7. Ceci n'est que la description de la disposition des organes mecaniques et on décrira ensuite plus en détails la constitution du détecteur de résistance et du circuit électronique qui y est associé. En se reportant a la figure 2 on voit que le détecteur de résistance est constitué par deux nappes 8 formées d'une rangee de fils métalliques dont les extrémites libres 9 sont disposées en regard, les extrémités opposées 10 étant fixées dans des supports 11.Afin d'assurer la conductibilité électrique avec les blocs de minerai tous les fils d'une rangée sont reliés électriquement entre eux de manière a avoir deux sorties 12 et 13. Les fils metalliques sont par exemple en acier a ressort et leur diamètre ainsi que leur longueur sont déterminées en fonction du temps que l'on accorde à la mesure, c'est-à-dire entre 20 et 50 ms si l'on entend trier environ 10 morceaux à la seconde. L'écartement entre les bords libres des rangées de fils est inférieur au diametre minimal des morceaux à trier de maniere à assurer un contact avec tous les blocs. Ce mode de réalisation du détecteur permet de ne pas ralentir le passage des plus gros morceaux car dans ce cas les fils s'affaissent davantage mais la pression exercée sur les blocs reste sensiblement constante.Afin d'améliorer le centrage des blocs dans le détecteur les nappes de fils ne sont pas horizontales mais légèrement inclinées dans le bas dans le sens de chute des blocs comme cela est visible sur la figure 1. Le dispositif de détection est inseré dans un circuit électrique, figure 3, comprenant une source de courant continu 14, une résistance fixe R et le detecteur 3. Lors du passage d'un morceau de minerai de résistance r un courant i circule dans le bloc ainsi que dans la résistance fixe R, courant dont la valeur est: La difference de potentiel u' aux bornes de la résistance R est Si R et U sont maintenus constants u' est uniquement une fonction de r la resistance du bloc du minerai. Le détecteur et son circuit électrique fournissent donc un signal permettant de caractériser les blocs de minerai par rapport a une tension de référence préalablement choisie comme critère de qualité et d'agir sur la position du volet mobile 4 pour ecarter ou conserver les blocs de minerai. Pour réaliser la selection et commander les manoeuvres du volet on a recours au circuit électronique represente sur la figure 4. Comme il ressort des explications ci-dessus le passage des blocs de minerais en chute libre a travers la brosse détectrice 3 provoque un courant intermittant dans la résistance R. Cette résistance fournit des impulsions de tension qui sont envoyées d'une part vers un dispositif qui détecte leur présence 15 et d'autre part vers un ensemble 16 qui mémorise successivement chacune des valeurs de crête. La valeur de crête de l'impulsion ainsi mémorisée en amplitude est introduite dans un comparateur de tension 17 qui bascule si la valeur d'entrée est supérieure à un seuil ajustable. Le basculement de ce comparateur correspond au passage d'un bloc de minerai riche qui doit être orienté par le volet trieur 4 vers le circuit d'utilisation.Chaque impulsion fugitive mémorisée en amplitude donne par l'interme- diaire du détecteur de présence 15 un ordre d'éjection a l'ensemble de commande électronique comprenant un circuit monostable 18 et un thyristor 19 alimentant un moteur a courant continu 20 couplé au volet trieur 4. Cet ordre d'éjection est interdit ou autorisé par la porte 21 commandée par la sortie du comparateur, qui en interdisant l'éjection des blocs de valeur supérieure au seuil réalise le tri électronique. Chaque valeur de crête mémorisée par le detecteur de valeur de crête est annulée par l'arrivée du bloc de minerai suivant gracie a une remise à zéro automatique délivrée par le détecteur de présence 15.Un adaptateur d'impédance 22 relié a la sortie du détecteur de valeur de crête permet d'enregistrer la succession des valeurs mémorisées. Cette méthode et ce dispositif ont été appliqués au triage de blocs de minerai de fer dont la granulométrie variait de 50 a 150 mm et la teneur en fer de 16 a 32 %, le but recherché étant d'elimi- ner les blocs de minerai dont la teneur en fer était égale ou inférieure a 20 %, et ce a une cadence de 10 blocs par seconde. Dans cet exemple la distance entre brins metalliques du détecteur était inférieure à 50 mm et le volet trieur était placé a 15 cm sous le détecteur. L'amplitude du déplacement du volet était réglée de 30 à 45" par rapport à la verticale. Des essais entrepris à la mine ont montre le bon fonctionnement du dispositif, la qualité du tri et la robustesse de l'ensemble dû a la simplicité de sa conception. REVENDICATIQNS 1. Méthode pour séparer, dans un minerai conducteur de l'électricité et dont la granulométrie est comprise entre deux limites connues,les morceaux présentant une teneur insuffisante en métal, méthode caractérisée en ce que l'on fait tomber les morceaux en chute libre les uns après les autres de manière ininterrompue , on mesure une grandeur représentative de la résistance individuelle de chaque morceau au cours de sa chute et on agit sur la trajectoire des morceaux afin de séparer les morceaux selon que la grandeur représentative correspond ou non aux critères de qualite retenus. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour amener les blocs et provoquer leur chute libre les uns à la suite des autres, des moyens pour mesurer une grandeur représentative de la résistance des morceaux de minerai, des moyens électroniques pour comparer la grandeur représentative mesurée a une grandeur de référence correspondant au critère de qualité choisi et des moyens pour commander un dispositif permettant d'agir sur la trajectoire des morceaux de manière a séparer les morceaux selon que la grandeur représentative mesurée correspond ou non au critere de qualité retenu. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens pour mesurer la grandeur représentative des blocs comprennent un détecteur assurant le contact avec les morceaux, constitué de deux nappes formées d'au moins une rangée de fils metalliques dont les extrémités libres sont disposées en regard, les extrémités opposées des fils de chaque nappe étant reliées électriquement. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les nappes de fils métalliques sont inclinées par rapport à l'horizontale dans le sens de l'axe de chute des morceaux et que la distance entre les extrémités libres des fils, disposées en regard, est inférieure a la dimension minimale des morceaux de minerai.