Brevet FR2594357A1 — publié le 19870821

La présente invention a pour objet des appareils portatifs pour récupérer des particules lourdes dans des matériaux divisés. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des appareils destinés à récupérer des métaux précieux et lourds par exemple de l'or ainsi que certaines gemmes comme les diamants, topazes... dans des gissements alluvionnaires ou à ltétat divisé. On connaît, notamment les batées qui sont utilisées en prospection alluvionnaire. On connatt également des appareils dits '!zigs", dans lesquels le matériau à l'état divisé est placé sur une grille et soumis à des mouvements alternatifs de succion et 'de pulsion. On connaît enfin, des appareils dits "sluices" ou "long-tom" qui sont des couloirs inclinés dans lesquels un courant d'eau chargé des matériaux à traiter s'écoule en franchissant une succession de barrières ou barrettes disposées transversalement au couloir, lesquelles barrières sont désignées du nom de "riffles". La présente invention concerne des couloirs inclinés à barrettes transversales appartenant à cette troisieme catégorie. Il existe trois sortes de barrettes - les barrettes droites qui ont une hauteur de 3 à 4 cm et qui sont perpendiculaires au sens d'écoulement du courant d'eau; - les barrettes dites américaines qui comportent une partie perpendiculaire au sens du courant ayant une hauteur de l'ordre de 3 cm et une deuxième partie qui est perpendiculaire à la précédente, qui est dirigée vers l'aval et qui a une longueur également de l'ordre de 3 cm; - les barrettes dites hongroises qui ont une hauteur de l'ordre de 7 cm et comportent, à leur partie supérieure, un petit rebord dirigé vers l'aval ayant une largeur de l'ordre de 1 à 2 cm. Ces barrettes sont généralement inclinées vers l'aval en montant et font un angle de l'ordre de 250 avec la direction perpendiculaire au sens d'écoulement du courant. L'objectif de la présente invention est de procurer des appareils portatifs du type couloir incliné à barrettes ayant une efficacité très améliorée par rapport aux couloirs inclinés connus à ce jour. Les appareils selon l'invention sont du type connu comportant un couloir incliné ayant un fond, deux parois latérales et des barrettes transversales dans lequel on fait circuler un courant d'eau chargé des matériaux à traiter. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'un couloir dans lequel les barrettes peuvent pivoter autour de leur bord inférieur et qui comporte des moyens permettant de régler simultanément l'inclinaison de toutes les barrettes en fonction de la nature et de la granulométrie des matériaux à traiter. Avantageusement, le fond du couloir est garni d'une moquette synthétique amovible comportant des picots ou des poils en relief à l'intérieur dudit couloir. Selon un mode de réalisation préférentiel, le bord inférieur de chaque barrette est garni d'un joint d'étanchéité et est encastré entre les poils ou les picots de la moquette synthétique. Selon un mode de réalisation préférentiel, le bord supérieur des barrettes est prolongé latéralement par deux tiges qui sont articulées sur deux tringles situées de chaque côté du couloir de sorte que les barrettes et les tringles forment des parallélogrammes articulés déformables. L'invention a pour résultat de nouveaux appareils destinés à récupérer des particules lourdes contenues dans des matériaux plus légers à l'état divisé. Les appareils selon l'invention sont des appareils portatifs qui peuvent être facilement déplacés et qui sont bien adaptés à la prospection des placers, notamment des placers aurifères. Les barrettes pivotantes équipant les appareils selon l'invention permettent de régler l'inclinaison en fonction des conditions de chaque gisement pour obtenir dans tous les cas, un bon rendement. La combinaison des barrettes pivotantes amovibles et d'une moquette synthétique amovible qui tapisse le fond du couloir, facilite la récupération des particules lourdes qui sont retenues par les poils de la moquette. La présence d'une moquette synthétique améliore la récupération des particules fines. Des essais en laboratoire ont montré qu'un appareil selon l'invention utilisé pour récupérer de l'or contenu dans du sable, permettait de récupérer 90 à 95% de cet or. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un appareil selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective de l'appareil. La figure 2 est une coupe longitudinale partielle du couloir. Les figures 1 et 2 représentent un appareil portatif et démontable qui peut être placé par exemple sur la plateforme d'un véhicule ou qui peut être déplacé d'un chantiers à un autre. Cet appareil est destiné, notamment, à des chercheurs d'or ou d'autres métaux précieux lourds qui prospectent les placers. Cette application n' est pas limitative et un appareil selon l'invention peut être utilisé dans tous les cas où l'on cherche à récupérer des particules lourdes disséminées dans un matériau divisé, par exemple pour chercher de l'or, de la cassitérite, de la niobiotantalite ou des pierres pércieuses dans des alluvions, dans des éluvions ou dans des terrils (haldes) d'anciennes mines ou carrières, ainsi que pour concentrer certains minerais comme la sheelite, la galène, la cérusite ou la barytine dans des exploitations artisanales. L'appareil selon la figure 1 est du type connu sous le nom de "sluice" ou "long-tom" qui est utilisé depuis un siècle environ dans ltexploitation des placers aurifères. Un tel appareil comporte un couloir incliné 1 délimité par un fond 2 et par deux bords latéraux 3d et 3g et il comporte, en outre, des barrettes ou barrières ou lamelles 4, désignées du nom de "riffles" qui sont disposées transversalement audit couloir. Le minerai est entraîné par un courant d'eau qui arrive entête du couloir et qui s'écoule par gravité le long de celui-ci. Des zones tourbillonnaires prennent naissance à l'aval de chaque barrette 4, qui forme un écran et les particules lourdes se déposent préférentiellement dans ces zones. Les barrettes 4 sont du type connu dit "riffles hongrois". Elles sont distantes d'environ 10 cm. Leur hauteur est de l'ordre de 6 à 7 cm et elles comportent, le long de leur bord supérieur, un rebord 5 qui a une largeur de l'ordre de 1 à 2 cm et qui est dirigé vers l'aval. Le rendement d'un appareil de ce type, c'est-a-dire le pourcentage de particules lourdes qui est récupéré, dépend notamment de la granulométrie des alluvions et des particules lourdes, de la différence de densité entre les particules lourdes et les alluvions, de la proportion d'argile contenue dans les alluvions, du débit d'eau etc.... L'expérience montre que les couloirs de ce type utilisés à ce jour, n'ont pas toujours un très bon rendement car ils ne comportent pas de moyens permettant d'optimiser le rendement en adaptant dans chaque cas la configuration géométrique du couloir aux paramètres du gisement et au débit d'eau dont on peut disposer. Le fond 2 d'un couloir selon l'invention est garni d'une moquette synthétique 6, qui est un tapis comportant des poils ou des picots 7 en relief, dirigés vers le haut.Le tapis 'et les poils ou picots sont en un matériau élastomère. Le bord inférieur de chaque barrette 4 est engagé entre ces poils ou picots dans lesquels il est encastré. Grâce à la souplesse des poils ou des picots, l'encastrement des barrettes n'est pas une fixation rigide et chaque barrette peut pivoter autour de son bord inférieur comme autour d'une charnière souple. Le bord inférieur de chaque barrette 14 est équipé d'un joint en caoutchouc 4a qui est placé au contact de la moquette 6 et qui assure l'étanchéité du contact. Cette étanchéité est importante. En effet, si un courant d'eau circulait sous les barrettes, il entrainerait les particules lourdes. La moquette 6 peut être une moquette synthétique disponible sur le marché et déjà utilisée à ce jour dans la prospection des gisements d'or alluvionnaires, sous forme de tapis roulant qui constitue le fond d'un couloir dans lequel un courant d'eau entratnant les alluvions circule à contre-courant dudit tapis. L'expérience montre que ce type de tapis roulant n'a pas un très bon rendement. La moquette 6 peut être de tout autre type. On peut utiliser par exemple des moquettes en élastomères qui sont disponibles dans le commerce et qui sont utilisées comme gazon artificiel pour revêtir des sols, notamment des terrains de golf ou de tennis. Le bord supérieur de chaque barrette est prolongé, de chaque côté, par une tige qui est articulée sur une tringle 8g ou 8d disposée le long de la face interne de chaque bord latéral. Les tringles 8g et 8d sont déplaçables longitudinalement. Ainsi, en les déplaçant, on peut régler simultanément l'inclinaison de toutes les barrettes qui restent parallèles entre elles car les tringles, les barrettes et le fond du couloir forment des parallélogrammes articulés. Les deux tringles 8d et 8g sont reliées entre elles par un étrier 9 qui chevauche le couloir et qui permet de manoeuvrer simultanément les deux tringles. Bien entendu, le dispositif d'orientation simultanée des barrettes qui vient d'être décrit pourrait être remplacé par d'autres moyens de manoeuvre équivalents. Le couloir 1 comporte, le long de ses deux bords laté raux, des butées contre lesquelles les barrettes 4 viennent s'appuyer lorsqu'elles atteignent deux positions extrêmes, qui correspondent respectivement à une première position perpendiculaire à la vitesse du courant et à une deuxième position faisant, avec la précédente, un angle a de l'ordre de 300, lequel angle est dirigé vers l'aval. Selon un mode de réalisation préférentiel, ces butées sont constituées par deux fers plats 10d, 10g, qui sont plaqués contre les faces internes des bords latéraux 3d, 3g du couloir et qui comportent des encoches triangulaires 11 ouvertes vers le haut, dans lesquelles les extrémités latérales des barrettes 4 sont engagées. Chaque encoche 11 est délimitée par un premier côté lia perpendiculaire au fond 2 du couloir et par un deuxième côté incliné lib, qui forme avec le côté lia un angle a de l'ordre de 30 , lequel angle a est dirigé vers l'aval. La figure 2 représante, en traits pleins et en traits pointillés, les deux positions extrêmes des barrettes 4. Le couloir 1 est posé sur un châssis 12 qui est composé de quatre pieds verticaux 13 reliés entre eux par des entretoises 14 et par des contreventements obliques 15. Les pieds 13 comportent une partie qui s'étend audessus des entretoises et des contreventements et qui comporte des trous horizontaux transversaux 13a. Le couloir 1 comporte quatre étriers 16 qui sont fixés à l'extérieur de ses bords latéraux et qui s'engagent chacun sur un desdits pieds. Chaque étrier 16 comporte un trou 16a, de telle sorte que l'on peut engager une broche 17 dans le trou 16a d'un étrier et dans un des trous 13a du pied qui traverse cet étrier et ainsi on peut faire varier la pente du couloir I. Un appareil selon l'invention comporte, en outre, un crible vibrant 18. Celui-ci comporte un caisson parallélépipédique en tôle 19 qui est posé sur l'extrémité amont du couloir par l'intermédiaire de quatre tampons amortisseur en caoutchouc 20 et dont les extrnmJias supérieure et inférieure sont fixées par des écrous à dévissage rapide. L'extrémité supérieure du caisson est équipée de rampes d'arrosage 21. Le caisson comporte un tamis supérieur ayant par exemple une maille de 20 mm, qui permet d'éliminer les graviers dépassant cette dimension et un tamis inférieur ayant une maille de l'ordre de 3 mm, qui est monté sur des glissières, ce qui permet de le remplacer par d'autres tamis ayant des mailles de dimensions différentes. Le crible 18 comporte un vibromoteur à balourd 22. Le crible 18 permet de laver les matériaux et d'envoyer en tête du couloir uniquement les produits fins qui contiennent les éléments lourds recherchés. L'appareil comporte une pompe à eau qui alimente en eau les rampes 21 et les couloirs et un groupe électrogène qui fournit le courant nécessaire pour faire fonctionner la pompe et le vibromoteur, de telle sorte qu'un appareil selon l'invention, qui est totalement autonome, peut être déplacé fréquemment et est bien adapté à la prospection de gisements le long des cours d'eau. L'ensemble formé par les barrettes 4 et les tringles 8d, 8g est facilement démontable en bloc. La moquette 6 est simplement posée sur le fond du couloir et fixée en tête du couloir par une barrette amovible. Le fonctionnement est le suivant. Le crible 18 permet de laver les matériaux et d'envoyer en tête du couloir uniquement la fraction ayant la granulométrie la plus fine, qui contient les éléments lourds. Le courant d'eau entraîne cette fraction le long du couloir par des sauts successifs au-dessus des barrettes 4, qui forment autant de déversoirs. La séparation et la concentration des éléments lourds s'effectuent dans l'espace intermédiaire entre les barrettes. Celles-ci créent des remous et des tourbillons qui maintiennent les éléments légers en suspension et les entraînent. Par contre, les éléments les plus lourds sédimentent et se déposent entre les poils de la moquette qui les retient. Les vibrations imprimées au crible par le vibromoteur à balourd s'appliquent également au couloir et favorisent la descente des éléments lourds à travers les éléments légers en suspension. A la fin d'un poste de travail, la moquette est enlevée et lavée au jet d'eau au-dessus d'un récipient afin de récupérer les éléments lourds. L'inclinaison des barrettes par rapport à la vitesse du courant et la pente du couloir sont des paramètres très importants pour la séparation et le dépôt des particules lourdes. Un appareil selon l'invention permet de modifier facilement ces deux paramètres, même pendant le fonctionnement du couloir et de les adapter aux variations de nature du matériau à traiter afin d'optimiser la récupération. Avec l'expérience, cette-adaptation peut être réalisée en observant la forme des tourbillons qui se créent à la sorte de chaque déversoir. Par exemple, lorsque les éléments lourds se trouvent mélangés à des matériaux fins et argileux, il faut réduire la pente du couloir et augmenter l'inclinaison des barrettes afin d'empêcher le colmatage de 11 espace situé entre les barrettes. Des essais réalisés en laboratoire sur des paillettes d'or mélangées à du sable ont montré qu'un appareil selon l'invention permettait de récupérer 90% à 95% de l'or même à l'état de poudre. REVENDICATIONS 1. Appareil portatif pour récupérer des particules lourdes, notamment de l'or, contenues dans des matériaux divisés, lequel appareil est du type comportant un couloir incliné (1), ayant un fond (2), deux parois latérales (3g, 3d) et des barrettes transversales (4), dans lequel on fait circuler un courant d'eau chargé desdits matériaux, caractérisé en ce que lesdites barrettes peuvent pivoter autour de leur bord inférieur et ledit couloir comporte des moyens (8d, 8g) permettant de régler simultanément l'inclinaison de toutes les barrettes, en fonction de la nature et de ta granulométrie des matériaux à traiter. 2. Appareil portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond (2) dudit couloir est garni d'une moquette synthétique amovible (6) comportant des picots ou des poils (7) en relief à l'intérieur dudit couloir. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord inférieur de chaque barrette (4) est garni d'un joint d'étanchéité (4a) et est encastré entre lesdits poils ou picots (7). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bord supérieur desdites barrettes est prolongé latéralement par deux tiges qui sont articulées sur deux tringles (8d, 8g) situées de chaque coté dudit couloir, de sorte que lesdites barrettes et lesdites tringles forment des parallélogrammes articulés déformables et l'ensemble formé par lesdites barrettes et lesdites tringles est amovible. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites tringles (8d, 8g) sont reliées entre elles par un étrier (9) qui enjambe ledit couloir et qui permet de manoeuvrer simultanément lesdites tringles. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit couloir comporte des butées (lIa, 11b) qui limitent l'inclinaison des barrettes et qui permettent d'incliner celles-ci vers l'aval, de telle sorte qu'elles forment avec la direction perpendiculaire au courant d'eau, un angle a compris entre O et 300. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit couloir comporte deux fers plats (lOd, long) qui sont posés contre les faces internes des bords latéraux (3d, 3g) et qui comportent des encoches triangulaires (11) ouvertes vers le haut dans lesquelles les extrémités latérales desdites barrettes (4) sont engagées, lesquelles encoches sont délimitées par deux côtés (lia, lob), qui divergent vers le haut en faisant entre eux un angle égal à 300. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit couloir incliné (1) comporte des moyens permettant d'en faire varier la pente. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit couloir incliné (1) est posé sur un châssis (12) comportant quatre pieds verticaux (i3) portant chacun une rangée de trous (13a) et ledit couloir comporte quatre étriers (16) qui sont fixés à l'extérieur de ses parois latérales et qui s'engagent sur lesdits pieds, lesquels étriers sont munis d'un trou (16a) permettant d'engager une broche (17) dans l'un desdits trous (13a), afin de régler la pente dudit couloir. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un caisson parallélépipédique (19) qui est ouvert à ses deux extrémités et qui est posé sur l'extrémité amont dudit couloir, par l'intermédiaire de tampons amortisseurs (20), lequel caisson est équipé de rampes perforées (21) distributrices d'eau, d'un ou plusieurs tamis et d'un vibromoteur (22).