Brevet FR2963744A1 — publié le 20120217

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du traitement des déchets de toutes origines, en particulier des produits de broyage, d'incinération ou autre, et a pour objet un dispositif de séparation des produits ferreux et non ferreux issus de broyage, d'incinération ou autre. La récupération de produits métalliques à partir d'objets hors d'usage ou à partir de déchets d'incinération, s'effectue généralement par introduction des objets dans un broyeur à marteaux, un concasseur ou analogue les produits broyés obtenus présentant un calibre déterminé. Ces produits broyés sont ensuite traités en vue d'une élimination des matières impropres à la réutilisation, appelés inertes, et d'un tri des matières restantes en fonction de leurs caractéristiques métallurgiques. Les déchets inertes, qui sont constitués par des produits synthétiques, des chiffons, du verre, du bois... se trouvent souvent mélangés et enchevêtrés avec les métaux ferreux et non ferreux après leur éjection du broyeur ou analogue et, du fait des aspérités existantes sur les différents produits, ceux-ci s'accrochent mutuellement et leur séparation devient difficile et nécessite des installations très complexes et très importantes. Actuellement, les produits broyés sont collectés à la sortie du broyeur, concasseur, déchiqueteur, granulateur ou analogue sur un tapis vibrant ou une bande transporteuse, en vue de leur tri ou sont soumis directement à un tri à leur sortie du broyeur ou autre. Ce tri est généralement effectué au moyen de cribles vibrants ou de dispositifs à cascades, qui délivrent uniquement des produits calibrés sans prise en compte de leur constitution, à savoir produits synthétiques et autres inertes et métalliques ferreux ou non ferreux. A ces dispositifs sont associés des tambours magnétiques ou des tapis magnétiques s'étendant parallèlement au-dessus des tapis transporteurs, ainsi qu'éventuellement des moyens de ventilation et d'aspiration. Les produits d'origine synthétique et autres inertes, qui sont généralement de faible densité et donc les plus légers, sont séparés du flux des produits broyés par soufflage et aspiration et récupérés dans un moyen de collecte spécifique. Les autres résidus de broyage consistent -2- essentiellement en des produits métalliques ferreux et non ferreux, qui ne peuvent être séparés que par un tri magnétique ou par courant de Foucault. Un tel tri magnétique s'effectue par mise en oeuvre de tapis ou de tambours magnétiques, sur lesquels arrivent, en vrac, tous les produits métalliques ayant subis un criblage préalable. Ces produits sont alors soumis à un champ magnétique retenant les produits métalliques ferreux sur une partie de leur parcours pour les relâcher au-dessus d'un moyen de collecte correspondant, alors que les produits métalliques non ferreux sont soumis à un courant de Foucault. Ces produits métalliques non ferreux, qui résultent d'un tri magnétique préalable, sont traversés par des courants induits par le champ magnétique généré le tambour ou le tapis de séparation magnétique ayant pour effet d'induire un champ magnétique secondaire autour de ces produits, de sorte que lorsqu'ils sont soumis ensuite au champ magnétique d'un magnétron s'étendant dans un collecteur vibrant ou analogue, situé en aval, ils se trouvent sont éjectés dudit collecteur sous l'effet d'une force motrice et répulsive. Ces dispositifs de tri connus permettent généralement de répondre de manière satisfaisante à tous les besoins en la matière. Cependant, ils sont de construction très complexe et encombrante et d'un coût très élevé, souvent incompatible avec la mise en oeuvre d'unité de traitement de moindre encombrement et de plus faible puissance. En outre, les enveloppes des tambours magnétiques sont très minces et donc très sensibles aux chocs et les tapis de séparation magnétiques sont souvent sujets à déchirure. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de séparation de produits ferreux et non ferreux issus de broyage, d'incinération ou autre, permettant de réaliser une séparation parfaite des produits en fonction de leur caractéristiques, tout en ne nécessitant pour son fonctionnement qu'une faible puissance installée par rapport aux dispositifs connus à ce jour. A cet effet, le dispositif de séparation de produits ferreux et non ferreux issus de broyage, d'incinération ou autre, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif magnétique rotatif, constitué par un disque rotatif lisse ou présentant une surface profilée, et par au moins un générateur de champ magnétique disposé derrière ledit disque, par rapport aux produits à séparer. -3- L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé, dont la figure unique est une vue schématique en élévation d'un dispositif de tri conforme à l'invention. La figure du dessin annexé représente schématiquement les éléments essentiels d'un broyeur ou concasseur ou analogue, à savoir un rotor 1, disposé dans une enceinte de broyage, et des grilles d'éjection et/ou de calibrage 2, à travers lesquelles sont éjectés les produits broyés. En aval de ce broyeur ou concasseur ou analogue est prévu un dispositif de séparation des produits broyés éjectés, qui consiste en au moins un dispositif 3 de séparation des produits broyés en fonction de leur nature et en plusieurs réceptacles ou transporteurs 4 à 6 de collecte des produits triés. L'invention n'est décrite qu'à propos d'un dispositif de séparation disposé à la sortie d'un broyeur ou analogue, mais s'applique à tous produits à trier pouvant provenir d'une autre source et arrivant, par exemple, sur un tapis transporteur, ou vibrant. Conformément à l'invention, ce dispositif de séparation comporte au moins un dispositif magnétique rotatif, constitué par au moins un disque rotatif lisse ou présentant une surface profilée, et par au moins un générateur de champ magnétique, disposé derrière ledit disque par rapport aux produits à séparer. Le disque rotatif 71 est entraîné directement par un moteur ou par un motoréducteur, ou encore par une transmission à cardan ou à poulie et chaîne ou courroie, de préférence avec un moyen de variation de vitesse, du même côté du disque 71 que le générateur de champ magnétique 72. Ce disque 71 est un disque en matériau amagnétique, tel que l'acier inoxydable ou l'aluminium et le générateur de champ magnétique 72 est fixé, derrière une partie de la surface du disque 71, sur un support fixe. Ce générateur de champ magnétique 72 est constitué sous forme d'un ensemble d'aimants permanents ou d'électroaimants. Selon une variante de réalisation de l'invention, non représentée au dessin annexé, le dispositif magnétique rotatif 7 peut être constitué par une pluralité de disques 71 associés à des générateurs de champ magnétique 72, ces disques 71 étant entraînés individuellement ou en synchronisme. -4- Le ou les disques 71 formant le dispositif magnétique rotatif 7 peuvent être disposés perpendiculairement, parallèlement ou de manière incliné par rapport au plan de défilement ou de sortie des produits à séparer. En outre, dans le cas de mise en oeuvre de plusieurs disques 71, ceux-ci peuvent être disposés en alignement axial ou en quinconce et être parallèles entre eux ou orientés angulairement l'un par rapport à l'autre. Ainsi, les produits à séparer sont soumis à un tri optimal, du fait que les produits ferreux entrent forcément dans le champ magnétique généré sur une partie de la surface de chaque disque 71. Une orientation de manière différente des disques 71 permet une optimisation des capacités de capture des produits ferreux et donc une amélioration du rendement du dispositif Du fait du champ magnétique créé sur le disque 71 par le générateur de champ magnétique 72, le disque 71 entraîne les produits ferreux sur tout le parcours correspondant à l'espace couvert par ledit générateur de champ magnétique 72, puis les relâche, de sorte qu'ils sont propulsés plus ou moins fortement en fonction de la vitesse de rotation du disque 71 et de leur poids, dans un ou plusieurs réceptacles de collecte 4. Dans le cas ou la surface du disque 71 est profilée, l'effet d'entraînement est augmenté, du fait de la création d'une rugosité ou de moyens entraîneurs sur cette surface. Par ailleurs, cette surface sert simultanément d'écran de réception et de choc. Selon la vitesse du disque 71, il est possible d'opérer un tri densimétrique et balistique, à savoir que les produits les plus lourds, restant accrochés au disque 71 dans sa zone correspondant au générateur de champ magnétique 72, sont éjectés le plus loin dudit disque 71, alors que les produits plus légers retombent à une distance plus proche. Ainsi, il est possible d'envisager deux réceptacles de réception de produits ferreux disposés côte à côte, celui situé le plus loin du disque 71 recevant les produits les plus lourds, alors que les produits plus légers tombent dans le réceptacle le plus proche. En outre, la vitesse de rotation du disque 71 et son profilage éventuel permettent de séparer des produits inertes éventuellement coincés entre des produits ferreux et le disque 71, ces produits inertes étant alors facilement éliminés dans le réceptacle 5 correspondant. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif peut être complété par un dispositif 8 d'aspiration des poussières et des produits inertes les plus légers, disposé entre le plan de défilement ou de sortie des -5- produits à séparer et le dispositif magnétique rotatif 7. Ainsi, le tri des produits broyés est encore amélioré, une partie des inertes étant automatiquement éliminée avant tout traitement par le dispositif 7. Il est également possible, conformément à une autre caractéristique de l'invention de pourvoir le disque 71, sur toute sa surface, de perforations de faible diamètre et de monter, derrière le disque 71 un moyen de soufflage d'air. Une telle réalisation permet d'augmenter encore la qualité du tri par éloignement des éléments légers inertes et des produits non ferreux du disque 71, de sorte que l'efficacité du champ magnétique, au niveau du disque 71 correspondant au générateur 72 sera améliorée. Le dispositif conforme à l'invention est équipé, en outre, d'un moyen 9 de tri des déchets non ferreux par courant de Foucault. Ce moyen 9 consiste essentiellement en un tapis transporteur 91 circulant au moins sur une partie de sa longueur sur un magnétron 10. Par mise en oeuvre de ce moyen 9, les métaux non ferreux, qui ne sont pas retenus par le disque 71, ainsi que les inertes les plus lourds, ayant abouti sur le tapis transporteur 91 sont soumis à un tri par courant de Foucault, lors duquel, au cours de la progression du tapis transporteur, les métaux ferreux sont soumis à une répulsion par l'intermédiaire du magnétron 10. Il en résulte que lors du passage au-dessus du magnétron 10, les métaux non ferreux sont propulsés au-dessus du tapis transporteur 91 et du magnétron 10, de sorte que sous l'effet cinétique, ces produits non ferreux sont évacués dans un réceptacle de réception 6, les inertes étant simplement récupérés par gravité dans un autre réceptacle de réception. Comme indiqué plus haut, le dispositif de séparation conforme à l'invention est applicable à tous type de tri, mais seul un mode de réalisation en combinaison avec un broyeur ou analogue est représenté à la figure du dessin annexé. A cet effet, le ou les disques formant le dispositif magnétique rotatif 7 s'étendent au-dessus de la ou des grilles d'éjection et/ou de calibrage 2 du broyeur, concasseur ou analogue et répartissent les différents produits broyés en direction des réceptacles ou transporteurs (4 à 6) de collecte, en fonction de leur nature. De préférence, le ou les disques 71 sont avantageusement disposés devant la ou les grilles d'éjection et/ou de calibrage 2, de manière inclinée par rapport à ces dernières, de sorte que les produits non ferreux et les inertes projetés sur ledit ou lesdits disques 71 peuvent facilement être -6- éliminés par gravité et évacués dans un réceptacle 5 ou 6 un transporteur de collecte. Lors d'une telle mise en oeuvre d'un broyeur ou analogue, le dispositif 8 d'aspiration des poussières et des produits inertes les plus légers est disposé dans le prolongement du flux d'air généré par le rotor 1. Ainsi, dans le cas de mise en oeuvre du dispositif conforme à l'invention avec un broyeur, les produits sortant du broyeur ou analogue, qui sont animés d'une certaine vitesse de projection due au contact des outils du rotor 1, subissent une accélération par l'effet de soufflage également généré par le rotor, dont les outils tournant ont un effet de ventilateur. Ce flux de produits et d'air se combinent à celui généré par le dispositif d'aspiration 8 qui est avantageusement relié à un système de dépoussiérage, de sorte qu'à son passage devant le ou les disques 71 une élimination substantielle des éléments légers, essentiellement des inertes peut être réalisée, de sorte que le ou les disques 71 ne risquent pratiquement pas de capturer entre les produits ferreux qu'il retient des produits inertes, qui sont ainsi séparés plus facilement des produits métalliques. Le soufflage d'air derrière le disque 7lpermet d'améliorer encore ou d'accentuer l'effet de ce flux pour l'évacuation des inertes. Le fait d'aligner pratiquement le dispositif d'aspiration 8, relié au système de dépoussiérage, avec le flux d'air et de produits éjectés par le broyeur, permet de séparer et d'extraire plus facilement les inertes, avec mise en oeuvre de puissances plus faibles. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un tri des déchets de toutes origines, en particulier des produits de broyage, d'incinération ou autre, ce par mise en oeuvre d'un dispositif de conception relativement simple et de faible encombrement. Par ailleurs, du fait même de sa conception, le dispositif conforme à l'invention permet une optimalisation du tri tout en évitant la 30 mise en oeuvre de moyens fortement énergivore. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du 35 domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de séparation de produits ferreux et non ferreux issus de broyage, d'incinération ou autre, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif magnétique rotatif (7), constitué par un disque rotatif (71) lisse ou présentant une surface profilée, et par au moins un générateur de champ magnétique (72), disposé derrière ledit disque par rapport aux produits à séparer. 2. Dispositif de séparation, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le disque rotatif (71) est entraîné directement par un moteur ou par un motoréducteur, ou encore par une transmission à cardan ou à poulie et chaîne ou courroie, de préférence avec un moyen de variation de vitesse, du même côté du disque (71) que le générateur de champ magnétique (72). 3. Dispositif de séparation, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le disque (71) est un disque en matériau amagnétique, tel que l'acier inoxydable ou l'aluminium, et le générateur de champ magnétique (72) est fixé, derrière une partie de la surface du disque (71), sur un support fixe. 4. Dispositif de séparation, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le générateur de champ magnétique (72) est constitué sous forme d'un ensemble d'aimants permanents ou d'électroaimants. 5. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif magnétique rotatif (7) est constitué par une pluralité de disques (71) associés à des générateurs de champ magnétique (72), ces disques (71) étant entraînés individuellement ou en synchronisme. 6. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ou les disques (71) formant le dispositif magnétique rotatif (7) sont disposés perpendiculairement, parallèlement ou de manière incliné par rapport au plan de défilement ou de sortie des produits à séparer. 7. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans le cas de mise en oeuvre de plusieurs disques (71), ceux-ci sont disposés en alignement axial ou en-8- quinconce et sont parallèles entre eux ou orientés angulairement l'un par rapport à l'autre. 8. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est complété par un dispositif (8) d'aspiration des poussières et des produits inertes les plus légers, disposé entre le plan de défilement ou de sortie des produits à séparer et le dispositif magnétique rotatif (7). 9. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le disque (71) est pourvu, sur toute sa surface, de perforations de faible diamètre et, derrière le disque (71) est monté un moyen de soufflage d'air (11). 10. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est équipé, en outre, d'un moyen (9) de tri des déchets non ferreux par courant de Foucault. 11. Dispositif de séparation, suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen (9) consiste essentiellement en un tapis transporteur (91) circulant au moins sur une partie de sa longueur sur un magnétron (10). 12. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, dans le cas de mise en oeuvre en combinaison avec un broyeur ou analogue, le ou les disques formant le dispositif magnétique rotatif (7) s'étendent au-dessus de la ou des grilles d'éjection et/ou de calibrage (2) du broyeur, concasseur ou analogue et répartissent les différents produits broyés en direction des réceptacles ou transporteurs (4 à 6) de collecte, en fonction de leur nature. 13. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le ou les disque (71) sont disposés devant la ou les grilles d'éjection et/ou de calibrage (2), de manière inclinée par rapport à ces dernières. 14. Dispositif de séparation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le dispositif (8) d'aspiration des poussières et des produits inertes les plus légers est disposé dans le prolongement du flux d'air généré par le rotor (1).