Brevet FR2669553A1 — publié le 19920529

PROCEDE POUR SEPARER LES PARTICULES DE BENTONITE ET DE SUPPORTS CARBONES DE LA POUSSIERE OBTENUE PAR REGENERATION MECANIQUE DU SABLE USAGE L'invention a pour objet un procédé pour séparer les particules de bentonite et de supports carbonés de la pous- sière obtenue par voie mécanique au cours de la régénération du sable usagé. O O Dans les procédés de régénération du sable usagé par voie mécanique connus jusqu'à présent, les petits grains de sable usagé sont extraits par un effet de battage et de grattage Les grains de sable usagé sont ainsi libérés de leur enveloppe ou coque constituée de bentonite et de D supports carbonés Plus le résultat de la régénération est performant, pour disposer à nouveau au noyautage de la quan- tité minimale mais nécessaire d'additifs en moyens de liaison, plus on produit inévitablement, en même temps, de la poudre fine de quartz L'enveloppe de supports carbonés et de zu bentonite qui est éliminée présente une valeur relativement importante et est en conséquence réutilisée à la préparation du sable Des tentatives sont connues qui ont pour but de réaliser la séparation de la poudre de quartz et des impuretés d'accompagnement restantes de la bentonite et des z D porteurs carbonés Ceci peut par exemple être réalisé dans un séparateur pneumatique La qualité de cette séparation est cependant influencée par l'humidité de la poussière Il est connu que l'humidité du sable usagé de par exemple 1 % signifie que l'humidité de la poussière est par exemple de JU l'ordre de 8 %, étant donné que les petits grains de sable ne présentent pratiquement aucun pouvoir d'absorption de l'eau. Abaisser l'humidité de la poussière signifierait que l'on doit sécher le sable usagé jusqu'à des teneurs en eau qui soient très minimes. Le danger existe, par ailleurs, que la qualité des particules de bentonite et de poussière carbonée se détériore en raison de la température élevée. L'un des buts de la présente invention consiste à pro- poser un procédé qui élimine les inconvénients cités ci- dessus. A cet effet, selon l'invention, le procédé pour séparer les particules de bentonite et de supports carbonés de la poussière obtenue par voie mécanique au cours de la régénéra- tion du sable usagé est caractérisé en ce que, dans une pre- mière phase, on extrait la poussière recueillie dans un cy- clone puis on la sèche dans un sécheur et, dans une deuxième phase, on conduit la poussière sèche dans un séparateur pneu- matique Le courant d'air véhicule directement dans le sépa- rateur à air les particules fines qui n'ont pas été recueil- lies dans le cyclone. Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on réalise le séchage final de la poussière au moyen d'énergie micro-ondes et l'on utilise l'air chaud en provenance du magnétron de l'installation à micro-ondes pour l'évacuation de l'eau vaporisée à partir de la poussière. Selon encore un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on réalise, lors de l'opération de sépara- tion, une élévation de la concentration de la fraction exploi- table de bentonite et/ou de produits carbonés et l'on abaisse la teneur en particules carbonées de la poudre de quartz ou de chamotte produite comme matière résiduelle On peut utili- ser une poussière autre que celle obtenue par régénération mécanique. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaî- tront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé o la figure 1 unique est une représentation schématique d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de séparation selon l'invention. L'enveloppe de bentonite et de supports carbonés qui est détachée par battage et par grattage des petits grains de sable dans une installation mécanique de régénération de sable usagé, -arrive sous forme d'un mélange air-poussières par une conduite 1 dans un cyclone la de type classique La majeure partie de la poussière, environ 90 %, est ici récupé- rée Cette poussière sort du cyclone la via une barrière 2 à roue à godets et tombe sur une bande transporteuse 3 d'un sécheur à défilement La poussière séchée qui présente une teneur en eau comprise entre 8 et 1 %, parvient, via un réser- voir 4, un convoyeur pneumatique 5 et une conduite 6 dans un séparateur pneumatique 7 (à soufflage d'air). La poussière récupérée dans le séparateur 7 est évacuée via une écluse à roue à godets 9 et une conduite de décharge. Dans le séparateur pneumatique 7, la fine poussière de bento- nite et de supports carbonés est séparée par soufflage de la matière résiduelle, telle que par exemple entre autres de la poudre de quartz et elle est ensuite introduite par une conduite 10 dans le filtre 11 A la sortie du filtre 11, la fine poussière de bentonite et de supports carbonés est adressée par une vis 12 et une conduite 13 à un collecteur de transfert 14 pour être ramenée à l'installation de prépara- tion de sable. La quantité résiduelle de poussière récupérée du sépa- rateur 7 ne présente que peu d'intérêt économique en fonde- rie, c'est pourquoi elle est évacuée du séparateur pneumati- que 7 par l'écluse à roue à godets 9 La poussière fine qui n'a pas été captée dans le cyclone la est directement amenée par une conduite 8 à la base du séparateur pneumatique 7 et celle qui s'échappe de ce dernier est conduite au filtre 11 par la conduite 10 Le courant d'air servant à amener les poussières par la conduite 1 est injecté directement, à par- tir de la partie haute du cyclone la, à la base du séparateur pneumatique 7 avec les particules fines non retenues dans le cyclone la Un clapet réglable permet d'ajuster le débit d'air qui parcourt le séparateur pneumatique 7. Le grand avantage du procédé selon l'invention réside dans le fait que les particules carbonées et d'argile de liaison qui sont séparées par régénération mécanique des grains de quartz sont concentrées, grâce à une opération de séparation, jusqu'à un niveau utilisable. La quantité résiduelle constituée principalement de poudre de quartz voit sa teneur en porteurs carbonés diminuer jusqu'à un niveau tel qu'elle peut être mise en décharge sans effet négatif du point de vue de l'environnement ou bien peut être utilisée en dehors de la fonderie. En outre, un avantage réside dans le fait que le séchage ultérieur de la poussière est plus facile à maîtriser car il se produit une réduction plus importante de la teneur en eau, par exemple de 8 % à 1 d A cet effet, un sécheur micro-ondes à défilement convient particulièrement bien, étant donné que l'eau s'évapore dans tout le volume de la couche de pous- sière On fonctionne donc sans utiliser un lit fluidisé tour- billonnaire et avec un apport en air qui est minimal Il en résulte qu'il ne se produit aucun nuage de poussières et qu'aucune extraction avec filtrage n'est nécessaire L'air chaud à une température d'environ 60 , en provenance du ma- gnétron de l'installation à micro-ondes, suffit pour évacuer l'humidité. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour séparer les particules de bentonite et de support carbonés de la poussière obtenue par voie mécani- que au cours de la régénération du sable usagé, caractérisé en ce que, dans une première phase, on extrait la poussière recueillie dans un cyclone, puis on la sèche dans un sécheur et, dans une deuxième phase, on conduit la poussière sèche dans un séparateur pneumatique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant d'air véhicule directement dans le séparateur pneumatique les particules fines qui n'ont pas été recueil- lies dans le cyclone. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on réalise le séchage final de la poussière au moyen d'énergie micro-ondes. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on utilise l'air chaud en provenance du magnétron de l'installation à micro-ondes pour l'évacuation de l'eau vapo- risée à partir de la poussière. 5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise, lors de l'opération de séparation, une élévation de la concentration de la fraction exploitable de bentonite et/ou de produits carbonés. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on abaisse la teneur en particules carbonées de la poudre de quartz ou de chamotte produite comme matière rési- duelle. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise une poussière autre que celle obtenue par régénération mécanique.