Brevet FR2334396A1 — publié le 19770708

La présente invention concerne la séparation d'une matiere solide en grains fins de liquides troubles contenant des matières solides, a savoir, en particulier, mais non exclusivement, pour la séparation d'un minerai finement broyé d'une boue de minerai diluée. Une telle séparation peut avoir pour but la récupération d'une quantité d'eau aussi grande que possible pour l'utiliser à nouveau ou pour l'envoyer dans un régulateur de régime ou un dispositif analogue, ou encore l'obtention d'une boue épaissie avec une teneur eq humiditg aussi petite que possible, c'est-#-dire une concentration aussi élevée que possible en matières solides, dans le but de lui faire subir un traitement complémentaire ou de la déposer sur un terril de déblais ou analogues. Jusqu'à présent, on utilisait en général des cuves de sédimentation sans chicanes, dites épaississeurs (épaississeurs circulaires) pour l'application indiquée. Les Itépaississeurs circulaires" sont donstitués par une cuve de sédimentation cylindrique avec un dispositif pivotant placé au fond de celle-ci qui est conçu de façon à chasser en direction de son centre la matière déposée au fond de la cuve, pour qu'elle puisse etre ainsi évacuée de la. Des épaississeurs de ce genre permettent d'atteindre de longues durées de séjour des boues, de sorte qu'on peut réaliser sans difficultés des concentrations élevées de matières solides. #ais cet avantage est associé a l'inconvénient de la nécessité d'un réservoir de grande surface ce qui impose des fondations très efficaces et conteuses, ainsi qu'unmode de construction extrêmement stable.De plus, le débit de l'épaississeur par unité de surface est très faible et il faut compter, dans le cas d'un climat chaud, sec et venteux, sur des pertes par évaporation très sensibles. t'épaississeur dit "lamellaire" cherche à remédier a ces inconvénients en multipliant, a la suite de la mise en place d'un grand nombre de plaques inclinées dans la chambre de sédimentation, sa surface de sédimentation efficace par rapport a sa surface géométrique. Certes, ceci diminue l'encombrement de la chambre de sédimentation, mais cela raccourcit aussi la durée de séjour utile de la boue de sorte que celle-ci n'atteint pas les concentrations élevées courantes pour les épaississeurs circulaires. La présente invention a pour objet un appareil grâce auquel on peut d'une part séparer de petites particules de matière solide d'un liquide trouble avec une grande efficacité par unité de volume et d'autre part réaliser des concentrations élevées de matières solides dans la boue ainsi séparée. Selon l'invention, pour séparer des particules de matières solides à partir de liquides troubles qui en contiennent, il est prévu un dispositif qui est constitué par un récipient de sédimentation avec un déversoir et qui est caractérisé en ce que, entre ce déversoir et le point d'arrivée du liquide trouble, il y a au moins un paquet de plaques inclinées de préférence parallèles de telle façon que le dépôt qui s'accumule sur les plaques peut être éliminé en le faisant tomber au fond du récipient, cependant qu'on place au-dessous des paquets un dispositif poussant le dépôt en direction d'un point d'évacuation du fond. Le récipient de sédimentation a de préférence une forme cylindrique et comporte un fond conique ou à gradins coniques, au centre duquel on a ménagé un creux destiné à recevoir le dépôt. Les paquets sont disposés de façon à former une série d'anneaux autour de l'axe du récipient de sédimentation et sont raccordés les uns aux autres de telle manière qu'aucun liquide ne peut passer entre deux paquets voisins. Les côtés des paquets peuvent être fermés avec des plaques de façon à empêcher toute sortie ou toute entrée de liquide par les côtés. Mais on peut aussi donner aux paquets de plaques une forme telle qu'on puisse les raccorder latéralement les unes aux autres sans laisser d'espace intermédiaire par lequel un liquide pourrait passer sans devoir traverser les paquets de plaques inclinées. Les dispositifs qui doivent garantir que le liquide passe à travers les paquets de plaques ou lamelles peuvent être constitués par des chicanes qui sont disposées autour de 11 axe du récipient de sédimentation et dont la disposition et l'orientation guident le courant de liquide dans les paquets de plaques. Des chicanes ayant une disposition appropriée et placées au-dessous des paquets de plaques peuvent permettre d'atteindre le même but. L'appareil destiné à transporter le dépôt le long du fond du récipient jusqu'd un point d'extraction approprié peut être constitué par un mécanisme de raclage placé au-dessus du fond du récipient, qui peut être mis en mouvement par un mécanisme d'entrainement axial ou périphérique. Une forme de réalisation préférée de l'invention consiste en ce qu'on mesure la densité de la boue soutirée ou le niveau de la boue dans le récipient de sédimentation et en ce qu'on fait appel aux valeurs ainsi mesurées pour régler la quantité de boue ainsi soutirée par unité de temps et/ou la vitesse de déplacement du dispositif poussant le dépôt jusqu'à un point d'évacuation place au fond. Ladescription qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. - la figure 1 représente l'appareil selon l'invention vu en plan, - les figures 2 à 4 représentent des coupes de cet appareil, effectuées suivant les lignes a-a, b-b et c- c de la figure 1. Un récipient cylindrique 1 de sédimentation avec un fond conique 2 et une évacuation centrale 3 est placé sur des fondations non représentées au dessin annexé. Un déversoir 4 longe le bord supérieur du récipient 1. Un mécanisme 5 de raclage est disposé sur un palier central 6 au fond 2 du récipient 1. Ce mécanisme 5 comprend un bras 7 qui va jusqu'au bord supérieur de la paroi du récipient et est relié à cet endroit à un moteur d'entraînement 8 roulant sur des rails 9. Les rails 9 forment un cercle le long du bord supérieur du récipient. Le moteur 8 imprime au mécanisme de raclage 5 un mouvement de rotation. Des plaques de raclage 10 sont fixées au mécanisme de raclage et raclent, au cours du déplacement du mécanisme de raclage sur le fond du récipient, la totalité de ce fond et poussent dans ces conditions la matière solide qui S'est déposée, en direction du centre 2 du fond, dans le puisard 3 à boue. Les paquets 11 avec des plaques inclinées 12 sont disposés en forme d'anneau autour de l'axe du récipient 1. Ces paquets se touchent pour empêcher un écoulement à travers les espaces qui les sépareraient dans le cas contraire. Les plaques 12 inclinées sont disposées de telle manière que les matières solides qui se sont déposées dessus glissent sous l'action de la pesanteur et peuvent être évacuées des paquets en direction du fond du récipient. Dans le dispositif représenté, chaque paquet 11 est monté sur une grille 14 qui est elle-même placée sur des supports 15. Ces derniers sont suspendus par des tirants 16 à des bras radiaux 17 qui sont montés de leur côté entre un anneau de traction 18 et un anneau de compression 19. L'anneau 19 est monté sur une série de poteaux 20. Des traverses 21 sont incorporées pour absorber les efforts de traction et de poussée appliqués à la charpente support et dont l'orientation est autre que radiale. Dans la réalisation décrite, la boue de minerai en suspension dans l'eau est amenée au centre du récipient 1. Grâce à des dispositifs appropriés, au moins une partie de cette eau boueuse est obligée de traverser les paquets 11 de lamelles pour parvenir ainsi au déversoir 4. Ces dispositifs sont constitués par exemple par des chicanes 22 appropriées qui sont placées au centre du récipient et ont une forme et une direction telles qu'elles dirigent l'eau boueuse qui arrive, sur les paquets 11. Des chicanes 23 semblables sont placées dans le même but au-dessous des paquets 11. Les côtés 24 des paquets 11 sont fermés par des plaques 25 qui ne laissent pas passer l'eau boueuse latéralement en direction de l'extérieur et ne lui permettent pas de pénétrer dans les paquets. Ces plaques ne doivent pas être assujetties de façon fixe aux côtés des paquets 11, mais au contraire peuvent être simplement suspendues le long de ces côtés. Un intervalle d'au moins 300 mm est prévu entre les extrémités extérieures 25 des paquets 11 et la paroi extérieure du récipient 1 ; dans cet intervalle, l'eau peut monter jusqu'au déversoir 4 après avoir traversé les paquets On est ainsi certain que l'eau boueuse traverse radialement les paquets 11. On peut aussi recouvrir la structure portante des paquets 11 d'un toit (non représenté) qui protège l'ensemble et empêche une évaporation excessive. En service, l'eau boueuse contenant du minerai est amenée au centre du récipient 1. Les chicanes 22 et 23 dirigent cette eau boueuse sur les paquets Il disposés de manière appropriée si bien que la plus grande partie de cette eau boueuse doit traverser les paquets il avant d'atteindre le déversoir 4. La sédimentation se produit dans les paquets 11 sur les plaques 12, ainsi qu'en direction du fond 2 du récipient, dès que le dépôt a quitté les plaques 12 en glissant sous l'action de la pesanteur. Au fond 2 du récipient le dépôt est saisi par les plaques de raclage lu du mécanisme n de raclage et poussé en direction du puisard 3 g boues d'ou il est soutiré dans le but de l'éloigner du récipient. Le mode d'action d'un procédé pour éloigner la boue du récipient 3 est décrit dans la demande de brevet 12 A 7397/75 e#t le dispositif qui y est décrit peut aussi être utilisé dans le cas présent. Mais on peut aussi utiliser une simple pompe à boue d'un-modele approprié, comme celles qui sont déjà connues. La densité de la boue mesurée en un point approprié, par exemple en son point d'extraction ou dans le puisard 3, peut être prise comme grandeur de référence pour régler la vitesse d'extraction de la boue ou le débit de la boue extraite, ainsi que pour commander également la vitesse de rotation du mécanisme de raclage et par conséquent pour commander la vitesse et le débit du raclage. L'appareil selon l'invention peut être muni de nombreux autres dispositifs sans sortir pour cela du cadre de l'invention : l'exemple décrit ci-dessus ne doit aucunement être considéré comme limitatif. C'est ainsi par exemple qu'on peut dans des formes de réalisation moins volumineuses disposer les paquets 11 non pas radialement mais parallèlement de sorte que l'alimentation en eau boueuse doit avoir lieu unilatéralement par le bord du récipient et que le déversoir ne s'étend pas tout le long du pourtour du récipient, mais seulement sur une partie de ce pourtour, en face de l'arrivée de boue. De même les paquets 11 peuvent avoir parfois, au lieu d'un tracé rectangulaire, un tracé en forme de coin, de sorte qu'il ne subsiste plus aucun espace libre intermédiaire entre des paquets voisins. Dans un tel cas, les plaques 12 ne devraient plus être parallèles, mais être disposées avec un espacement plus réduit en direction du centre du récipient et avec un écartement plus grand en direction de la paroi du récipient. De plus, dans le cas d'un écartement croissant des plaques lorsqu'on s'éloigne du centre du récipient, on peut intercaler des plaques additionnelles entre les plaques qui commencent déjà à proximité du centre du récipient. - REVENDICATIONS 1 - Dispositif destiné a la séparation de matières solides en grains d'un liquide trouble qui en continent, constitué par un récipient de sédimentation avec un déversoir et caractérisé en ce que, entre ce déversoir 4 et le point d'amenée du liquide trouble, est disposé au moins un paquet 11 de plaques inclinées de préférence parallèles de façon que le dépôt qui s'accumule sur les plaques puisse être évacué en direction du fond du récipient, cependant qu'on dispose au-dessous de ces paquets 11 un dispositif poussant ce dépôt en direction d'un emplacement d'évacuation du fond. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient de sédimentation (1) a une forme cylindrique et comporte un fond t2) conique ou a gradins coniques, au centre duquel on a ménagé un creux (3) destiné à recevoir le dépôt sus-mentionné. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les paquets (Il) de plaques (12) inclinées fermés de préférence par des plaques latérales (25), sont disposés dans le récipient(l), de façon à former une série d'anneaux circulaires et se raccordant l'un à l'autre de manière à empêcher tout passage de liquide entre deux paquets voisins. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on dispose en amont des paquets (11) et au-dessous de ceux-ci, des chicanes (22, 23) qui dirigent le liquide dans les paquets de plaques. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on prévoit, entre les paquets (11) et la paroi du récipient, un intervalle assurant l'écoulement du liquide en direction du déversoir (4). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un mécanisme (5) de raclage est monté pivotant sur le fond (2) du récipient, dont les plaques de raclage (10) raclant toute la surface du fond poussent le dépôt en direction d'un puisard à boue (3) cependant qu'un mécanisme d'entraînement central ou périphérique est prévu. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on mesure la densité de la boue soutirée et/ou le niveau de cette boue dans le récipient de sédimentation et en ce qu'on utilise les valeurs mesurées pour régler la quantité de boue extraite par unité de temps et/ou la vitesse de déplacement du dispositif poussant le dépôt vers un emplacement d'évacuation du fond.