Brevet FR2652515A1 — publié le 19910405

j-f 2652515 L'invention définie ci-après a trait aux matériels pour le broyage et la séparation de minerai en fines particules et en particulier à un appareillage pour la conversion d'un minerai sec, brut de concassage, en poudres fines avec séparation des composents due minerai par leur différence de densité. L'invention a été originalement développée pour la récupération des particules d'or de son minerai et sera décrite comme telle dans les explications qui vont suivre. Cependant, l'invention comme vous pourrez l'apprécier n'est pas uniquement limitée à ce seul domaine d'application. Précédement, la séparation de l'or de son minerai impliquait une série d'opérations, broyage, tamisage, séparation et récupération des particules d'or. De plus ces matériels connaisaient les problèmes d'usure rapide des marteaux et d'engorgement. L'intérêt de cette présente invention est de fournir un matériel qui surmonte ou améliore sensible-ment ces désavantages. Comme précédemment cité, le but de l'invention est de fournir une machine pour la pulvérisation, séparation du minerai et récupération des particules par leur différentes densités; la dite machine comprend un bâti fixe contenant à l'intérieur une chambre de réduction, un moyeu supportant le rotor cylindrique et tournant à l'intérieur de cette dite chambre; ce dit rotor cylindrique maintenant plusieurs marteaux espacés sur sa partie extérieure ainsi que plusieurs pales intermédiaires pour diriger un fort courant d'air dans la chambre de réduction et aussi définir le lieu central pour l'alimentation du minerai à l'intérieur; un certain nombre de plaques transversales pour casser la course du minerai sont placées radialement à une certaine distance du rotor cylindrique dans la dite chambre; une région de courant auto-propulseur descendant se produit dans la dite chambre, à cette dite région s'ajoute le courant d'air forcé du rotor à la sortie du courant de la dite chambre au moins une plaque collectrice a été placée de manière à recevoir les particules lourdes mélangées à l'air et qui se précipite dans cette chambre d'expansion. De préférence les marteaux oscillent et se balancent étant raisonnablement maintenus par le rotor cylindrique. Deux pairs de marteaux adjacents partagent respectivement le même support et sont placés à 1800 dans la partie extérieure du rotor cylindrique. De préférence aussi, la région du courant auto-propulseur inclue la formation d'une ligne de courant pour la formation d'une région de basse pression afin de faciliter la reprécipitation des particules les plus lourdes. Une meilleure compréhension de l'invention sera décrite par ce qui suit, en tant qu'exemple seulement, en se réferrant aux différents plans cijoint: Figure 1: vue de face de la machine avec ses éléments y afférant; séparateur à dépression et conduits. Figure 2: coupe d'une partie de la vue de face de la figure 1 montrant la chambre de réduction du minerai, le rotor cylindrique et la disposition des plaques qui recoivent les projections de minerai contribuant à désintégration; principe de l'invention. Figure 3: section suivant l'axe 3-3 de la figure 2. Figure 4: coupe de l'appareil impliquant 2 alimentations opposées de minerai; deuxième possibilité de l'invention. Figure 5: coupe de la vue de face montrant le conduit de sortie avec la région d'un courant auto- propulseur, la formation des courants et la collection des particules sur les plaques; autre principe de l'invention. Figure 6: section selon l'axe 6-6 de la figure 5 indiquant la région des tourbillons, la région d'expansion et les plaques de collection. Figure 7: représentation de face d'une machine ayant des conduits séparés pour les régions de tourbillons et conduits de sortie; ceci étant une autre altération de l'invention. Selon les dessins, une machine 1 pour concasser les morceaux de minerai (pas montré sur les dessins), 3. comprend un bâti fixe supportant à l'intérieur la chambre de réduction 3. Un rotor cylindrique 4 est monté tournant à l'intérieur de la chambre 2 en vue d'être entrainé horizontalement par l'arbre 5 au moyen d'une source de rotation extérieure (pas représentée sur le dessin). Le rotor cylindrique 4 retient les deux pairs de supports 6 et 7 de marteaux 8 montés libres sur leurs axes 9. Ces axes sont disposés à 180 sur la circonférence du rotor cylindrique 4. Chaque pair de marteaux 8 est monté sur un axe avec une entretoise 10 (pas préciser sur le plan) de manière à pouvoir se balancer et aussi être tangents avec les plaques amovibles 14 fixées latéralement sur les cloisons de la chambre. Le rotor cylindrique comporte aussi plusieurs pales 10 et plusieurs pales 11 pour projeter et aussi diriger radialement à haute vistesse le mélange airminerai autour de la chambre de réduction 3. Les pales 10 sont plus courtes que les pales à projeter 11 afin d'éviter une usure excessive au contact des fragments de minerai. Le rotor cylindrique 4 comprend une partie centrale évidée 12 pour l'approvisionnement du minerai en vrac par le conduit latéral 13. Dans une autre version de la machine, la partie centrale du rotor est approvisionnée latéralement des deux c6tés; conduits 13 figure 4. Les plaques latérales 14, amovibles sont fixées sur les cloisons de la chambre 2 et adjacents au rotor cylindrique 4; doivent être périodiquement remplacées. Comme le montre la figure 3 et 4, ces plaques 14 suivent un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur du rotor cylindrique. Les marteaux 8 sont ajustés sur les axes 9 de manière à limiter les jeux entre les marteaux et les plaques 14. Plusieurs plaques 15 réceptrices de projectiles sont fixées sur les parois de la chambre 2 et radialement placées par rapport au rotor cylindrique pour casser les fragments de minerai. L'intérieur de ces plaques est disposé perpendiculairement à 10 différentes tangentes partant de la circonférence du rotor cylindrique de manière à ce que les points d'impact des fragments de minerai sur ces plaques soient à angle droit. Un conduit de sortie 16 communique avec la chambre 3 contenant un courant air-particules auto-propulseur 17. Cette région de courant autopropulseur 17 s'engouffre dans un rétrécissement 18 augmentant ainsi la vitesse et est ensuite divergée sur les parois 20 à une vitesse plus faible. La partie 17 comprend des 20 plaques collectrices à lamelles parallèles 25 pour retenir les particules relativement denses contenues dans le courant air-particules 26. Le bâti de la chambre 2 dispose aussi d'une grille reprojetant le minerai vers l'intérieur de la chambre afin d'éviter que les gros fragments de minerai soient projetés dans le courant de sortie. Une dispositif aérodynamique 27 oriente le courant provenant de la région 17 vers le bas et dirige les particules en retour dans une zone de plus faible turbulence avant de retourner dans le courant existant 26; ce qui augmente la précipitation des lourdes particules d'or provenant de ce courant basse pression. Un réglage du volet 28 permet de régulariser le débit et la pression du courant auto-propulseur. Des obstacles 29 de positions angulaires placés dans la partie supérieure de la chambre d'expansion 21 font obstruction et divertissent les courants montants en courants 25 descendants latéraux créant une turbulence giratoire qui intensifie la pulvérisation à l'intérieur du courant auto-propulseur. Ces obstacles 29 sont réglables en hauteur pour optimiser le courant auto-propulseur de pulvérisation dans cette région. Des portes amovibles 30 intègrent les plaques collectrices 24 et s'ouvrent vers l'extérieur pour l'accès à la chambre d'expansion et récupérer les particules d'or retenues dans les collecteurs. Une autre altération à l'invention est montrée par la figure 7 dans laquelle la région du courant auto- propulseur 17 et le conduit de sortie 16 peuvent consister en éléments modulaires interchangeables faits sur mesure pour optimiser le courant auto-propulseur de pulvérisation en fonction des types de particules à récupérer. Description du principe d'utilisation de la machine; Le minerai d'or est continuellement alimenté dans l'appareil par l'entrée 12 via l'arrivée du conduit de chute 13. Le rotor cyclindrique en rotation lance le minerai, grâce aux pales 11, vers l'extérieur à l'intérieur de la chambre de réduction 3 et contre les plaques d'impactes 15 o les fragments de minerai sont projettes. Les fragments de minerai sont de plus cassés par la rotation des marteaux 8 puis balayés tout autour de la chambre de réduction. Quand les particules de minerai sont suffisamment petites, elles sont entrainées, grâce à la forte intensité du courant d'air 26 généré par les pales 10 et 11, vers la forte région de turbulence 19 puis dans une région de courant giratoire basse pression 21. Le courant chargé de particules est modifié dans sa trajectoire après son passage dans l'étranglement et est aspiré vers les zones de basses pressions 32 en un mouvement circulaire représenté par les flèches 33 de la figure 6. Ces courants circulaires de faible vitesse convergent vers les courants de grande vitesse basse pression 26 provenant du courant auto-propulseur et augmentent de puissance en s'assemblant dans la région 17, ansi les particules sont encore plus réduites par projection les unes contre les autres. Un effet similaire apparait en région 35 o les deux courants 26 et 31 convergent. Dans ces régions, à l'intersection de ces courants convergents et dans les régions de forte turbulence, la collision de l'air chargé de particules entraine la précipitation des particules d'or les plus lourdes en dehors de ces courants. Ces particules sont retenues sur les plaques 15 collectrices d'o elles sont périodiquement enlevées via les portes 30. Le courant qui quitte la. région d'auto-propulsion est dirigé vers un cône séparateur 36 o les particules les plus légères sont séparées puis mélangées avec de l'eau dans un réservoir mixeur 37 afin de procéder à une extraction des résidus de poudre d'or. Le courant venant du cône séparateur est renvoyé dans le conduit d'alimentation 12 afin d'augmenter le régime d'arrivée d'air dans l'appareil et de réduire le niveau de poussières évacuées dans l'atmosphère. Une trappe de récupération des fines particules d'or 38 et un filtre 39 peuvent être incorporés dans le conduit retour provenant du cône séparateur et allant vers l'alimentation afin de collecter les résidus de particules d'or et de purifier l'air recyclé. Les expérimentations faites sur cette machine ont prouvé une faible usure des marteaux et n'ont jamais connu les problèmes d'obstruction que l'on note sur les machines concurentes. L'appareil casse et classe les particules de minerai qui sont ramassées périodiquement d'une manière continue sans avoir à utiliser tamis ou grilles. L'invention a été décrite en référence à une application bien spécifique, elle sera apprécié par les techniciens et pourra être adaptée à bien d'autres utilisations. REVENDICATIONS 1) Une machine pour la réduction en poudre fine et la séparation du minerai par précipitation des particules les plus denses, cette dite machine comprend un bâti fixe contenant une chambre de réduction du minerai, un rotor cylindrique de projection monté tournant à l'intérieur de la chambre de réduction, ce dit rotor cylindrique supportant, plusieurs marteaux oscillants fixés sur la circonférence, plusieurs palettes pour diriger un courant d'air de grande vitesse autour la dite chambre de réduction, et en son centre un accès central d'approvisionnement du dit minerai, un certain nombre de plaques transversales fixées à l'intérieur de la dite chambre sont radialement espacées du dit rotor cylindrique, un champ auto-propulseur de courant descendant communiquant avec la dite chambre de réduction du minerai, à cette dite région de champ auto-propulseur s'ajoute la vitesse provoquée par la soufflerie, puis une autre région de basse vitesse de courant descendant de la dite soufflerie et au moins une plaque collectrice placée en sorte qu'un courant chargé d'air-particules est dirigé à travers cette dite région de soufflerie et envoyé vers la sortie dans la région d'expansion o la projection des particules se produit et o les particules les plus denses sont retenues par la dite plaque collectrice. J> o 2652515 2) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par le dit rotor cylindrique supportant plusieurs marteaux, libres en rotation, pour casser le minerai. 3) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par les deux paires de marteaux adjacents sont espacées à 180 sur la circonférence du dit rotor cylindrique. 4) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par le dit rotor cylindrique étant adapté pour étant entrainé en rotation selon un axe horizontal. ) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par le dit rotor cylindrique est dans sa partie centrale, servant d'alimentation, aménagé pour recevoir le minerai des deux côtés. 6) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par les dites plaques transversales destinées à recevoir les projections de minerai, sont plates et orientées radialement vers l'intérieur. 7) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par les dites plaques transversales, recevant les projections, sont plates et dont leur centre est orienté perpendiculairement à différentes tangentes projetées de la circonférence extérieure du rotor cylindrique. 8) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par la dite région de courant auto-propulseur crée une forme de courant dans une région de basse pression pour entrainer la précipitation des particules relativement lourdes du dit courant chargé d'air et de particules. 9) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par la dite plaque collectrice comprenant plusieurs lamelles parallèles transversales pour retenir ces dites particules plus denses. ) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par un réglage du volet permettant de modifier le dit courant auto-propulseur dans sa région et ainsi de faciliter la régulation du débit dans cette dite région. 11) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par cette dite région de courant auto-propulseur est délimitée par un conduit de sortie. 12) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par cette dite région de courant auto-propulseur et ce dit conduit de sortie sont construits en éléments modulaires. 13) Une machine selon la revendication 10 caractérisé par les parois du dit conduit définissant la région d'expansion et a au moins une plaque collectrice intégrée. 14) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par le dit bâti fixe, inclue des plaques d'usure amovibles adjacentes au dit rotor cylindrique. ) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par la dite région du ventilateur retient une paire de palettes longues et parallèles projetant vers cette dite région auto-propulsante. 16) Une machine selon la revendication 1 caractérisé par la dite région d'expansion qui dispose au moins d'un disperseur pour rediriger le courant chargé d'air et de particules et créer une turbulence giratoire pour augmenter les projections dans cette dite région auto-propulsante. 17) Une machine selon la revendication 16 caractérisé par le dit disperseur qui est ajustable en hauteur. 18) Une machine selon la revendication I caractérisé par un cône séparateur qui fournit un courant descendant de la dite région autopropulsante pour récupérer les composants les plus légrs du dit courant chargé d'air et de particules.