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Appareil pour séparer des matières solides de poids spécifiques différents au moyen d'un liquide séparateur dense.
L'invention a pour objet un appareil pour séparer dans un liquide séparateur dense des matières solides de poids spécifiques différents, les particules de matière sur- nageantes et flottantes étant transportées vers les sorties par des courants qui circulent dans le bac séparateur en substance horizontalement et à des niveaux différents.
@ Dans des appareils connus de ce genre, 1-'évacuation des particules de matière montant à la surface et des parti- cules de matière descendant au fond est assurée respective- ment par deux transporteurs, par exemple des transporteurs à raclettes ou des'chaînes à godets. L'évacuation du produit
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moyen était également assurée jusqu'ici par un ou plusieurs transporteurs à raclettes. Ceux-ci se déplaçaient au-dessus des avaloirs, recouverts de toiles de tamis, qui servent au départ des courants de liquide séparateur dense.
L'invention a pour but de créer un appareil qui permette de se passer d'un transporteur spécial pour l'éva- cuation du produit moyen. Suivant l'invention, on atteint ce but de manière à assurer l'évacuation du produit moyen exclu- sivement à l'aide d'un courant de liquide, en munissant le bac séparateur, à son extrémité d'aval, d'une ouverture de sortie dont le bord inférieur est situé notablement plus bas que le niveau de liquide et en dimensionnant l'ouvertu- re de sortie de façon que le liquide ait constamment le ni- veau requis pour l'évacuation des particules de matière mon- tant à la surface.
Grâce à cet agencement on utilise pour l'évacuation des particules de produit moyen l'énergie de circulation du liquide séparateur dense. En outre cela com- porte l'avantage que désormais la circulation du liquide n'est pas perturbée par un transporteur mécanique servant à évacuer ces particules de matière. Par ailleurs, les ouvertures de sortie ne sont pas recouvertes de tamis, de sorte que le déversement peut s'effectuer sans entrave, ce qui est notamment avantageux quand on sépare des matières à grain relativement fin, c'est-à-dire tendant facilement à ob- struer les trous du tamis.
L'évacuation du produit moyen à l'aide de l'éner- gie de circulation exige que le courant ait près de la sor- tie une vitesse minimum fixée d'avance. Quand cette vitesse dépasse la vitesse relativement peu élevée du courant de liquide horizontal circulant dans la partie principale du bac séparateur, une forme de réalisation avantageuse de 'l'invention consiste à donner au bac séparateur une section
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horizontale convergeant en pointe vers l'aval. Toutefois, on peut aussi envoyer directement à l'extrémité de sortie du bac séparateur des fractions du liquide qui s'écoule, afin de créer en cet endroit une plus grande vitesse de cir- culation.
Les dessins annexés représentent l'invention à titre d'exemple. Dans les dessins:
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'une forme d'exécution.
Fig. la est une vue en plan correspondante,
Figs.2 et 2a sont respectivement une coupe longi- tudinale et une vue en plan d'une seconde forme d'exécution.
Sur les figs. 1 et la, le bac séparateur 3 rempli de liquide séparateur dense comporte des parois longitudina- les 12 convergeant en pointe. Immédiatement au-dessus du fond du bac séparateur est disposé un transporteur à raclet- tes 6 qui est entraîné dans le sens des aiguilles d'une montre et transporte la matière vers une goulotte de' sortie
7. Un second transporteur à raclettes 8, qui est entraîné en sens inverse des aiguilles d'une montre, est disposé en par- tie parallèlement au niveau 9 du liquide et en partie, dans une section adjacente, parallèlement à un tamis d'égouttage incliné 8a. Le bord inférieur du tamis est immergé dans le liquide.
L'extrémité de déchargement du transporteur 8 est disposée verticalement au-dessus d'une goulotte inclinée 10 raccordée au', tamis. La paroi d'extrémité gauche 4 du bac séparateur est percée de deux ouvertures d'entrée 11, lla pour le liquide .séparateur dense. Les liquides traversant ces ouvertures produisant dans le bac séparateur une circu- lation de liquide dans le sens des flèches. A l'extrémité droite du bac séparateur, le liquide séparateur dense passe dans une chambre relativement étroite 13 dont le fond se raccorde par un congé à la.paroi d'extrémité 5.
Le bord su- @
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périeur de la paroi d'extrémité se trouve sensiblement au même niveau que le bord inférieur du tamis d'égouttage 8a, immergé dans le bain de liquide, et constitue ainsi une arête de trop-plein 5a.
A la paroi d'extrémité 5 se raccorde un tamis d'égouttage 14. En-dessous de ce tamis est disposé un réci- pient 15. A celui-ci est raccordée une conduite 16 qui mène au côté aspiration d'une pompe 17. La conduite de refoule- ment 18 de cette pompe mène à un épaississeur 19. Celui-ci est raccordé, à son extrémité inférieure, à une conduite d'alimentation 20, tandis que le conduit de trop-plein 21 débouche dans un récipient 22. Ce récipient est relié à son tour à une conduite d'alimentation 23. Les conduites d'ali- mentation 20 et 23 ouvrent dans les conduits d'amenée qui aboutissent aux ouvertures d'entrée 11 et 11a.
L'appareil décrit ci-dessus fonctionne de la ma- nière suivante : la matière solide à séparer, par exemple du charbon, est chargée en A dans le bac, tandis qu'on met en marche les transporteurs à raclettes 6 et 8. Le charbon pur monte à la surface, de manière connue, est emporté par le courant jusqu'à l'extrémité inférieure du tamis d'égouttage 8a. et est amené de là sur la goulotte 10 par le transporteur à raclettes 8. Les stériles descendent au fond et sont évacués par le transporteur à raclettes 6 par delà la gou- lotte 7.
Le produit moyen reste flotter à une profondeur plus ou moins grande selon la densité du liquide, croissant de haut en bas par suite de l'enfoncement lent des charges.
Le courant emporte ce produit moyen vers la droite dans la chambre 13 où le courant est obligé de circuler de bas en haut. En supposant que la vitesse de circulation soit suffi- sante, le produit moyen est obligé de suivre ce courant, de sorte qu'il est déchargé par dessus le bord de trop-plein 5a
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conjointement avec le liquide séparateur. La chambre 13 sert en même temps d'élévateur. Pour créer dans cette chambre la vitesse requise, la section horizontale du bac converge en pointe.
Le produit moyen déchargé est amené sur le tamis d'égouttage 14. Le liquide dégouttant du tamis s'accumule dans le récipient 15 d'où il se rend par la conduite 16, la pompe 17 et la conduite 18 dans l'épaississeur 19. Dans cet épaississeur la charge dense a le temps de se déposer dans une certaine mesure, de sorte qu'un liquide relativement léger déborde dans le récipient 22 pour retourner de celui-ci, par la conduite 23 et l'ouverture 11, dans le bac séparateur.
Un liquide séparateur relativement lourd est débité de la conduite d'alimentation 20 et de l'ouverture lla au bac séparateur.
Les figs. 2 et 2a montrent un appareil qui ne dif- fère pas de l'appareil décrit ci-dessus en ce qui concerne les éléments de construction désignés par les références 3 et 12. Toutefois, en l'occurrence, deux cloisons vertica- les 24, 25 sont disposées l'une derrière l'autre dans la chambre relativement étroite 13. De sorte que la chambre 13 est divisée en trois compartiments verticaux 26, 27 et 28.
Les cloisons descendent à une profondeur croissant d'amont en aval dans la zone comprise entre le bord inférieur du tamis 8a, immergé dans le liquide, et le transporteur 6. La cloison 25 la plus rapprochée de la paroi d'extrémité 5 se termine donc à une plus grande profondeur que la cloison 24.
Les cloisons 24 et 25 comportent à leur bord inférieur des surfaces déflectrices sensiblement horizontales 24a et 25a.
La paroi latérale arrière de la chambre 13 n'a qu'une hau- teur telle que son bord supérieur constitue une arête de trop-plein en gradin pour le déversement du liquide séparateur
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contenant le produit -moyen. Le liquide s'élevant dans les compartiments verticaux 26, 27 et 28 est conduit conjointe- ment avec les particules de produit moyen dans les rigoles 30, 31 et 32.
Comme l'indique le dessin, la cloison 25 peut être déplacée verticalement ; la cloison 24 peut également être déplaçable.
Ainsi qu'on le conçoit sans difficulté, dans l'ap- pareil qui vient d'être décrit, le liquide séparateur et le produit moyen de densité croissante sont emportés par l'é- nergie de la circulation par dessus l'arête de trop-plein 29 après avoir parcouru les compartiments 26, 27, 28 et sont évacués par les rigoles 30, 31 et 32. Aussitôt après, le liquide séparateur se sépare du produit moyen et celui-ci est épuré des charges adhérentes dans des dispositifs non représentés. Le liquide séparateur isolé peut être recueilli en même temps que le liquide obtenu au cours de l'épuration et être ramené au bac séparateur par les ouvertures d'entrée 11, lla, llb, 11c.
Toutefois, dans certains cas, des frac- tions de ce liquide séparateur peuvent aussi être introduites directement par en-dessous dans les compartiments, pour y accroître encore davantage la vitesse de la circulation as- cendante. Ceci présente l'avantage que, même lorsque la vi- tesse des courants horizontaux dans la partie principale du bac séparateur est choisie faible, on peut créer toute vi- tesse voulue dans les compartiments 26, 27 et 28.
Les figs. 2 et 2a montrent un appareil à trois compartiments verticaux 26, 27, 28. Toutefois, si un classe- ment plus poussé du produit moyen s'avère nécessaire, on peut aussi prévoir sans difficulté dans la chambre 13 trois cloisons ou davantage, qui descendent dans le bain de li- quide à des profondeurs croissant d'amont en aval. Cependant, dans d'autres cas une seule cloison peut déjà suffire.
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Apparatus for separating solids of different specific gravities by means of a dense separating liquid.
The object of the invention is an apparatus for separating in a dense separating liquid solids of different specific weight, the supernatant and floating particles of matter being transported to the outlets by currents which circulate in the separator tank substantially horizontally and at different levels.
In known devices of this kind, the removal of the material particles rising to the surface and the particles of material falling to the bottom is provided respectively by two conveyors, for example scraper conveyors or chains. with buckets. Product disposal
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Medium was also provided until now by one or more squeegee conveyors. These moved above the outlets, covered with sieve cloths, which initially serve as streams of dense separating liquid.
The object of the invention is to provide an apparatus which makes it possible to dispense with a special conveyor for the evacuation of the average product. According to the invention, this object is achieved so as to ensure the evacuation of the average product exclusively by means of a stream of liquid, by providing the separator tank, at its downstream end, with an opening. outlet, the lower edge of which is situated considerably lower than the level of the liquid and by dimensioning the outlet opening so that the liquid has constantly the level required for the evacuation of the particles of material rising to the surface.
Thanks to this arrangement, the energy for the circulation of the dense separating liquid is used for the evacuation of the particles of medium product. Furthermore, this has the advantage that henceforth the circulation of the liquid is not disturbed by a mechanical conveyor serving to remove these particles of matter. Furthermore, the outlet openings are not covered with a sieve, so that the discharge can take place without hindrance, which is particularly advantageous when separating relatively fine-grained materials, i.e. easily straining materials. to obstruct the holes in the screen.
The evacuation of the average product with the aid of the circulating energy requires that the current near the outlet has a predetermined minimum speed. When this speed exceeds the relatively low speed of the horizontal liquid stream flowing through the main part of the separator tank, an advantageous embodiment of the invention is to provide the separator tank with a cross section.
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horizontal converging in a downstream point. However, it is also possible to send fractions of the flowing liquid directly to the outlet end of the separator tank, in order to create a greater circulation speed there.
The accompanying drawings show the invention by way of example. In the drawings:
Fig. 1 is a longitudinal section of one embodiment.
Fig. la is a corresponding plan view,
Figs. 2 and 2a are respectively a longitudinal section and a plan view of a second embodiment.
In figs. 1 and 1a, the separator tank 3 filled with dense separating liquid comprises longitudinal walls 12 converging at a point. Immediately above the bottom of the separator tank is disposed a scraper conveyor 6 which is driven in a clockwise direction and conveys the material to an exit chute.
7. A second scraper conveyor 8, which is driven in an anti-clockwise direction, is disposed partly parallel to the liquid level 9 and partly, in an adjacent section, parallel to a drip screen. inclined 8a. The lower edge of the sieve is submerged in the liquid.
The unloading end of the conveyor 8 is disposed vertically above an inclined chute 10 connected to the screen. The left end wall 4 of the separator tank is pierced with two inlet openings 11, 11a for the dense separator liquid. The liquids passing through these openings produce in the separator tank a circulation of liquid in the direction of the arrows. At the right end of the separator tank, the dense separator liquid passes through a relatively narrow chamber 13, the bottom of which is connected by a fillet to the end wall 5.
The su- @ edge
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The lower end of the end wall is located substantially at the same level as the lower edge of the drip screen 8a, immersed in the liquid bath, and thus constitutes an overflow ridge 5a.
A drip screen 14 is connected to the end wall 5. Below this screen is a receptacle 15. To this is connected a pipe 16 which leads to the suction side of a pump 17. The delivery pipe 18 of this pump leads to a thickener 19. The latter is connected, at its lower end, to a supply pipe 20, while the overflow pipe 21 opens into a container 22. This receptacle is in turn connected to a supply line 23. The supply lines 20 and 23 open into the supply conduits which terminate at the inlet openings 11 and 11a.
The apparatus described above works as follows: the solid material to be separated, for example charcoal, is loaded at A into the tank, while the scraper conveyors 6 and 8 are started. Pure carbon rises to the surface, in a known manner, is carried by the current to the lower end of the drip screen 8a. and is brought from there onto the chute 10 by the scraper conveyor 8. The waste rock goes down to the bottom and is discharged by the scraper conveyor 6 past the chute 7.
The average product remains floating at a greater or lesser depth depending on the density of the liquid, increasing from top to bottom as a result of the slow sinking of the charges.
The current carries this average product to the right in the chamber 13 where the current is forced to flow from bottom to top. Assuming that the circulation speed is sufficient, the average product is forced to follow this current, so that it is discharged over the overflow edge 5a
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together with the separating liquid. The chamber 13 serves at the same time as an elevator. To create the required speed in this chamber, the horizontal section of the tank converges at a point.
The discharged medium product is fed to the drip screen 14. The liquid dripping from the screen accumulates in the container 15 from where it passes through line 16, pump 17 and line 18 into thickener 19. In this thickener the dense load has time to settle to a certain extent, so that a relatively light liquid overflows into the container 22 to return therefrom, through the line 23 and the opening 11, into the container. separator.
A relatively heavy separating liquid is supplied from the supply line 20 and from the opening 11a to the separator tank.
Figs. 2 and 2a show an apparatus which does not differ from the apparatus described above as regards the construction elements designated by the references 3 and 12. However, in this case, two vertical partitions 24, 25 are arranged one behind the other in the relatively narrow chamber 13. So that the chamber 13 is divided into three vertical compartments 26, 27 and 28.
The partitions descend to an increasing depth from upstream to downstream in the area between the lower edge of the screen 8a, immersed in the liquid, and the conveyor 6. The partition 25 closest to the end wall 5 therefore ends. at a greater depth than partition 24.
The partitions 24 and 25 have at their lower edge substantially horizontal deflecting surfaces 24a and 25a.
The rear side wall of chamber 13 has only a height such that its upper edge constitutes a stepped overflow ridge for the discharge of the separating liquid.
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containing the medium product. The liquid rising in the vertical compartments 26, 27 and 28 is led together with the particles of medium product in the channels 30, 31 and 32.
As shown in the drawing, the partition 25 can be moved vertically; the partition 24 can also be movable.
As can be easily understood, in the apparatus which has just been described, the separating liquid and the mean product of increasing density are carried away by the energy of the circulation over the excess ridge. -full 29 after having gone through the compartments 26, 27, 28 and are evacuated by the channels 30, 31 and 32. Immediately after, the separating liquid separates from the average product and the latter is purified of the adherent charges in devices not shown . The isolated separator liquid can be collected at the same time as the liquid obtained during purification and be returned to the separator tank via the inlet openings 11, 11a, 11b, 11c.
However, in some cases, portions of this separating liquid can also be introduced directly from below into the compartments to further increase the speed of the upward circulation therein. This has the advantage that, even when the speed of the horizontal streams in the main part of the separator tank is chosen low, any desired speed can be created in the compartments 26, 27 and 28.
Figs. 2 and 2a show an apparatus with three vertical compartments 26, 27, 28. However, if further classification of the average product proves necessary, it is also possible to provide without difficulty in chamber 13 three or more partitions, which descend. in the liquid bath at increasing depths from upstream to downstream. However, in other cases a single partition may already suffice.
