Brevet FR2332061A1 — publié le 19770617

la présente invention concerne la séparation de matériaux solides lourds et de matériaux solides plus légers et, plus particu lièrement, elle concerne un procédé et un appareil pour séparer l'or, ou d'autres matériaux lourds, du sable, ou d'une multitude d'autres matériaux. On a déjà tenté de construire des ensembles de séparation de l'or qui soient de faibles dimensions et portables, mais ils souffraient de cet inconvénient qu'ils n'étaient pas efficaces pour traiter les grandes quantités de matériaux nécessaires lorsque ne sont présentes que de petites quantités d'or. Un but de l'invention est donc de remédier à cet inconvénient. Conformément à un aspect de l'invention, un séparateur de matériau se présentant sous forme d'un mélange de particules solides comporte, en combinaison, un élément laminaire possédant une région d'entrée élevée pour l'admission des matériaux et une région de sortie relativement plus basse, cet élément possédant une pluralité de rainures disposées sur sa surface supérieure, et des moyens pour faire osciller cet élément alors qu'on fait arriver un liquide d'irrigation dans le voisinage de la région d'entrée, gråce à quoi les rainures capturent et retiennent progressivement une proportion sensible des composants plus lourds des matériaux, alors qu'une proportion sensible des composants plus légers des matériaux est progressivement éliminée par lavage de ltélément dans sa région de sortie. On va maintenant décrire, à titre illustratif, mais nullement limitatif, certains modes de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble de séparation à disque suspendu à un trépied - la figure 2 représente, en vue de face et en coupe partielle, l'ensemble de la figure 1 - la figure 3 représente, en vue de dessous, l'agencement d'entrainement à turbine de cet ensemble - la figure 4 montre, en vue de face et en coupe partielle, un détail des moyens de suspension de cet ensemble - la figure 5 montre, en plan, un détail de la surface supérieure du disque - la figure 6 montre, en vue de face, une autre forme de l'invention ; et - la figure 7 montre, enplan, l'appareil de la figure 6. Sur toutes les figures, on a utilisé des références numériques identiques pour désigner des éléments correspondants. En se référant aux figures 1 à 5, on peut voir qu'un disque de séparation 8 de forme tronconique est suspendu sensiblement horizontalement, au moyen de cordes 9 à un trépied 10. Le disque 8 peut, bien sdr, avoir d'autres formes appropriées et être de forme plate, convexe ou concave, ou avoir une forme qui soit une combinaison des précédentes. Il peut aussi être formé en n'importe quel matériau rigide approprié tel que fibre de verre, caoutchouc vulcanisé, tête emboutie ou moulée en aluminium ou en alliage d'aluminium, ou bois. De préférence, la surface supérieure de ce disque est dégrossie, par exemple par enrobement de sable minéral. Cette surface supérieure est munie d'un grand nombre de rainures comportant des parois radiales 11 et des déflecteurs circonférentiels 12. Ces rainures peuvent tout aussi bien avoir la formede gouttières, d' indentations ou autres irrégularités. Si on le désire, on peut utiliser un tamis ou un maillage ou un grillage approprié (non représenté) pour aider à la séparation du matériau lourd d'avec le matériau plus léger en séparant les grosses particules des petites. Le disque 8 est supporté par les cordes 9, ou par n'importe quels autres moyens de suspension flexibles, de telle manière que le disque puisse avoir une certaine liberté de mouvement lorsqu'un appareil vibreur ou secoueur lui est relié. Un tel appareil vibreur consiste en une roue de turbine 13 munie de poids 14 montés de façon excentrée et en des jets 15, d'eau ou d'un autre liquide, envoyés par un tuyau flexible 16. Les poids 14 sont réglables en position pour les éloigner ou les rapprocher de l'arbre 17. La roue 13 comporte en ensemble annulaire d'aubes 18, fixées à un disque 19 qui est solidarisé par soudure ou par d'autres moyens à un tube 20 soutenu par un palier supérieur 21 et un palier inférieur 22, dont chacun peut autre une cage de roulement à billes.Le palier 22 est de préférence protégé par un joint 23 et le roulement 21 est de preference protégé de liteau par un bouclier 24. Un trépied support 25 maintient l'extrémité inférieure de l'arbre 17, et positionne également la tubulure annulaire des jets 15 par rapport à la roue 17. Une enveloppe 26 évite que de l'eau soit projetée sur l'opérateur. Dans un autre agencement possible (non représenté), les jets 15 peuvent être remplacés par un seul jet plus important qui sera moins sujet à être bloqué, mais qui serait aussi quelque peu moins efficace. Les poids 14 sont réglables en position pour pouvoir faire varier l'importance de l'oscillation communiquée au disque 8 lorsque la roue de la turbine 13 est mise en mouvement par le ou les jets, à partir d'un ensemble conventionnel moteur/pompe-. Un dbme 27 peut être monté au-dessus du disque 8 et il est perforé, à l'aide d'un foret ou de toute autre manière, d'une pluralité de petits trous 28 pour former des jets de dissolution afin d'aider à ce que l'argile, les poussières ou autres soient éliminés des matériaux amenés au disque pour être traités. Un conduit 29 peut amener l'eau à l'intérieur du dôme 27 depuis la même source que celle prévue pour le tuyau 16. Un écran 30 approprié entoure le dôme 27 et lui est fixé, pour protéger l'opérateur de l'eau envoyée par les jets 28. En cours d'utilisation, l'appareil de l'invention oblige les matériaux mélangés, tels que les minerais, amenés à proximité du centre du disque 8, à être séparés en éléments porteurs de minéraux qui sont piégés par les rainures et en éléments de déchets qui sont progressivement éjectés sur le bord du disque, sous l'action combinée de l'eau en circulation et de la vibration du disque. En tirant sur les cordes 9 ou d'une autre façon, le disque peut être incliné dans une position presque verticale dans laquelle on peut effectuer la "récolte", pour récupérer le matériau accumulé dans les rainures. Au cours des essais de l'appareil de l'invention, on a réussi avec succès à séparer de l'or, de l'étain, des sables minéraux, des grenats et des saphirs. L'invention est également applicable au nettoyage des opales en éliminant l'argile et les autres matières indésirables du bloc dur qui contient les opales. On remarquera que 1' appareil de 1'invention est supérieur a une boite de filtrage conventionnelle dans laquelle les rainures sont d'ordinaire toutes de la même longueur. Dans ces dispositifs, les plus grands blocs d'un mélange de minerais ne sont habituellement pas entratnés lorsque la vitesse de l'eau augmente au point d'arrêt de ces blocs. Au contraire, l'appareil de l'invention assure que la longueur des rainures augmente en direction du bord extérieur du disque, et par conséquent l'eau n'accélère pas lorsqu'elle passe au niveau d'un bloc momentanément arrêté.Par conséquent il n'est pas nécessaire d'enlever, de temps en temps, du disque les blocs importants par une opération manuelle ou un autre procédé distinct, du fait que ces blocs sont éventuellement entrat- nés et tombent du bord du disque, en évitant ainsi le coat d'une surveillance et/ou d'un travail. Une telle opération pourrait cependant être effectuée si on souhaite obtenir une vitesse de fonctionnement plus élevée. Si on le souhaite, un canal 31 en amalgame de cuivre peut être disposé autour de la rainure la plus extérieure constituant un des déflecteurs circonférentiels 12. Ce canal peut être réalisé sous forme de sections et fixé au moyen d'une série d'agrafes 32 de façon qu'il puisse être enlevé facilement pour le nettoyage ou le ré-emploi du mercure. De petites quantités de mercure peuvent être disposées dans ce canal ainsi que dans n'importe laquelle des indentations ou gouttières formées d'un bout à l'autre du disque par les rainures. On a trouvé, au cours des essais de l'appareil de l'invention, que le mercure ainsi utilisé n'est pas perdu à la suite des oscillations du disque, et est efficace en s'amalgamant de façon connue avec tout l'or qui peut se trouver là. Dans une variante de l'appareil de l'invention, représentée sur les figures 6 et 7, le disque 8 est muni d'autres moyens de support consistant en un support 33. Trois coupes flexibles 34, 35 et 36 sont enfilées à travers le disque et rendues solidaires de celui-ci et le disque est ensuite mis en place de façon que les coupes coiffent trois ergots 37, 38 et 39, respectivement, situés sur le support 33.Un espace suffisant est laissé entre chaque ergot et la paroi intérieure de la coupe correspondante pour permettre l'oscillation ou la vibration du disque sous l'action de la turbine à eau, comme indiqué plus haut. Alors que, dans le premier mode de réalisation mentionné, le disque 8 est relevé d'un c8eé jusqu'à être dans une position presque verticale pour la l'récolte" la présente modification permet d'enlever le disque du support 33 pour le nettoyer. Le support 33 est également tout désigné pour permettre un réglage facile des pieds 40, 41 et 42 sur un sol accidenté, de façon que le disque 8 reste sensiblement horizontal en cours d'utilisation. Le but de cette modification est de pouvoir réaliser un ensemble portable qui puisse être suffisamment petit pour qu'une personne seule puisse transporter l'ensemble complet, y compris un petit groupe moteur/pompe. Selon une variante, l'ensemble pourrait entre facilement transporté sur un très petit véhicule tel qu'un vélomoteur. Le support 33 de forme triangulaire est formé de six pièces qui sont maintenues assemblées et ajustées au moyen de trois écrous à ailettes 43, 44 et 45. Chaque barre latérale du support possède un ergot de positionnement, fixé par soudure ou par un autre moyen, comme représenté. Le support peut être réalisé à partir de n'importe quel matériau rigide approprié tel que l'aluminium ou un de ses alliages. Les pieds 40, 41 et 42 peuvent être repliés vers le centre du support pour le rangement ou le transport, ou bien l'ensemble entier peut etre facilement démonté et remonté dans un autre endroit. REVENDICATI ONS 1. Séparateur pour matériaux se présentant sous forme d'un mélange de particules solides, caractérisé en ce qu'il comprend un élément laminaire possédant une région d'entrée élevée pour l'admission des matériaux et une région de sortie relativement plus basse, cet élément étant muni d'une pluralité de rainures disposées sur sa surface supérieure, et des moyens pour faire osciller cet élément alors qu'on fait arriver un liquide d'irrigaticn dans le voisinage de sa région d'entrée, grace à quoi les rainures capturent et retiennent progressivement une proportion sensible des composants plus lourds des matériaux, alors qu'une proportion sensible des composants plus légers des matériaux est progressivement éliminée, par lavage, de l'élément dans sa région de sortie. 2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément a, en coupe horizontale, la forme d'un disque, la région d'entrée se trouvant au voisinage du centre de ce disque dont le bord périphérique constitue la région de sortie. 3. Séparateur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens servant à faire osciller le disque comprennent une turbine à eau muni d'un poids excentré réglable en position par rapport à l'axe de rotation de la turbine. 4. Séparateur selon l'une quelconque des revendications 2 ou 1 caractérisé en ce que le disque est suspendu dans une position sensiblement horizontale par des moyens de support flexibles fixés au voisinage de la périphérie du disque. 5. Séparateur selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le disque est suspendu par l'interm6- diaire de coupes flexibles réparties autour du disque, ces coupes étant maintenues par gravité sur des ergots verticaux disposés sur un support muni de pieds réglables pour pouvoir installer l'ensem- ble sur un sol accidenté. 6. Séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément est de forme tronconique avec une inclinaison descendante dirigée radialement vers l'extérieur. 7. Séparateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens pourl'admission du liquide d'irrigation sont montésau-dessus du tronc de cane. 8. Séparateur selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la périphérie de l'élément est munie d'un canal démontable en amalgame agencé pour retenir du mercure.