Brevet FR2519874A1 — publié le 19830722

PROCEDE ET DISPOSITIF D'ENRICHISSEMENT ET DE SECHAGE DE PARTICULES SOUS FORME DE BARBOTINE La présente invention s'applique au traitement des matières en suspension dans un liquide sous forme de barbotine, notamment de matières argileuses en vue d'obtenir des produits enrichis et d'humidité réduite. En utilisant le procédé et l'appareil de traitement selon l'invention, on obtient à partir d'un produit en phase liquide des particules qui sont enrichies des corps étrangers entraînés dans la suspension, dont le degré d'humidité est réglé selon les besoins et l'homogénéité améliorée. Divers procédés de traitement des barbotines sont connus pour obtenir un enrichissement de la suspension de particules. La plupart de ces procédés utilisent la décantation pour enrichir la phase liquide en particules et procèdent ensuite à une séparation des particules par transfert. Ces procédés donnent généralement satisfaction mais fonctionnent difficilement en continu et en petites unités. Les opérations de séchage du produit enrichi sont compliquées et exigent le transfert du produit vers une unité de séchage. L'un des buts de la présente invention est précisément de pallier ces difficultés et de proposer un procédé et un dispositif de traitement des matériaux sous forme de barbotine qui soit â la fois souple, économique, adaptable aux petites unités et apte à réaliser le séchage contrôlé du produit enrichi. A cet effet, le procédé d' enrichissement et/ou de séchage de matières en suspension sous forme de barbotines contenues dans une cuve, est caractérisé en ce que l'on polarise les particules de ces matières par un courant électrique continu qui traverse la suspension pour qu'elles s'accumulent à l'un des pôles positif ou négatif de la source du courant électrique apparaissant dans la suspension et l'on procède à leur séparation par tout moyen de séparation adéquat tel que le raclage dudit pôle. On procède à la séparation des particules après émersion hors de la barbotine du pôle (ou de sa partie) sur lequel elles se sont déposées. On fait tourner dans la suspension le pôle de la source de courant ou s'accumulent les particules, de telle manière que ce pôle sorte de la suspension sur une partie de sa surface où l'on procède à la séparation des particules attirees par ce pôle et à leur évacuation. Selon une caractéristique importante du procédé selon l'invention, la partie du pôle qui sort de la suspension peut être chauffée et/ou séchée par tout moye adéqwt pour sécher les particules qui s'y sont déposées. Le moyen de chauffage est avantageusement constitué au moins en partie par le courant électrique qui traverse la suspension de particules. Ce procédé d'enrichissement s'applique aisément aux petites unités et ne nécessite pas de moyen de séchage compliqué par circuit d'eau ou de vapeur. Le procédé est utilisable dans de nombreuses industries telles que la céramique pour épurer les barbotines argileuses, l'agro-alimentaire, la préparation des matières de base dans la papeterie, le textile ainsi que dans les stations d'épuration des eaux usées. La vitesse de rotation dans la suspension du pôle de la source de courant ou s'accumulent les particules peut être réglable en fonction de la densité de la suspension et/ou de son effluent et/ou du type de particules et/ou du degré d'humidité de celles-ci. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de traitement de barbotine, du type comportant une cuve à parois conductrices du courant électrique, cette cuve contenant des particules en suspension àenrichir sous forme de barbotine et eta,rt reliée à des conduits collecteurs et distributeurs d'entrée et de sortie de ba barbotine, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un disque rotatif qui est, d'une part, immergé partiellement et de façon sensiblement verticale dams la barbotine, son axe d'entraînement étant de préférence situé hors du liquide et, d'autre part, relié à une source de courant continu pour constituer à sa surface l'un des pôles positif ou négatif de cette source selon la polarité électrique des particules en suspension dans la barbotine, l'autre pôle étant constitué par la cuve, et en ce que des moyens de raclage sont prévus hors de la barbotine pour détacher les particules collées sur la surface du disque et les évacuer par gravité, de préférence. Les moyens de raclage sont isolés électriquement de la cuve pour eviter de court-circuiter le circuit du courant continu dans la cuve. Des moyens de dépolarisation électrique des particules séparées du disque peuvent etre prévus sur les moyens de raclage ou à leur voisinage. Au moins un moyen de chauffage est prévu pour sécher au moins partielle~ ment les particules déposées sur le disque hors de la barbotine. Ce moyen de chauffage est avantageusement constitué par le circuit de courant continu de polarisation qui parcourt le disque. Le moyen de chauffage peut aussi être cons titué par un circuit électrique de chauffage établi dans le disque, par des balais de contact, hors de sa partie immergée dans la barbotine de façon à ne pas chauffer la barbotine inutilement et à accélérer le séchage des particules déposées sur le disque. Les moyens de chauffage sont de préférence réglables en fonction du type et/ou de la quantité et/ou du degré d'humidité des particules séparées de la suspension de barbotine mais peuvent aussi être remplacés par des moyens de séchage naturels tels que le soleil et le vent. D'autres buts, avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé pour lequel: la figure 1 représente en élévation et face a la surface plane du disque d'épuration, un appareil selon l'invention d'épuration et de séchage d'argiles en suspension sous forme de barbotine; la figure 2 représente le même appareil en élévation mais tourné de 900 c'est-à-dire selon la tranche du disque d'épuration et de séchage. L'appareil d'épuration et de séchage de barbotine représenté sur les figures comporte un bâti 1 supportant: une cuve 2, un disque rotatif 3 et un mécanisme d'entraînement 4 de ce disque à vitesse variable. Le bâti 1 soutient également un collecteur d'entrée 5 de la barbotine à épurer, relié à des tubes distributeurs 6 débouchant latéralement à la partie basse de la cuve 2 ainsi que les collecteurs de sortie 5' reliés à des tubes collecteurs 6' débouchant a la partie supérieure de la cuve 2. Le disque 3 est en contact avec des lames larges 7 formant racleur de part et d'autre de la face plane du disque 3 et une lame étroite 7' constituant le racleur qui travaille sur le chant du disque 3. Les lames 7 et 7' sont fixées dans des supports tels que 7a qui les isolent électriquement du bâti. Le disque 3 supporté par des paliers 3a et 3b est relié par des balais 8 au pôle positif d'une source de courant continu et est entraîné en rotation par le mécanisme d'entraînement 4 à l'aide d'une chaîne ou d'une courroie 4a. La vitesse dentrainement du mécanisme 4 est réglable à l'aide d'un bouton de réglage 9. Le débit de barbotine qui s'écoule dans la cuve 2 est réglable à l'aide d'une vanne 10. Le bâti 1 qui porte un tableau de contrôle 11 avec des voyants électriques et de température 12, est recouvert d'un capotage 13 pour capter les vapeurs de séchage et protéger la cuve 2 des projections. La cuve 2 est réalisée de préférence en aluminium en une seule pièce soudée de forme hérnicylindrique ou bien avec deux joues et un arc intercalaire assemblés de façon étanche à laide de joints d'étanchéité et de pinces de serrage 2a. La cuve est reliée au pôle négatif 14 de la source de courant continu et peut contenir plusieurs disques 3 reliés au pôle positif 8 de la source de courant continu. La cuve 2 peut être réglée latéralement et verticalement dans le bati pour permettre de bien la centrer par rapport au disque. Elle peut éventuellement être basculante pour accéder au disque ou bien pour procéder au nettoyage de la cuve. Le centrage du disque 3 par rapport à la cuve 2 peut être apprécié a l'aide d'un palpeur de contrle 15 et la cuve possède un bouchon de vidange 19. Le disque 3 est réalisé en un matériau bon conducteur de l'électricité et résistant à la corrosion tel que l'aluminium ou un autre métal et d'une epaisseur coMprise entre quelques millimètres et quelques centimètres. Le disque 3 est soutenu par un axe 16 relativement rigide et qui porte un pignon ou une courroie d'entratnerent 17 et un jeu de bagues d'amenée de courant 18 du pôle positif de la source de courant électrique. Deux collecteurs d'évacuation 20 recouvrent les produits séchés détachés par les lames 7 et 7' formant racleur et les guident vers un espace de stockage. Le capotage 13 qui collecte les moyens de séchage les condense et les évacue par des canalisations latérales 21. Le fonctionnement de l'appareil d'épuration de barbotine va maintenant être décrit en reference la figure. Un débit de barbotine est introduit dans la partie inférieure de la cuve par les tubes destructeurs 6 et le disque 3 porté a une tension positive continue est mis en rotation. Les particules argileuses de la barbotine viennent s'appliquer sur le disque 3 qui les entratne hors de la barbotine qui s'éclaircit à sa partie supérieure ou elle est évacuée par les tubes collecteurs 6'. Au cours de la lente rotation du disque 3, la partie de ce disque émergée de la barbotine liquide s'échauffe sous l'effet du passage du courant électrique continu et/ou de moyens extérieurs de chauffage et les particules déposées a la surface du disque sèchent sous l'effet de ce chauffage et d'une ventilation naturelle ou provoquée. Lorsque le disque a presque terminé sa course hors de la'barbotine, sa surface vient en contact avec les lames 7 et 7' qui détachent par raclage les particules argileuses déposées qui tombent de préférence par gravité par exemple dans des collecteurs tels le collecteur 20. Pour régler le degré d'humidité des particules, on peut régler la vitesse du disque et/ou la tension du courant continu et/ou l'intensité des moyens de chauffage et de ventilation du disque. La vanne 10 permet de régler le débit de barbotine qui, après appauvrissement, s'écoule par débordement dans les tubez collecteurs 6'. Le fait que le disque s'étend sur toute la hauteur de la cuve assure une grande surface de contact entre le disque et la barbotine liquide polarisée par le courant électrique continu dont la tension est ajustée à la résistivite de la barbotine. L'effluent de barbotine qui sort du collecteur 5' appauvri en particules argileuses, peut être éliminé par rejet ou bien régénéré pour entrer à nouveau dans le cycle d'enrichissement et de séchage de l'appareil. Le disque 3 qui selon les premiers modes de réalisation présente un diamètre d'un mètre environ, peut être muni de moyens de chauffage internes qui n'interviennent que pour la partie du disque émergée de la barbotine et peut être entraîné à vitesse lente directement dans l'axe ou bien par friction sur sa péri phérie. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de reali- sation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que lton ne s'écarte de l'esprit de l'invention. Ainsi la cuve 2 peut être réalisée en un matériau isolant électrique et résistant à la corrosion tel qu'une matière plastique et être munie sur ses deux faces latérales intérieures de joues ou équivalent conductrices du courant électrique et reliée au pôle négatif ou le cas échéant positif de la source de courant continu. REVENDICATIONS 1. Procédé d'enrichissement et/ou de séchage de matières en suspension sous forme de barbotines contenues dans une cuve, caractérisé en ce que l'on polarise les particules de ces matières par un courant électrique continu (8,14) qui traverse la suspension pour qu'elles s'accumulent a l'un des pôles positif (3) ou négatif (2) de la source du courant électrique apparaissant dans la suspension et l'on procède à leur séparation par tout moyen de séparation adéquat tel que le raclage dudit pôle (3). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on procède à la séparation des particules après émersion hors de la barbotine du pôle (3) (ou de sa partie) sur lequel elles se sont déposées. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lion fait tourner dans la suspension le pôle (3) de la source de courant ou s'accumulent les particules, de telle manière que ce pôle (3) sorte de la suspension sur une partie de sa surface où l'on procède a la séparation des particules attirées par ce pôle et a leur évacuation. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que la partie du pôle (3) qui sort de la suspension est chauffée et/ou séchée par tout moyen adéquat pour sécher les particules qui s'y sont déposées. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de chauffage de la partie du pôle (3) qui sort de la suspension est constitué au moins en partie par le courant électrique continu qui traverse la suspension. 6. Procédé selon l'une des revendications 3 a 5, Caractérisé en ce que la vitesse de rotation dans la suspension du pôle (3) de la source de courant où s'accumulent les particules est réglable en fonction de la densité de la suspension et/ou de son effluent et/ou du type de particules et/ou du degré d'humidité de celles-ci. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, du type comportant une cuve a parois conductrices du courant électrique, cette cuve contenant des particules en suspension à épurer sous forme de barbotine et étant reliée a des conduits collecteurs et distributeurs d'entrée et de sortie de la barbotine, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un disque rotatif (3) qui est d'une part, immergé partiellement et de façon sensiblement verticale dans la barbotine, son axe d'entraînement (16) étant de préférence situé hors du liquide et d'autre part, relié à une source de courant continu (8,14) pour constituer a sa surface l'un des pôles positif ou négatif de cette source selon la polarité électrique des particules en suspension dans la barbotine, l'autre pôle étant constitué par la cuve (2), et en ce que des moyens de raclage (7,7') sont prévus hors de la barbotine pour détacher les particules collées sur la surface du disque et les évacuer de préférence, par gravité. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de raclage (7,7') sont isolés électriquement de la cuve (2) pour éviter de courtcircuiter le circuit (8,14) du courant continu dans la cuve. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé que ce que des moyens de dépolarisation électrique des particules séparées du disque sont prévus surles.moyens de raclage ou à leur voisinage. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 a 9, caractérisé en ce qu'au moins un moyen de chauffage est prévu pour sécher au moins partiellement les particules déposées sur le disque (3) hors de la barbotine. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de chauffage est constitué parole circuit de courant continu de polarisation qui parcourt le disque (3). 12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le moyen de chauffage est constitué par un circuit électrique de chauffage établi dans le disque (3) par des balais de contact, hors de sa partie imnergée dans la barbotine. 13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont réglables en fonction du type et/ou de la quantité et/ou du degré d'humidité des particules séparées de la suspension de barbotine.