Brevet FR2394328A1 — publié le 19790112

Hydro-séparateur densimétrique de minerais,minéraux,matériaux. La présente invention concerne un appareil permettant la séparation sous eau,par différence de densité,de tous minerais,minéraux ou matériaux de granulométrie de O mm à 15 mm,de densité supérieure à 1 et présentant entre le produit recherché (ci-après désigné : produit lourd) et le produit à éliminer (ci-après désigné : produit léger),une différence de densité. Dans les dispositifs connus et employés dans ce domaine,acuellement,la séparation des granulats est effectuée sous un flux d'eau continu et important.Ceci provoque une consommation en eau très importante et entraine une perte de produits lourds,emportés avec les produits légers à éliminer. Exemple,traitement de minerai de barytine utilisant environ 15 à 17 m3 d'eau par tonne de minerai extrait avec rejet important de produit marchar.d dans les haldes,atteignant bien souvent 25%. Le dispositif de la présente invention permet d'éviter cet inconvénient. En effet,la séparation est faite entre le produit lourd et le produit plus léger,en enceinte close,par secouage dans un panier immergé dans un volume rempli d'eau. Le produit lourd est récupéré en bas et le produit léger évacué par le dessus de la masse à séparer. Le besoin en eau est ainsi très limité et controlable en permanence. Le produit lourd récupéré sous le panier, est stocké dans le fond de la cuve-trémie,dont l'ouverture se fait à la demande, ou automatiquement,par vanne pneumatique. Ce produit est évacué,par chasse d'eau et ne nécessite qu'un très faible volume de ce fluide.Les eaux perdues lors des évacuations sont recueillies dans un réservoir où elles se décantent.Elles sont ensuite recyclées dans l'appareil.Les eaux ayant entrainé les produits lourds sont très peu chargées,leur recyclage est aisé,ce qui permet un transit très court de décantation. Le dispositif,objet de l'invention comporte Une cuve-trémie 1 (figures 1.2.3),cylindrique en partie supérieure et tronc conique en partie inférieure.Le bord supérieur de la partie cylindrique est renforcé par un bandage en fer U.A.P. 2.Cette cuve comporte,d'une part trois orifices de visite,occultés par des tampons hermétiques manoeuvrables de l'extérieur 6 et,d'autre part des corbeaux 7 situés à la partie inférieure du corps cylindrique,destinés au repos de cette cuve sur un bati-support. Il est ménagé sur la partie supérieure du corps cylindrique une large ouverture 8 sur izquelle vient se souder un carter 38 et,par cù passe l'entonnoir 44 d'évacuation des produits légers.La partie basse du corps tronconique reçoit une pièce métallique cylindrique se terminant par un bride 5 permettant de relier cette trémie à une tubulure d'évacuation avec interposition d'une vanne hydropneumatique de fermeture. Sur le bandage,à l'orifice supérieur de cette cuve-trémie,est boulonnée une virole en fer plat 3 qui pince une jupe en caoutchouc 18 bis assurant l'étanchéité souple avec le panier de secouage 9 placé à l'intérieur de cette cuve-trémie. Le panier de secouage (figures 4 et 5) à l'intérieur de la cuvetrémie ci-avant décrite,est composé d'un cylindre en tôle inoxydable 9 dont l'o- rifice supérieur est munie d'une large virole inox 10 soudée sur celui-ci,et destinée à recevoir des éléments de superstructure permettant la manoeuvre de ce panier.L'orifice inférieur est taillé en biseau afin de permettre un emboitement jointif sur le fond du panier amovible (figures 15 et 17).Sur le corps du cylindre 9,il est ménagé,dtune part,une ouverture 12 destinée à la soudure de l'entonnoir 48 d'évacuation des produits légers,et d'autre part,sur la partie diamétralement opposée à celle-ci,une série de cinq ouvertures recouvertes sur la face extérieure du cylindre par cinq entonnoirs 17 (figures 11.12.13.14) et sur la face intérieure par un grillage inox à mailles fines 16 maintenu en place par un encadrement inox 15,le tout fixé par des pattes boulonnées 15 bis. Sur la face extérieure de ce cylindre et,en partie basse,sont soudés trois porte- roulettes 13 portant chacun une roulette 14 en nylon permettant,au panier agité d'un mouvement de va et vient vertical,un guidage par les parois intérieures de la cuve-trémie décrite ci-avant.Sur la partie supérieure de la virole 10 ,est boulonnée une autre virole inox 19 plus large (fugure 7). Sous cette virole 19, est boulonnée la virole 18 (figure 6) destinée à maintenir l'autre extrémité de la jupe 18 bis,laquelle assure l'étanchéité souple entre le panier et la cuve-trémie 1. Sur le dessus de la virole 19,est boulonné un tripode (figures 8.9.10)exécuté en fer plat,comportant à chaque pied,un boitier 20 destiné au support des verins pneumatiques,actionnant 1 t ouverture et la fermeture du fond du panier. Sur cet élément est fixé la plaque d'embase 28,supportant le verin 29 Les trois bras du tripode sont reliés en leur centre,par soudure,sur un cylindre 21 qui est solidarisé à la bielle 23 du verin pneumatique de manoeuvre de secouage du panier,par une bague 22. Ce verin est actionné,ainsi que l'ensemble des verins,à partir d'une centrale d'air comprimé . Le nombre de battements est de : 240 par minute. La course du verin est réglable jusqu'à 0,200m.,en fonction des produits à traiter. Le fond du panier (figures 15.16:17.18.19) amovible,dont l'ouverture et la fermeture sont actionnées,par les trois verins pneumatiques 29,est constitué par un quadrillage de chants plats inox,dont-la partie supérieure forme une calotte sphérique et,dont la partie basse de chaque élément est taillée en biseau. Ce quadrillage est maintenu en place par soudure à l'intérieur d'une virole inox 3l,dite inférieure. Sur le dessus du quadrillage,est disposé on grillage à mailles fines 37 épousant la forme de calotte sphérique et,mairitènu en place par une virole inox 32,dite supérieure,bloquant ce grillage sur la virole ir.- férieure 31.Sous la virole inférieure 31 est soudé un fer plat inox circulaire 34 prolongé par une jupe en tôle inox 35. Sur le fer plat 34 sont soudés trois supports 33 en fer plat inox destinés à la fixation de ce fond de panier aux bielles des trois verins 29. A l'intérieur du corps du cylindre du panier proprement dit,est soudé un compartiment en tôle inox 36. Sur la face extérieure de la cuve-trémie 1 et,autour de l'ori- fice 8,est soudé un carter étanche (figures 20.2l.22.23).Il se ccmpcse du bol- tier fixe 38,soudé sur la cuve l,et fermé sur le devant par un couvercle en tôle 40,boulonné sur une bride rectangulaire 39,qui est soudée sur ce boiter 38. Entre le couvercle 40 et la bride 39,est disposé un joint en Néoprène A la partie basse de ce carter est découpé un orifice circulaire autour duquel est boulonné une bride 42 (avec interposition d'un joint en Néoprène). Sur la partie supérieure de cette bride est soudé un manchon 41 et,sur sa partie inférieure,un tuyau 43 destiné à drainer les produits légers à leur point d'évacuation. Sur la face extérieure du panier de secouage 9 et,autour de l'orifice 12,est soudé un entonnoir (figures 27.28.29) en inox comprenant,une enveloppe en tôle inox 48,sur laquelle est soudée une bride rectangulaire 49 inox. A la partie supérieure de cet entonoir,et de part et d'autre de celui-ci se trouvent les logements 50,destinés à recevoir l'axe du clapet-vanne 53. Sur cet entonnoir vient se fixer un autre entonnoir (figures 24. 25.26).Il se compose d'un corps en forme de pyramide tronquée en tôle 44,à la partie basse duquel,est soudé un manchon cylindrique 47. A sa partie supérieure est soudée une bride rectangulaire 46 par l'intermédiaire d'une pièce de raccord 45.Cette bride 46 est destinée à être boulonnée à la bride 49 avec interposi- tion d'un joint en Néoprène. Le manchon 47 est raccordé au manchon 41 par un tuyau caoutchouc à soufflets permettant d'absorber les écarts produits par ie secouage. Dans les deux logements 50,se trouvant à la partie supérieure de l'entonnoir soudé sur le panier de secouage,s'articule une trappe inox (figures 30 et 31)manoeuvrée par un verin pneumatique et,destinée au passage des produits légers lors de la phased'évacuation de ceux-ci. Elle comprend un axe 53,une trappe 51 et deux équerres de manoeuvre 52 reliées à la bielle du verin pneumatique. Sur la virole 19 formant dessus du panier et dans l'axe de la trappe précédemment décrite se trouve une potence (figures 32 et 33i dest- née à la fixation d'un verin pneumatique 56 commandant l'ouverture de la trappe. Elle se compose d'une partie verticale en fer plat 54,en haut de laquelle est soudée la tête du support de verin 55. PHASES DE FONCTIONNEMENT 1 - Fond de panier et vannes d'évacuation fermés 2 - Remplissage de la cuve-trémie et du panier 3 - Remplissage des produits à séparer (tout venant) 4 - Mise en route du verin pneumatique de secouage du panier 24 5 - Temps de battement déterminé selon le type de produit. Ce temps est d'autant plus court que la différence de densité des produits à séparer, est importante. 6 - Arrêt du battement ;évacuation du produit léger par trappe haute et immé diatement après ouverture du fond du panier pour évacuation du produit lourd vers trémie inférieure. 7 - Reprise du cycle. ESSAIS Des essais effectués sur un prototype grandeur nature de cet appareil ont été faits pour séparation de barytine de la roche calcaire encaissante. Produits concassés en tout venant de O à 3 mm et de 3 à 6 mm. Des temps de battement de l'ordre de 4 minutes ont permis la séparation nette des produits et un rejet de stériles ne contenant pratiquement plus de produits marchands hormis inclusion de diamètre inférieur au calibre de concassage - Traitement de 1,10 m3 de tout venant en 16'30" de battement par un seul appareil (essais faits avec 120 battements minute et course de 0,200m du verin). - Air comprimé fourni par compresseur sous pression 7 bars. REVENDICATIONS 10 Dispositif permettant par secouage la séparation dans l'eau par différence de densité de tous minéraux,minerais ou matériaux de granulométrie de Omm à 15mm et de densité supérieure à l.Caractérisé par le fait qu'il est composé d'une cuve cylindro-conique dans laquelle se déplace dans l'eau un panier cylindrique de diamètre sensiblement inférieur à celui de la cuve le contenant.Ce panier cylindrique dont le fond est constitué par une grille fine sur armature quadrillée contient les matériaux à séparer,il est mû par un verin à air comprimé créant un mouvement vertical de va et vient générateur du classement réglable en course et en cadence. 20 Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le courant ascendant créé dans le panier lors de sa descente est réparti et orienté d'une part par un quadrillage de lames de métal sur chants disposées sur le fond du panier et d'autre part par un deuxième quadrillage de lames de métal sur chants situé au dessus du premier dans le corps du panier.Cette répartition des courants à l'intérieur des matériaux,maintenus par ce deuxième quadrillage, en accélére la séparation et la permet de façon régulière sur toute la surface du panier. 30 Dispositif selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte des capteurs en entonnoirs disposés sur un secteur périphérique opposé à l'orifice d'évacuation des produits les plus légers permettant lors du mouvement du panier dans l'eau de canaliser horizontalement et en direction de l'orifice d'évacuation des produits plus légers,le courant d'eau créé. 40 Dispositif selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le fond du panier est monté sur verins autorisant une ouverture annulaire régulière sur toute la périphérie du fond du panier pour évacuer les produits lourds.