Brevet FR2615758A1 — publié le 19881202

La présente invention a pour objet un dispositif de concentration des minéraux lourds, tels que l'or, contenus à l'état dispersé dans les sables, naturels ou obtenus par pulvérisation artificielle. Les dispositifs habituellement utilisés pour une telle concentration font appel à un fonctionnement soit statique soit dynamique. Les méthodes statiques consistent en l'interposition sur le trajet des sables en cours de lavage dans l'eau, de surfaces capables gracie à des barres transversales (sluices) ou à des aspérités (moquettes, peaux de moutons etc...) de retenir les grains denses tels que l'or en particulier. Ces dispositifs se caractérisent en ce que la restitution des minéraux ainsi capturés exige leur enlèvement pour nettoyage. Les dispositifs dynamiques, eux, sont caractérisés par le besoin de mouvements mécaniques ou vibratoires, sans la permanence des quels la capture des minéraux n'a pas lieu. Avec le tambour statique objet de la présente invention, l'on n'a à effectuer que des demi-rotations espacées de plusieurs heures, ne durant que quelques dizaines de secondes chacune, et seulement pour procéder au rinçage irftermittent de l'appareil. L'appareil se compose, en référence à la Fig.l. en vue longitudi virale, d'un tambour 6 de section généralement rectangulaire mais qui pourrait être polygonale ou circulaire, dont l'axe de révolution est incliné sur l'horizontale, de O à 300. Le courant de sable et d'eau entre dans le tambour, en cours de travail, par l'extrémité amont 1 du tambour et sort en aval par l'extrémité 9; dans le cas le plus général où l'inclinaison de l'axe du tambour est non nulle, l'extrémité amont est plus haute que l'extrémité aval. Dans-le cas le plus courant d'un tambour de section rectangulaire, dont les quatre faces longitudinales sont planes, l'une des faces, 2, est revetue intérieurement de matériaux 12 constitués totalement ou en mélange: soit de barres transversales offrant obstacle à la progression des minéraux; de telles barres se succèdent à intervalles sur la longueur du tambour et leur épaisseur est de un à 50 ;illilètres0 -soit d'éléments portant des poils d'orientation qnelconque, tels que moquettes, peaux de moutons, ou autres de tex- ture fibreuse, d'épaisseur 1 à 50 millimètre. -soit de matériaux minces( feuille de caoutchouc, synthétique, métal) couverts de strics nombreuses et rapprochées transversales (30 à 900) au déplacement longitudinal des miné raux. La face, ou paroi, 3 opposée à la face 2 est laissée lisse, ou n'offrant pas d'obstecles à un écoulement longitudinal. Les dimensions du tambour dépendent des débits à traiter et de l'espace disponible; la longueur en sera supérieure à deux fois la plus grande dimension transversale. à titre d'exemple, un tel tambour peut présenter une section rectangulaire, ou même carrée de diagonale de 75 centimètres pour une longueur de 3 mètres. Le tambour est muni d'un axe de rotation 7 qui le traverse d'ex extrémité en extrémité et le supporte; cet axe ou arbre est géné- ralement ou avantageusement constitué d'un tube de diamètre adapté au poids de l'ensemble, et le plus souvent de 50 à 100 millimètres. L'axe 7 supporte l'ensemble du tambour par l'intermédiaire de deux palliers extérieurs il veutmêmes portés par des consoles ou autres supports fixes par rapport au sol et capables de rb- sister au poids de l'ensemble. L'arbre 7 peut librement tourner dans les palliers 11, mais on peut aussi sous condition d'utiliser les bagues 14 decri- tes plus lois (page 2, ligne 29 ) replacer ces paliers 11 par une simple fixation rigide de l'arbre 7 sur ses supports. Des bagues 14, eo nombre adapté à la longueur, longues de 9'cn à plusieurs mètres, épousent l'arbre 7 et peuvent tourner lui librement; le coulissement longitudinal de ces bagues est limité, par exemple par un ergot soudé sur l'arbre et qu'il est est inutile de représenter ici. Des rayons 13 fixent rigidement le tambour 6 aux bagues 14, ce qui permet au tambour 6 d'effectuer des révolutions avec l'arbre 7 pour axe(Fig.l et Fig.3). Les bagues 14 peurint Etre supprimées, et les rayons 13 fixés directement et rigidement sur l'axe 7, mais seulement si la libre rotation de l'arbre 7 dans des palliers 11 est utilisée et n'est pas remplacée par une fixation rigide de cet arbre sur ses supports. Le tube qui constitue l'axe-7 est avantageusement muni de fentes ou trous répartis sur la plus grande partie de sa longueur et sur un ensemble de génératrices très rapprochées, pour lui permettre de servir de rampe d'arrosage et d'envoyer une longue ligne de jets lorsque de l'eau sous pression est envoyée dans ce tube. Les jets devront pouvoir jaillir de bas en haut; en conséquence si les palliers 11 sont remplacés par des liaisons rigides, leur orientation de bas en haut est permanente ; si ce sont les bagues 13 qui sont supprimées, ils devront faire face en permanence à la face interne de la paroi 2 du tambour 6 > Si l'on utilise à la fois les palliers 11 et les bagues 14, les positions relatives du tambour 6 par rapport aux jets, et des jets par rapport à la verticale sont orientables à volonté et donc indifférentes hors des périodes courtes d'utilisation des jets en rinçage du revê- tement 12 de la paroi 2. Une variante de l'appareil consiste en ce que le lavage de la paroi 2 soit effectué au moyen d'une rampe de lavage 8 indépen dente des'axe 7, parallèle à lui, et placée entre ledit axe et la paroi 2, et qui tourne autour de l'axe 7 en même temps que le tambour 6, comme illustré en Fig.5 et Fig.6. Une cloison 15 s'étend dune extrémité à l'autre du tambour 6 entre la rampe de lavage 7 ou 8, et la paroi 3 du tambour; son ralle est de recueillir les minéraux détachés du revetem nt 12 de la paroi 2 (placée au dessus pour la circonstance) par les jets de la rampe de lavage, et les acheminer à l'extérieur sui vant le trajet 10 des fig. 2 et 4. La section transversale de cette cloison peut Qtre droite, ou sinueuse. La priscnce de cette cloison 15-divise le tambour 6 en deux compartiments dans le sens de la longueur. Une variante de construction consiste à supprimer la cloison 15 et conférer son rible d'évacuation des minéraux recueillis, à la paroi 3, laquelle évacuera à l'extérieur les produits détachés de 12, non plus par la sortie 10, mais par la sortie 16 de la fig. 4. Cette paroi 3 peut entre plane, mais également présenter une forme à sinuosités. Nous décrivons ci après le fonctionnement d'un appareil du type de la présente invention, installé dans un circuit de lavage de sables pour béton, mais le raisonnement est extensible à tout matériau amené à l'état de sable à grains individualisés désa- glomérés en suspension dans un courant d'eau. L'appareil trouve sa place la plus convenable entre le crible de lavage des sables bruts et le bac de séparation des eaux li moneuses. L'appareil se substitue ou s'ajoute en série à la tuyauterie ou canal de transport de ces sables, ou bien peut s'insérer dans un circuit parallèle. Phase de capture ou rétention Le courant de sable et d'eau arrivant en 1 (Fig.l) parcourt le tambour par écoulement naturel, sur la paroi 2, placée en position inférieure, et au revêtement 12 de laquelle il cède I'or qui s'y fait retenir en compagnie d'autres minéraux lourds et d'inévitables stériles. Le sable ainsi appauvri en or s'écoule avec l'eau qui le -charrie, par l'extrémité aval 9 du tambour, qui le rend à son destin habituel. Phase de restitution: A périodicité donnée, une ou deux fois par période de huit heures de travail de la sablière par exemple, le tambour sera retourné manuellement de 1800 sur son axe, et bloqué par un taquet dans cette position , la paroi 2 venant se placer rn po action 6upérieurefi et l'eau sous pression envoyée dans la ram-. pe de lavage( qu'il s'agisse d..7 ou de 8). Sous l'action des jets d'eau frappant le revêtement 12, les minéraux qui y étaient piégés s'en détachent pour tomber sur la cloison 15 et être entrainés à l'extérieur par la sortie 10 puis recueillis à part des sables de la sablière. Dans le cas où l'on a supprimé la cloison 15, c'est la paroi 3 qui recueille les minéraux détachés de 12, et les entraine par la sortie 16, laquelle se substitue à la sortie 10 de la cloison 15 supprimée. L'arrosage de la partie en surplomb, face 2 du tambour , ne dure qu'une dizaine de minutes, après lesquelles l'eau de la rampe de lavage est coupée, et le tambour retourné de 1800 pour reprendre sa position de travail normal de la sablière. En l'absence de cloison 15, l'opération de rinçage de la face 2 ne se fait qu'en l'absence de toute alimentation en sable, c'est à dire qu'on suspend le travail normal de la sablière. Les sables enrichis en or qu'on a évacués soit par la sortie 10, soit par la sortie 16 si l'appareil ne comporte pas de cloison 15, feront l'objet de traitements ultérieurs qui sortent du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 10)Dispositif assurant la rétention des minéraux lourds des sables, au cours de leur lavage. Caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tambour 6, en forme de parallélépipède ou de section polygonale ou circa- laire, de longueur supérieure à deux fois sa plus grande dimension transversale, incliné de O à 300 sur l'horizontale, dont une paroi 2 est revêtue intérieurement de surfaces rugueuses 12, d'épaisseur entre 1 et 50 millimètres, lequel tambour peut effectuer des révolutions autour de son axe, et se trouve supporté au moyen de rayons 13 par un arbre qui occupe cet axe, d'une rampe de lavage destinée à laver la face 2 qui porte le rev8te- ment 12 sur la plus grande partie de sa longueur, pour en détacher les particules solides qui sty sont prises. La face 3 du tambour, opposée à la face 2, s'étend sous la rampe de lavage dans la fonction d'en recueillir l'eau et les solides qu'elle véhicule,et de les acheminer vers une sortie 16; sa section transversale est droite en général. Intercalé dans un circuit de lavage de sables, le dispositif sera utilisé immobile à la capture des minéraux lourds de ces sables en transit, grace au revêtement 12 de la face 2 placée en position basse. Le dispositif restituera ensuite, toujours immobile, les minéraux ainsi retenus, sous l'action de la rampe de lavage et par le moyen de la paroi 3, après que le tambour ait changé de position par une rotation de 1800 20)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que le revêtement 12 est constitué de barres transversales offrant obstacle à la progression des minéraux; de telles barres se succèdent à intervalles sur la' longueur du tambour et leur épaisseur est de 1 à 50 millimètres. 30)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que le revêtement 12 est constitué au moins en partie d'éléments portant des poils d'orientation quelconque tels que moquettes peau de mouton, matériaux fibreux, d'une épaisseur de 1 à 50 millimètres. 40)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que le revêtement 12 est constitué au moins en partie, de matériau mince, tel que feuille de caoutchouc, synthétique, métal, dont la surface présente des stries nombreuses et rapprochées, transversales selon un an gle de 30 à 90e s au cheminement de la matière traitée. 50)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que l'arbre 7 repose sur ses supports extérieurs par l'intermédiaire de palliers 11 qui permettent la rotation de cet axe. 60)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que les rayons 13 du tambour sont reliés à l'arbre 7 par l'intermédiaire de bagues de 5 cm à plusieurs mètres de longueur, en nombre adapté à la longueur du tambour, qui épousent l'arbre 7 et permettent la révolution du tambour autour de ce dernier. 70)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que la rampe d'arrosage est constituée par l'arbre 7, lequel est un tube su'on a percé selon un ensemble de génératrices très rapprochées, de trous ou fentes répartis sur la plus grande partie de sa longueur, afin d'envoyer des jets lorsque de l'eau sous pression est envoyée dans le tube. 80)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que la rampe d'arrosage est consti tué. d'un tube 8 indépendant de l'arbre 7, parallèle à lui et tournant autour avec le tambour 6. 90)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce qu'une cloison 15, de section trans- versale droite ou sinueuse, s'étend d'une extrémité à l'autre du tambour 6 entre la rampe de lavage 7,ou 8 si la 8 existe,et la paroi 3 du tambour, dans le rôle de recueillir les minéraux détachés de la paroi 2 placée au dessus pour la circonstance, et les acheminer à l'éxtérieur suivant un trajet 10. 100)Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé en ce que la face 3 peut avoir une section transversale non pas droite mais sinueuse.