Brevet FR2474344A1 — publié le 19810731

L'invention concerne un dispositif pour le classement de solides, ayant de préférence des grains fins, dans le domaine ou la plage de séparation de 0,05 à 0,5 à partir de suspensions, notamment des suspensions présentant une faible différence de densité entre les phases solide et liquide, à l'aide de poches à surface fendue de séparation ou poche-tamis assujetties à un rotor pouvant tourner autour d'un axe vertical. Le classement des solides à partir de leur suspension peut s'effectuer par sédimentation ou par tamisage. Pour la sédimentation, il faut cependant une différence suffisante de densité entre les phases fluide et solide. Avec des appareils connus, comme un hydro- cyclone et des centrifugeuses de décantation, on ne peut obtenir un classement suffisamment net que jusqu'à une grosseur de particules d'environ 0,08 mm.. Donc, et en supposant une différence suffisante de densité, ces appareils ne conviennent que pour la plage la plus fine. Le classement d'une suspension à l'aide d'un hydrocyclone n'est en outre possible que si la phase fluide constitue une proportion importante de la suspension, de sorte qu'il faut, dans de nombreux cas, ajouter encore du liquide pour réaliser le classement. Avec les machines à tamiser connues, on ne peut effectuer des classements avec des débits satisfai- sants qu'à partir d'une grosseur limite de particules d'environ 0,5 mm. Pour le domaine de séparation se situant entre 0,08 et 0,5 mm, il ne reste donc que la sédimen- tation classique, qui est onéreuse dans le cas, qui se présente souvent, o d'assez grandes quantités sont à traiter et qui exige beaucoup de place, ou bien on ne peut effectuer le tamisage qu'avec un rendement spécifique limité. Avec une centrifugeuse à poche perforée, telle qu'elle est décrite par exemple dans la demande de brevet no DE-AS 1 119 775, on ne peut obtenir qu'une séparation de l'eau et de la matière grenue. Les centrifugeuses à poche perforée connues ne conviennent pas pour un classement des solides avec une séparation nette, comme cela est souvent nécessaire en technologie industrielle pour pouvoir soumettre ensuite les courants de produits ainsi obtenus à d'autres processus spécifiques de traitement. La présente invention vise donc à proposer, notamment pour la plage des grosseurs de particules comprises entre 0,05 et.0,5 mm, un dispositif robuste et à grand débit pour le classement net des solides à partir de leur suspension1sans qu-'il doive y avoir de différence de densité entre le solide et le liquide. Pour résoudre le problème ainsi posé, le dispositif de classement 'selon l'invention comporte des poches à surface fendue de séparation, ayant la forme d'un tamis incurvé et comportant des barres disposées transversalement par rapport au sens de la centrifuga- tion et qui délimitent des fentes de tamisage. Ainsi, non seulement on améliore les caractéristiques de débit et de plage de classement, insuffisantes pour le tamis incurvé statique connu, mais l'on élargit également la possibilité d'application à des suspensions qui ne présentent qu'une différence nulle ou faible de densité entre le solide et le liquide. De façon particulièrement avantageuse, les barres de tamisage sont réalisées en une matière résis- tant bien à l'usure comme, par exemple, du carbure de titane, du carbure de tungstène ou une matière céramique, ou tout au moins ces barres sont revêtues d'une telle matière. Le classement peut également se répartir en plusieurs plages lorsque l'espace situé derrière la surface fendue de tamisage comporte des chambres dont chacune permet -une nette séparation entre les plages ou domaines de classement. Un exemple non limitatif de réalisation d'un dispositif de l'invention sera maintenant décrit plus en détail en regard des dessins annexés sur les- quels: la figure 1 est une coupe d'un rotor compor- tant des poches à surface fendue de séparation ou poches- tamis; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-Il de la-figure 1; la figure 3 est une vue de la surface fendue de séparation d'une poche réalisée sous forme d'un tamis incurvé; et la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure-3. On voit sur les figures 1 et 2 un rotor 1 qu'un moteur 3 peut entraîner à l'aide d'un arbre 2 et auquel sont assujetties des poches 4 à surface fendue de séparation, réalisées sous forme de tamis incurvé. Un distributeur perforé d'admission 5 est disposé au centre du rotor 1 et il peut acheminer, à l'aide d'une buse d'admission fixe 7, reliée à une enveloppe 6, la suspen- sion à classer. Les poches 4 sont constituées par une surface fendue 8 de séparation et par une paroi arrière 9 délimitant un espace 10 d'o la matière classée peut sortir par des buses 11. La surface 8 présente une courbure concave et, ainsi qu'il ressort des figures 3 et 4, cette surface 8 est formée de barres 12 de section trapézoïdale, qui délimitent entre elles des fentes 13. En service, la suspension à classer est acheminée par l'intermédiaire du distributeur d'admission 5 sur les surfaces 8 des poches 4 en forme de tamis incurvés et elle s'écoule sur les fentes transversales 13. On peut ainsi obteniravec de bons débits, des séparations nettes pour des suspensions présentant des différences nulles ou faibles de densité entre les phases solide et liquide. Ce dispositif permet notamment d'effectuer des classe- ments précis et à grand rendement même dans la plage des grosseurs de grains de 0,05 à 0,5 mmIn. C'est ainsi quelors d'un essai avec une suspension de charbon dans de l'eau, on est parvenu au classement suivant: 0 Grosseur de '>0,4 1>0,2 >0, 1 I >0,041 >0,03 I >0,02 grains en mm Pourcentage apparaissant dans la fraction 53 84,4 92,3 98,2 100 grossière Pourcent1 ge l I t Pourcentage apparaissant dans la fraction 0 18,7 40 56,9 59,8 68,4 fine séparation Pour une largeur de fente de 0,3 mm, on obtient une nette séparation dans la plage des grosseurs de grains de 0,2 mm: 84,4 % des constituants solides de la fraction grossière présentent une grosseur de grains supérieure à 0,2 mm et 81,3 % des constituants solides de la fraction fine ont une grosseur de grains inférieure à 0,2 mram, c'est-à-dire que 18,7 % ont une grosseur de grainssupérieure à 0,2 min. Ces valeurs de la séparation représentent un rendement extraordinairement bon de classement, notamment si l'on tient compte du fait que le charbon présente une masse volumique qui n'est que de 1,35 kg par dm3. Il y a lieu de souligner en outre que/ dans cet essai, on a introduit dans le-dispositif de k474344 classement selon l'invention, le charbon à raison de 600 g de charbon solide par litre d'eau alors que, pour d'autres procédés, il faut diluer au moins jusqu'à 150 g de char- bon par litre d'eau pour obtenir des résultats passa- blement bons de classement. Le classement peut également se répartir en d'autres plages lorsque l'espace 10 est subdivisé en deux ou plus de deux compartiments (non représentés), chacun de ces compartiments devant alors comporter une buse particulière pour la sortie séparée des diverses frac- tions correspondantes. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté. Z474344 -REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le classement de solides ayant de préférence des grains fins, dans le domaine ou la plage de séparation de 0,05 à 0,5 mm, à partir de suspensions, notamment des suspensions présentant une faible différence de densité entre les phases solide et liquide, à l'aide de poches à surface fendue fixées à un rotor pouvant tourner autour d'un axe vertical, ce dispositif étant caractérisé en ce que les poches (4) sont réalisées à la façon d'un tamis incurvé comportant des barres (12) disposées transversalement par rapport au sens de la centrifugation et qui délimitent des fentes (13) permettant le tamisage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les barres (12) consistent en une matière résistant bien à l'usure ou sont revêtues d'une telle matière. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour permettre l'obtention de plusieurs plages de classement, l'espace (10) situé derrière les barres (12) est subdivisé en au moins deux compartiments, dont chacun comporte une buse de sortie séparée.