Brevet FR2425279A1 — publié le 19791207

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour trier et classer des particules solides, initialement présentèes en vrac et formèes de corps ae nature diverses. Elles concernent plus particulièrement, quoique non exclusivement, la récupération des métaux dans les débris obtenus par déchiquetage ae câbles électriques. Lorsque l'on veut récupérer le métal contenu dans un objet constitué ae plusieurs matières différentes, par exemple non limitatif, un câble électrique, il est commode de diviser cet objet en granulés ou particules d'un calibre suffisammment réauit pour ne plus étre constitués chacun que d'une seule matière Les granulés ainsi obtenus ont sépares rapidement par différence de densité grâce à aes machines à trier. On évite ainsi les importantes pollutions dues aux techniques de brûlage ou de fusion. Dans les machines ae triage on utilise pour séparer les différentes matiéres, les propriétés d'un fluide intermédiaire, Si ce dernier est un liquide lourd ou une poudre pulvérulente, produits coûteux et souvent dangereux, aucun procédé mécanique connu ne permet après triage de séparer totalement le fluide intermédiaire du métal qui de ce fait reste pollué. I1 n'existe pas de marché suffisant pour absorber ce métal pallué qui doit subir un affinage coûteux avant d'étre réutilisable . Dans ces conditions le recyclage du métal récupéré ntest pas rentable.Si le fluide intermédiaire utilisé est l'air il n'est ni polluant ni coûteux, mais les machines qui l'utilisent ne permettent pas de séparer des corps dont la différence de densité est relativement faible, par exemple non'li- mitatif, séparer l'aluminium densité: 2,7 du caoutchouc densité: I,8. ou séparer le cuivre densité: 8,9 de l'aluminium densité: 2,7 La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en utilisant un procédé et une installation d'un type nouveau permettant d'éffectuer ae façon très efficace, et avec un débit important, le triage de ces granulés ou particules.Le plus, l'installation selon l'invention est relativement très peu coûteuse l'installation selon l'invention pour séparer des particules de densitéedif- férentes présentèes en vrac comprend une table poreuseAfaisant avec le plan ho- rizontal un angle dièdre réglable de 00 à 200, cette table étant animèe d'un mouvement alternatif propre à faire avancer dans le sens de la montèe la nappe de particules, alors qu'un fluide gazeux soufflé de bas en haut à travers la table poreuse fluiaifie la nappe de particules et caractériséen ce que la présence au aessus de la partie supérieure ae la table poreusefd'une ou plusieurs barrires dont le bord inférieur /ayant une arète à la fois parallèle à la table poreuse et sensiblement perpenticulaire au déplacement des particules , laisse passer dans le sens du déplacement provoqué par le mouvement alternatif de la table, une nappe ae particules d'épaisseur constante et laisse passer dans le sens opposé un autre souffle de fluide gazeux sensiblement parallèle à la table. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, chaque barrière décrite précédement est constituèe par un déflecteur fixe I mais réglable dont le bord inférieur 2 réalise la barrière tandis que la face 3 plane ou concave de ce aernier renvoie le fluide gazeux qui a traversé la table poreuse en deux souffles sensiblement parallèles 4 et 5 à cette dernière et plus particulièrement en un souffle ae fluide gazeux 4 dans le sens opposé au déplacement des particules provoqué par le mouvement alternatif de la table. En faisant varier 1' inclinaison par rapport à la table du déflecteur I,on fait varier le débit du souffle ae fluide gazeux 4 en sens inverse du débit du souffle de fluide gazeux 5 réalisant ainsi le réglage du souffle 4 , Fig: I. Suivant une variante de l'invention, on réalise le réglage du débit du souffle de fluide gazeux 4 sans changer la géométrie du déflecteur I, en faisant varier la pression et lue débit du fluide gazeux qui traverse la table poreuse en dessous du déflecteur I et cela indépendamment de la pression et du débit du fluide gazeux qui traverse la table poreuse dans la zone situèe avant le déflecteur I.Pour cela, on sépare le dessous de la table en deux compartiments par une cloiso40sensiblement situèe au droit du bord inférieur 2 du déflecteur I, chaque compartiment pouvant etre alimenté à une pression différente, Fig: 2 ne une autre variante de 1' invention, le ne traverse t Suivant une autre variante de l'invention, le fluide gazeux' plus la ta- ble pour se rendre sous le déflecteur j1 mais il est directement admis sous ce dernier par dessus la table, Fig: 3. Suivant une autre caractéristique de l'invention, consiste à placer à la suite les unes des autres, plusieurs unités ou cellules du genre qui vient d'- étre décrit, en réglant judicieusement les différents paramètres. de chaque cellule et chaque cellule par rapport à celle qui la précéae pour une densité croissante, on peut effectuer un classement poussé en fonction des densités res de pectives des différentes matières constituant la nappe / particules présentèes en vrac , Fig: 4 Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention -Figure :I est une vue latérale en coupe schématique d'une machine sui vant l'invention -Fiure : 2 est une vue latérale en coupe schématique d'une variante de la machine suivant l'invention. -Figure : 3 est une vue en coupe latérale schématique à'une autre varian te de la machine suivant l'invention. deux -Figure : 4 est une vue en coupe schématique d'un groupe de/ cellules ou unités de la machine suivant l'invention . Le procédé selon l'invention pour trier des particules de densités différentes en utilisant une installation du genre décrit précéaement, est ca ractérisé en ce que l'on souffle à travers une table poreuse inclinèe animée d' un mouvement vibratoire alternatif propre à faire progresser les particules en direction de la partie la plus élevée de cette dernière , un débit gazeux ori enté de bas en haut qui traverse la nappe ae particules pendant qu'un autre dé bit ae fluide gazeux souffle tangentiellement à la surface supérieure de la nappe ae particules ne laissant passer sous la barrière parallèle à la table que les particules les plus denses. Le mélange à trier de particules ou granulés de densité et de granulomé trie différentes présenté en vrac est versé sur la table poreuse sensiblement dans sa zone céntrale. Sa comparaison avec la description d'une table à triér de conception classique, permettra de mieux comprendre, le fonctionnement et la nouveauté du procédé et de l'installation suivant l'invention Dans une table à trier de conception classique, on souffle au travers d' une table poreuse inclinèe sur l'horizontale et animèe d'un mouvement vibratoi re propre à faire progresser les particules en direction de la partie supéri eure de cette derniére, un débit de fluide gazeux orienté de bas en haut et qui traverse la nappe de particules. Les particules sont soumises à deux forces, d' une part leur poids qui tend à les appuyer contre la table et d'autre part, le souffle du débit gazeux qui tend à les soulever .Les particules les plus legéres perdent tout contact avec la table et glissentle long de la pente sur un cousin de fluide gazeux vers la sortie situèe à la partie inférieure de la table , tandis que les particules les plus denses restent appuyées contre la table et de ce fait sont entrainèes par son mouvement vibratoire vers la partie supérieure de la table .Si la nappe de particules est constituée exclusivement de granulés trés denses et de granulés trés légers, par exemple non limitatif, des granulés de cuivre et. des granulés de matière plastique,la séparation est acceptable, mais dans la pratique de la récupération des métaux on ne trouve que très rarement des lots qui ne soient pas mélangés à toute sortes de matéri aux et l'utilisation de telles machines à trier exige un triage manuel préala bie qui en restreint considérablement la rentabilité. Dans le cas le plus courant, le mélange de particules à trier contient des granulés de toutes les grosseurs et de plusieurs dénitéé. différentes,dans ce cas les particules qui ne sont ni trés denses ni très légères sont ent ai- nées i:différement avec les particules très denses ou très légères et la sépa ration des granulés est insuffisante voire impossible.Prenons le cas de deux de ces particules non triables, l'une constituée dé matière très dense Autre constituée d'une matière lelativement plus légère, ces deux particules sont en .équilibre quand la force qui a pour origine le débit gazeux qui traverse la table est égale à la force qui représente le poids de la particule considérée. Pour un débit gazeux donné, si X est la vitesse du débit gazeux, k un coefficient dut à la forme des particules, a et a' les dimensions linéaires respectives de chaque particule, p et p' leur poids volumique respectif , cette égalité peut s'écrire pour chacune des particules: k."2 2 p.a3 d'ou k.V2- pa et k.ç.a'2- p'.a'3 d'ou k.V - p'.a' et par suite:: k.V'= p,a - P'.a' ru'où il en découle que. deux particules ne peuvent pas étre différèncièes si le rapport de leurs dimensions linéaires est relativement voisin ou égal au rapport inverse de leurs poids volumiques et par suite au rapport inverse de leurs densités respectives Si~maintenant, on ajoute à une table de triage de conception classique-, une barrière ou un déflecteur qui permet à un autre débit de fluide gazeux 4 de souffler parallèlement à la table poreuse dans le sens inverse de l'entrainement provoqué par la vibration de cette dernière et cela tel qu'il a été décrit pré céderpent;; on obtient une table de triage semblable au procédé et à l'installa~ tion suivant l'invention permettant de séparer des particules de densités relativement trés peu différentes, par exemple non limitatif, séparer des granules d'aluminium et des granules de caoutchouc. Dans une installation suivant l'invention, les particules qui dans une table classique ne peuvent pas étre différentièes, reçoivent de la part du débit gazeux 4 parallèle à la table poreuse, une poussèe parallèle à cette dernière d'une valeur égale à k'. Y12.a2 pour l'une et kt. V'2.a'2 pour l'autre, c'est à dire, proportionnelle. au carré de leur dimension linéaire a et å'. Leur dime- sion linéaire a et a' étant différentes ces particules peuvent étre malutenant différenciées parce qu'elles sont en état d'équilibre dans le sens perpendicu- laire à la table et soumises d'autre part parallèlement à la table des poussées différentes. La présence de ce débit gazeux 4 parallèlement à la table provoque uneffet secondaire supplémentaire qui augmente encore plus le pouvoir séparateur de l'installation et du procédé suivant l'invention. En effet, pour un réglage judicieux des différents paramètres de l'installation et plus particuliérement des deux débits de fluide gazeux, les particules trés légères descendent rapidement la pente de la table poreuse, les particules les plus denses traversent Ta barrière formèe par le déflecteur et le débit gazeux 4 et montent à la partie supérieure de la table, par contre les particules de densité moyenne,arwRetèes par le souffle du débit gazeux 4 , s'accumulent en amont du déflecteur en formant une épaisse couche de particules .Sous l'effet simultané de la vibration et du débit gazeux qui traverse la table et les particules, ces dernières se classent en couches stratifièes par ordre de densité croissante, les plus denses étant en contact avec la table. La table recevant de la matière d'une façon continue,elle est trés rapidement recouverte sur toute sa surface par ces couches stratifièes. malgré le débit gazeux qui les traverse, les particules les plus denses supportent une fraction du poids total des couches de particules moins denses situèes au dessus d'elles et de fait, voient leur adhérence sur la table augmentèe. Tar ailleurs, le débit gazeux qui traverse la table poreuse et les particules denses est freiné par l'épaisse couche qui les recouvre. sa vitesse est trés réduite et la poussèe verticale de bas en haut qui en résulte considérablement diminuèe.Au fur et à mesure que le débit-gazeux traversant la table poreuse et les particules progresse vers la surface il est de moins en moins freiné, il prend de plus en plus de vitesse et sa poussèe verticale de bas en haut croit trés rapidement pour atteindre son maximum au moment ou il traverse la couche supérieure dont les particules qui la constituent se soulévent et descendent le long de la pente de la table. L'épaisse couche de particules de densité moyenne retenue par le souffle du débit gazeux 4 parallèle à la table en amont du déflecteur a permis d'augmenter la force développée par le débit gazeux qui traverse la table poreuse et les particules pour qu'elle puisse soulever la couche supérieure de particules et faire glisser ces dernières en direction de la partie basse de la table et cela sans que les particules-les plus denses emprisonnèes sous l'épaisseur des particules de densité moyenne ne cessent d' étre entrainèes par la vibration de la table. Le procédé et l'installation suivant l'invention permettent de traiter sans triage manuel préalable, des mélanges de particules ou granulés présentés en vrac et provenant du déchiquetage de câbles électriques divers contenant à la fois,par exemple non limitatif, des granulés de cuivre, des granulés a'aluminium et des granulés de caoutchouc ou de plastique et d'obtenir directement des lots séparés et triés, c'est à dire un lot de granulés de cuivre, un lot de granulés d'aluminium et un lot de matières isolantes telles que le caoutchouc et ou le plastique. Dans le cas de deux cellules ou unités de triage du genre décrit, placèes à la suite l'une de l'autre, Figure: 4, les granulés de cuivre sortent en 7, les granulés d'aluminium sortent en 8 et les granulés les plus légérs comme les granulés de caoutchouc ou de plastique, sortent en 9, d'autre part de la premiére cellule ,en direction de la deuxième, il sort par l'arrière un mélange constitué de granulés d'aluminium et de granulés de caoutchouc ou ae plastique en IO. REVENDICATIONS I.Machire pour séparer des p rticu1es de densités différentes présentées en vrac sur la partie supérieure et sensiblement centrale d'une table po reuse faisant avec le plan horizontal un angle dièdre fixe mais réglable compris entre 0 et 200, cette table étant animèe d'un mouvement vibratoire propre à faire avancer dans le sens de la montèe la nappe de particules, alors qutun fluor de gazeux soufflé de bas en haut à travers la table poreuse aide a faire glisser les particules de densité moindre vers le bas de la pente, et caractérisée en ce gUin autre fluide gazeux soufflé dans le sens inverse du déplacement provoqué par le mouvement de la table, entre cette dernière et une barrière dont le bord inférieur ayant une aréte à la fois parallèle à la table et perpendiculaire au déplacement des particules, arréte les particules de densité moyenne et laisse passer dans le sens de la montèe, une nappe d'épaisseur constante formèe des particules les plus denses. 2.Fiachine suivant la revendication I, caractérisée en ce que la barrière est constituée par un déflecteur fixe mais réglable dont le bord inférieur a une arète parallèle à la tqbvUSe/perpendiculaire au déplacement des particules tanois que la face plane ou cintrée, faisant un angle dièdre compris entre 1 et450 avec un plan parallèle à la table, renvoie le fluide gazeux qui a traversé la table en deux souffles sensiblement parallèles à cette dernière et plus particu fièrement en un souffle de fluide gazeux dans le sens opposé au déplacement provoqué par le mouvement de la table. 3.tachine suivant la revendication I, caractérisée en ce que la barrière est constituée par un déflecteur fixe mais réglable dont le bord inférieur a une arète parallèle à la table et aussi perpendiculaire au déplacement des particules tandis que la face plane ou cintrèe faisant un angle diefirxeelavec un plan parallèle à la table, renvoie le fluide gazeux qui à traversé la table poreuse dans la partie situèe en dessous du déflecteur et dont on fait varier la pression et le dèbit indépendamment de la pression et du débit de l'autre fluide gazeux qui a traversé la table dans la partie situèe en amont du déflecteur pour régler par suite, le débit gazeux qui souffle sensiblement parallèle à la table et en sens inverse au déplacement provoqué par le mouvement de la table. 4.Machine suivant la revendication I, caractérisée en ce que le fluide gazeux qui est admis sous le déflecteur n'a pas traversé la table poreuse mais au contraire il est admis directement sous ce dernier par au dessus de la table. S.Vlachine suivant la revendication I et l'une quelconque des revendica tions 2 s 2ip; ou 4, caractérisée en ce que plusieurs unités ou cellules du genre dé- crit sont placées les unes à la suite des autres et réglées. judicieusement chacune pour une densité croissante ou décroissante par rapport à celle qui la précéde, permettant ainsi de séparer et de classer par densité les différentes matières constituant le mélange initial de particules à trier.