Brevet FR2370098A1 — publié le 19780602

L'invention concerne un dispositif pour la filtration de schlamms, notamment de schlamms de minerai de fer, et pour la fabrication d'agglomérés profilés à partir du gâteau formé au cours de la filtration, dispositif qui comporte un tambour filtrant rotatif plongeant en partie dans le schlamm et dont l'enveloppe est entourée, au moins dans la zone d'aspiration, d'une bande de formage sans fin, qui est munie d'ouvertures semblables à une grille, tourne avec le tambour filtrant et est dirigée vers celui-ci au moyen d'un contre-rouleau, un organe transporteur étant prévu pour évacuer les agglomérés profilés produits dans les ouvertures en grille à partir du gateau de filtration. Après leur extraction miniere, de nombreux minerais sont soumis à un processus de concentration destiné à en séparer la gangue et se présentent, en cas de préparation mécanique par voie humide, sous la forme d'un schlamm, qui doit être ensuite déshydraté et amené à la granulométrie voulue pour le processus métallurgique ultérieur. On connait des dispositifs et des procédés pour déshydrater et agglomérer, successivement ou simultanément, des schlamms, en particulier des schlamms de minerai. Dans la DOS 1 920 219 est présenté un procédé avec un dispositif, qui comprend un tambour filtrant sous vide connu et une bande de formage munie d'ouvertures en grille, qui circule sur le tambour et sur un contre-rouleau constitué par un cylindre à pointes. Le tambour filtrant plonge en partie dans le schlamm et il se forme à sa surface, dans les ouvertures en grille de la bande, par suite de l'effet de succi n à l'inté- rieur du tambour, des agglomérés profilés sensiblement cubiques. Le cylindre à pointes constituant le contre-rouleau éloigne la bande de formage du tambour filtrant et expulse des ouvertures en grille les agglomérés profilés, qui sont amenés ensuite à l'appareil de traitement ultérieur, par exemple à une grille de frottage, au moyen d'un dispositif de transport. Le détachement des agglomérés profilés par un cylindre à pointes, qui détermine en même temps une inversion de la direction du mouvement de la bande, est très problématique, car les agglomérés profilés dont la résistance au vert est faible sont soumis à une contrainte mécanique élevée pendant l'opération de détachement. Il se produit ainsi de l'abrasion et une destruction partielle donnant lieu à la formation de fractions fines indésirables pour le processus métallurgique ultérieur et doivent être éliminées par un dispositif auxiliaire. Cet appareil nécessite en outre une grande exactitude de dimensions du cylindre à pointes, d'une part, et des ouvertures en grille de la bande de formage, d'autre part, pour éviter une trop forte usure de cette dernière. Dans une autre forme de réalisation connue, déjà améliorée par rapport à celle décrite dans la DOS 1 920 219, le contre-rouleau n'est pas un cylindre à pointes, mais un simple rouleau. Les agglomérés profilés sont détachés de la bande de formage essentiellement par le contre-rouleau, cette opération étant favorisée par une configuration géométrique judicieuse des ouvertures en gille de la bande de formage. Il est pré en plus, dans le brin Jlaférieur ramené au tambour filtrant, un djspepSltif auxiliaire pour enlever les agglomérés profilés susceptibtcs de rester encore dans la bande de formage. On a constaté qu'avec ces dispositifs connus de filtration de schlamms et de fabrication d'agglomérés profiV#y la résistance au vert des agglomérés profilés, souvent faible et dépendant principalement de 1'humidité, peut être mieux prise en considération si l'on fait entrer en ligne de compte, dans le sens d'un agencement favorable au processus, la relation fonctionnelle entre le lieu et le mode de détachement des agglomérés profilés de la bande de formage, d'une part, et la géométrie des agglomérés profilés, d'autre part. L'invention a pour but de fournir, par la filtration de schlamms, notamment de schlamms de minerai, et pour la fabrication #d'agglomérés profilés à partir du gâteau se formant au cours de la filtration, un dispositif qui garantit de manière simple le détachement sans dommage des agglomérés profilés. Ce but est atteint avec le dispositif selon l'invention, par le fait que les ouvertures en grille de la bande de formage s'enroulant sur le tambour filtrant et sur le contrerouleau s'évasent coniquement vers l'intérieur en direction de la face s'appliquant sur le tambour filtrant. Dès que la bande de formage s'éloigne du tambour filtrant, ses ouvertures en grille subissent une légère déformation agissant sensiblement en direction circonférentielle, qui détermine, du côté opposé au tambour filtrant, une diminution de la section jusqu'au plan neutre de la bande de formage et, du côté tourné vers le tambour filtrant, une augmentation de la section à partir du plan neutre.En combinaison avec la direction de l'évasement conique de section de la bande de formage quittant le tambour filtrant, il se crée ainsi une force, qui détache les agglomérés profilés de la bande et est assistée par la pesanteur agissant dans le même sens. Il est avantageux que les agglomérés profilés soient déjà détachés du brin supérieur étant donné que, par suite du grand rayon du tambour filtrant comparativement à l'épaisseur de la bande de formage, iL ne se produit qu'une faible contrainte mécanique au moment où la bande de formage quitte le tambour filtrant. La bande de formage ne subit aucun changement de direction brusque, ni pendant la fabrication, ni pendant l'éjection des agglomérés profilés, ce qui élimine le risque d'une destruction partielle ou de formation de fractions fines, préjudiciables pour le processus de traitement ultérieur. Selon un agencement avantageux de l'invention, la bande de formage, de préférence en un matériau élastiquement flexible, circule à peu près horizontalement et est pourvue, entre le tambour filtrant et le contre-rouleau, d'un moyen de transport placé à une certaine distance au-dessous du brin supérieur de la bande. L'installation d'un moyen de transport à l'intérieur du dispositif formé du tambour filtrant et du contre-rouleau représente une mesure constructive visant à une utilisation optimale de la place disponible. La circulation horizontale de la bande de formage, combinée avec la direction de l'évasement conique des ouvertures en grille dans le brin supérieur, favorise l'éjection des agglomérés profilés, car c'est seulement ainsi que la pesanteur assiste au mieux cette opération.Du fait que la bande de formage est exécutée, de préférence, en un matériau élastiquement flexible, le problème de son application étanche sur le tambour filtrant peut être résolu efficacement, ce qui exclut tout risque d'entrée d'air parasite. De plus, une bande de formage élastique circule plus régulièrement et plus silencieusement. Selon un autre agencement avantageux de l'invention, le moyen de transport, vu en direction de circulation de la bande de formage, est placé à une faible distance en arrière du tambour filtrant. Cette disposition entraîne également une diminution de liencombrement, car la distance comprise entre le tambour filtrant et le contre-rouleau peut être maintenue relativement faible. Il est certain, en outre, que tous les agglomérés profilés se détachant de la bande de formage sont saisis et évacués par le moyen de transport, sans aucun organe auxiliaire particulier. La description 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 en élévation latérale un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle de la bande de formage suivant la ligne Il-Il. La figure 3 montre la bande de formage à plus grande échelle, en une vue en plan selon la flèche III. Le dispositif représenté dans la figure 1 comprend un tambour filtrant 1, une bande de formage 2, un contrerouleau 3, un rouleau de renvoi 4, une cuve de filtre 5, un appareil d'amenée de schlamm 6 et un moyen de transport 7. L'appareil d'amenée de schlamm 6 est muni d'un agitateur 8 pour éviter une sédimentation et d'une sortie 9 avec un organe de réglage d'écoulement 10, qui débouche dans la cuve 5 du filtre. La cuve 5 est équipée d'un agitateur non représenté, d'une sortie 11 avec organe de réglage 12, ainsi que d'un trop-plein 13 de sorte que le schlamm 14 peut etre amené de façon continue par l'appareil 6 en quantité telle que la profondeur d'immersion du tambour filtrant reste approximativement constante. Le tambour filtrant 1 comporte intérieurement de manière connue, des alvéoles de succion non représentés, qui tournent avec lui et communiquent individuellement avec un disque distributeur 15 tournant en meme temps que le tambour. Le disque distributeur 15 s'applique de façon étanche sur une tête de commande fixe non représentée, qui est conçue de telle manière que, par une pompe à vide ne figurant pas au dessin, un vide ne peut être établi que dans ceux des alvéoles qui se trouvent à llinterieur de la zone de succion limitée par llangle a, tandis qu'aucune action de succion ne s'exerce à l'intérieur de la zone angulaire 8 La bande de formage 2 se déplaçant en direction des flèches 16 est munie d'ouvertures en grille 17 (figures 2 et 3) de section s'évasant vers le tambour filtrant et est soumise à un guidage à peu près horizontal de son brin supé- rieur par le contre-rouleau 3 distant du tambour filtrant 1. Dans le brin de retour de la bande est prévu un rouleau de renvoi 4, qui augmente la profondeur d'immersion du tambour 1 dans la cuve 5 du filtre. Lorsque la bande de formage plonge dans le schlamm 14 de la cuve 5 du filtre, ses ouvertures en grille 17 se remplissent de schlamm sous l'influence du vide créé par les alvéoles de succion et l'opération de déshydratation commence à l'emplacement 18 où la bande émerge du schlamm. Par suite de la déshydratation, les agglomérés 19 qui se sont formés dans les ouvertures 17 diminuent de volume et, à l'instant où ils s'éloignent du tambour filtrant, ils sont soumis, sous l'effet de la déformation de la bande 2 et de leur propre poids, à une force qui les détache de la bande de formage 2. Le moyen de transport 7, circulant perpendiculairement ou en oblique par rapport au mouvement de la bande de formage 2, amène les agglo mérés profilés 19 à des postes de traitement ultérieur.La conformation favorable des ouvertures en grille 17 de la bande 2 assure un détachement sans problème des agglomérés profilés 19 dans le brin supérieur, ce qui évite de manière simple un changement de direction trop prononcé par le contrerouleau 3, s'acsompagnant d'une forte contrainte mécanique. De plus, l'évasement conique des ouvertures 19 en direction du tambour filtrant 1 a pour conséquence une bonne utilisation du filtre et permet un débit élevé. Il est prévu un certain nombre de mesures pour favoriser le détachement des agglomérés profilés 19 de la bande de formage 2, par exemple un organe auxiliaire 20, placé dans le brin supérieur au-dessus du moyen de transport 7. Cet organe auxiliaire 20 peut être un rouleau de renvoi, un cylindre à pointes ou un appareil de soufflage. En particulier dans les cas où le frottement d'adhérence entre les parois internes des ouvertures 17 et les agglomérés profilés 19 est trcp fort pour que ces derniers puissent se détacher sous la seule influence de la pesanteur et des forces résultant du changement de direction de la bande de formage 2 s'-éloignant du tambour filtrant 1, l'opération d'éjection est ainsi assistée avantageusement. Un appareil sécheur 21 installé dans la partie su péreure du tambour filtrant 1 complète la déshydratation mécanique par une déshydratation thermique. De ce fait, la teneur en eau peut être réglée avec plus de précision. Un ajustement exact de la teneur en eau des agglomérés profilés 19 est nécessaire eu égard à la résistance au vert. Pour une teneur en eau donnée, optimale eu égard à la résistance au vert, une déshydratation thermique complémentaire permet, en outre, un accroissement facile du débit. A une faible distance au-dessus du brin inférieur de la bande de formage 2, il est prévu un appareil 22 pour nettoyer ce'le-ci et l'arroser d'agen's hydrophobes. De cette manière, la bande de formage rentre propre dans la cuve 5 après chaque tour complet et les parois internes de ses eu.er- tures en grille 17 sont revêtues d'un agent qui réduit le frottement d'adhérence et contribue à faciliter le détachement des agglomérés profilés 19. Le détachement des agglomérés profilés 19 des ouvertures 17 peut être également favorisé par le fait qu'une différence positive de la vitesse périphérique est maintenue entre le contre-rouleau 3 et le tambour filtrant 1, pour imprimer à la bande de formage 2 un allongement qui détache les agglomérés profilés 19. Pour atteindre ce but, on peut, par exemple, entrainer individuellement le tambour filtrant 1 et le contre-rouleau 3 à des vitesses de rotation réglables, ou réunir le tambour au contre-rouleau par une transmission appLopriée. Les appareils 20, 22 et le sécheur 21 sont des auxiliaires conçus pour faciliter le démoulage des agglomérés profilés et peuvent être utilisés séparément ou en combinaison suivant la consistance du schlamm contenu dans la cuve 5 du filtre, ainsi que les propriétés du matériau de la bande de formage 2. Il ressort de ce qui précède que le dispositif selon l'invention, peu encombrant et agence en vue d'une bonne utilisation du filtre à tambour sous vide, garantit, par sa structure fonctionnelle et adaptée au processus, une capacité de production élevée, en meme temps qu'une évacuation sans dommage des agglomérés profilés. Le dispositif est donc en mesure de remplir les conditions requises pour l'obtention d'un produit final exempt de fractions fines et possédant une bonne perméabilité au gaz. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la filtration de schlamms, notamment de schlamms de minerai de fer, et pour la-fabrication d'agglomérés profilés à partir-du gâteau formé au cours de la filtration, dispositif qui comporte un tambour filtrant rotatif plongeant en partie dans le schlamm et dont l'enveloppe est entourée, au moins dans la zone d'aspiration, d'une bande de formage sans fin, qui est munie d'ouvertures semblables à une grille, tourne avec le tambour filtrant et est dirigée vers celui-ci au moyen d'un contre-rouleau, un organe transporteur étant prévu pour évacuer les agglomérés profilés produits dans les ouvertures en grille à partir du gateau de filtration, ledit dispositif étant caractérisé en ce que les ouvertures en grille (17) de la bande de formage (2) s'enroulant sur le tambour filtrant (1) et sur le contre-rouleau (3) s'évasent coniquement vers l'interieur en direction de la face s'appliquant sur le tambour filtrant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de formage (2), de préférence en un matériau élastiquement flexible, circule à peu près horizontalement et en ce qu'il est prévu, entre le tambour filtrant et le contrerouleau, un moyen de transport t7) placé à une certaine distance au-dessous du brin supérieur de la bande. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de transport (7), vu en direction de circulation de la bande de formage (2), est placé à une faible distance en arrière du tambour filtrant (1). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour favoriser le démoulage des agglomérés profilés, le brin supérieur de la bande de formage (2) est équipé d'au moins un rouleau de renvoi, un cylindre à pointes (20), ou organe équivalent. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce qu'un sécheur (21) est installé au voisinage de la partie supérieure du tambour filtrant. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que, sur la bande de formage (2), de préférence sur son brin inférieur, il est prévu un appareil (22) pour nettoyer et/ou arroser d'agents hydrophobes les parois internes des ouvertures en grille (17).