Procédé et appareil pour produire de l'oxyde de plomb sous forme de poudre. La présente invention se rapporte à un procédé pour produire de l'oxyde de plomb sous forme de poudre, ainsi qu'à un appareil pour la mise en ouvre de ce procédé.
Selon ce procédé, on amène des morceaux de plomb métallique dans une zone d'attri tion, dans laquelle on leur fait subir, simul tanément avec un traitement d'oxydation en vue de la formation, à leurs surfaces de frot tement, d'une couche superficielle d'oxyde de plomb, un traitement d'attrition de façon à détacher, de ces couches superficielles préala blement formées, de fines particules d'oxyde de plomb,
on enlève la poudre ainsi obtenue de ladite zone d'attrition et on en sépare les particules qui n'ont pas atteint le degré de finesse désiré pour les renvoyer à cette zone d'attrition en vue d'un nouveau traitement.
Sur le dessin annexé, on a représenté, à titre d'exemple, un appareil permettant la mise en pratique du procédé suivant l'inven tion, La fig. 1 est une élévation latérale de cet appareil; La fig. 2 en est une vue en plan par dessus; La fig. 3 est une vue en bout de l'appareil prise du côté de l'entrée de la matière; La fig. 4 est une coupe longitudinale, à plus grande échelle, faite suivant l'axe de l'appareil et à peu près suivant la ligne 4-4 de la fig. 2; La fig. 5 est une coupe transversale, à plus grande échelle, suivant la ligne 5-5 de la fig. 4;
La fig. 6 est une vue de détail à plus grande échelle.
L'appareil représenté comprend une en ceinte ou enveloppe fixe reliée par des con duits à un dispositif séparateur de poussières. A l'intérieur de cette enceinte se trouve un tambour horizontal rotatif, muni d'un dispo sitif servant à introduire, d'une manière con tinue, dans ledit tambour, pendant qu'il tourne, les morceaux de plomb métallique à traiter.
10 désigne un bâti approprié, sur lequel est montée une enveloppe fixe 11 comportant une portion centrale 12 et deux portions extrêmes 13. De la partie supérieure -de cha cune des portions extrêmes 13 part un tuyau 14 qui aboutit au dispositif séparateur de poussières 15 réuni par un tuyau 16 à une pompe aspirante 17 commandée par un mo teur 18.
A l'intérieur de l'enveloppe fixe 1.1 peut tourner un cylindre ou tambour horizontal 19 comportant des plaques de fond 20, 20a fixées sur des tourillons 21, 21a; ces tourillons sont supportés par des paliers 22, 22a montés sur le bâti 10. Le tourillon 21 est creux et com munique, par son extrémité externe, avec une trémie d'alimentation 23: L'extrémité interne dudit tourillon se trouve en face d'un tuyau 24 disposé suivant l'axe longitudinal de l'élé ment 19; ledit tuyau est muni d'une ailette hélicoïdale 25 de façon à former un trans porteur et présents un orifice central 25a à travers lequel la matière s'écoule dans le tam bour.
Chacune des portions extrêmes du tam bour 19 est formée d'une série d'anneaux 2 7 séparés l'un de l'autre par des rondelles d'é cartement ou colliers 28, et fixés sur la partie cylindrique 19 du tambour et sur les plaques de fond par des boulons 29. Les intervalles qui séparent les anneaux 2 7 constituent en réalité des fentes sans fin .30 de la largeur que l'on désire et qui permettent à la matière désintégrée, ayant une finesse suffisante, de s'échapper de la zone de broyage ou d'attri tion pour arriver dans deux chambres cylin driques 31 qui se trouvent respectivement aux extrémités du tambour. Le dispositif de la fig. 6 empêche l'obstruction des fentes sans fin 30.
L'épaisseur de chaque anneau à sa pé riphérie interne est sensiblement plus forte qu'en un point situé à une faible distance vers l'extérieur à partir de sa périphérie interne, de façon à former., entre les anneaux, des cavités 32 dont la largeur est plus grande que celle des fentes 30.
Les chambres 31 sont limitées par des-ta- mis cylindriques 33, chacun d'entre eux étant monté à chaque extrémité du tambour 19 à une certaine distance des anneaux 27. Les mailles des tamis 33 sont plus petites que les fentes 30 et déterminent le degré de finesse du produit fini. Au-dessous de chaque tamis 33 se trouve une trémie 34 destinée à recevoir la matière qui passe à travers les tamis. Pour protéger les tamis 33 contre les détériorations résultant du poids de la matière qui passe sur eux, chaque tamis comporte un cylindre perforé 35 fixé par un de ses côtés sur la partie cylindrique du tambour 19 et par l'autre sur l'une des plaques de fond par les vis 36 qui servent également à maintenir les tamis 33 en place.
Les matières à grains trop gros pour pas ser à travers les tamis sont retournées au tam- bour-par deux transporteurs spéciaux 37 mon tés sur des cloisons 38 et qui sont placés cha cun contre l'une des plaques de fond du tam bour. Ainsi qu'on peut le voir sur la fig. 4, en même temps que sur la fig. 5, chaque transporteur 37 et chaque cloison 38 sont combinés avec l'une des plaques de fond du tambour de façon à constituer un canal ou passage en forme (le spirale qui se raccorde à l'une de ses extrémités avec ladite chambre 31 et à l'autre avec le tuyau d'alimentation 24.
Le fonctionnement de l'appareil décrit est le suivant: On charge les morceaux de plomb métal lique dans la trémie 23 d'où ils passent à travers le tourillon 21 pour arriver dans le transporteur à vis sans -fin 25; ledit trans porteur les fait passer par l'ouverture 25a dans la zone centrale ou zone d'attrition du tambour 19. En tournant, ledit tambour en- traine les morceaux de plomb qui remontent le long de sa paroi interne jusqu'à une petite distance de sa génératrice inférieure et, de là., retombent en cascade dans le bas du tambour. Le frottement des morceaux .de plomb donne lieu à une élévation de température dans le tambour.
Un courant d'air aspiré là travers le tambour par le ventilateur 17 oxyde les surfaces desdits morceaux de plomb à l'état de sous-oxyde de plomb ou de litharge ou des deux, selon la température dans le désin- t.égrateur et la quantité d'air qui y arrive. L'oxyde ainsi formé est détaché, en fines particule, par le frottement et sort du tam bour en passant par les fentes 3,0. On re marquera que la matière se déplace dans le tambour en partant de la position centrale et en .se dirigeant vers les portions extrêmes. La matière qui sort par les fentes 30 tombe sur les tamis 3:3 qui se laissent traverser par les particules de finesse convenable qui arri vent dans les trémies 34.
Les particules à grains plus gros sont reprises par les trans porteurs 37 et sont retournées au transpor teur \?5 qui les fait repasser par l'ouverture 25a dans la zone de désintégration du tam bour. L'air qui passe dans le tambour s'é chappe par les tuyaux 1-4 qui, par raison d'hygiène, le font passer à travers le collec teur de poussières 15 qui retient les parti cules de plomb qui auraient pu être entraî nées. De là, il s'échappe dans l'atmosphère.
On peut faire varier, à la demande, le degré d'oxydation en faisant varier la tem pérature dans le désintégrateur, sa vitesse de rotation, la quantité de plomb introduite dans le désintégrateur et la quantité d'air amenée dans le désintégrateur. Par exemple, on a constaté qu'on pouvait obtenir un oxyde donnant toute satisfaction dans las batteries d'accumulateurs en utilisant un désintégra- teur ayant 65 cm de diamètre contenant une charge de morceaux de plomb de 400 kg,
en faisant tourner le tambour à une vitesse d'environ 47 tours par minute et en y fai sant arriver de l'air avec un débit de 10 mètres cubes par minute. Le produit ainsi obtenu est un mélange de protoxyde et de sous-oxyde de plomb avec, éventuellement, quelques particules de plomb métallique à l'état de fine division.
La finesse du produit sortant .du d.é6in- tégrateur est .déterminée en premier lieu par la largeur des fentes 31 que l'on peut faci lement régler en utilisant des rondelles d'é cartement<B>28</B> d'épaisseurs différentes. La matière qui, en sortant desdites fentes, ne possède pas le degré de finesse convenable, est triée par les tamis 33. L'utilisation des fentes .31 d'une largeur déterminée à. l'avance empêche, dans une large mesure, l'engorge ment qui se produirait sur les tamis 33, si lesdites fentes n'existaient pas.
On peut maintenant se rendre compte des avantages de l'appareil décrit, qui permet -de préparer, d'une manière efficace et automa tique, le produit que l'on désire sans mé lange avec des particules à gros grains. La matière -à gros grain est retenue toute entière dans l'appareil, ce qui évite d'avoir à effec tuer un tamisage ultérieur et à transporter la matière à gros grains pour la réintroduire dans l'appareil. Un autre avantage de l'ap pareil consiste ,dans la simplicité et le bas prix des installations auxiliaires nécessaires en combinaison avec le dispositif principal.
Un autre avantage encore .de cet appareil ré sulte de ce qu'il comporte un dispositif par lequel les particules @à. gros grains formant le refus du dispositif de tamisage sont im médiatement retournées dans la zone de désintégration. Le dispositif servant à re tourner aussitôt la matière à gros grains dans la zone de désintégration évite complètement l'accumulation de ladite matière en des points où elle diminuerait le rendement du dispositif de.tamisage. Les particules déta chées par frottement n'ont aucune chance de sortir prématurément du désintégrateur ainsi qu'il arrive dans le cas :d'un broyeur à per forations uniformes.
Toute la matière est forcée de circuler de la portion centrale aux portions extrêmes du tambour, ce qui ga rantit l'uniformité .du produit pour un en semble donné de conditions de marche.
,Si on le désire, selon la nature de la matière :à traiter ou la finesse des mailles des tamis 33, on peut utiliser un .dispositif vibrateur ou frappeur, pour que les. tamis restent bien dégagés et ne s'obstruent pas.
A method and apparatus for producing lead oxide in powder form. The present invention relates to a process for producing lead oxide in powder form, as well as to an apparatus for carrying out this process.
According to this process, pieces of metallic lead are brought into an allocation zone, in which they are subjected, simultaneously with an oxidation treatment with a view to forming, on their friction surfaces, a surface layer of lead oxide, an attrition treatment so as to detach, from these previously formed surface layers, fine particles of lead oxide,
the powder thus obtained is removed from said attrition zone and the particles which have not reached the desired degree of fineness are separated therefrom in order to return them to this attrition zone with a view to a new treatment.
In the accompanying drawing, there is shown, by way of example, an apparatus allowing the practice of the method according to the invention, FIG. 1 is a side elevation of this apparatus; Fig. 2 is a plan view from above; Fig. 3 is an end view of the apparatus taken from the material inlet side; Fig. 4 is a longitudinal section, on a larger scale, taken along the axis of the apparatus and approximately along line 4-4 of FIG. 2; Fig. 5 is a cross section, on a larger scale, taken along line 5-5 of FIG. 4;
Fig. 6 is a detail view on a larger scale.
The apparatus shown comprises a fixed enclosure or envelope connected by ducts to a dust separator device. Inside this enclosure is a rotating horizontal drum, provided with a device serving to introduce, in a continuous manner, into said drum, while it is rotating, the pieces of metallic lead to be treated.
10 designates a suitable frame, on which is mounted a fixed casing 11 comprising a central portion 12 and two end portions 13. From the upper part of each of the end portions 13 a pipe 14 starts which ends in the dust separator device 15 joined together. by a pipe 16 to a suction pump 17 controlled by a motor 18.
Inside the fixed casing 1.1 can rotate a horizontal cylinder or drum 19 comprising bottom plates 20, 20a fixed on journals 21, 21a; these journals are supported by bearings 22, 22a mounted on the frame 10. The journal 21 is hollow and communicates, at its outer end, with a feed hopper 23: The inner end of said journal is located opposite a pipe 24 disposed along the longitudinal axis of the element 19; said pipe is provided with a helical fin 25 so as to form a carrier and has a central orifice 25a through which the material flows into the drum.
Each of the end portions of the drum 19 is formed by a series of rings 27 separated from each other by spacer washers or collars 28, and fixed to the cylindrical part 19 of the drum and to the bottom plates by bolts 29. The gaps between the rings 27 are in effect endless slits .30 of the desired width and which allow the disintegrated material of sufficient fineness to escape of the grinding or attri tion zone to arrive in two cylindrical chambers 31 which are located respectively at the ends of the drum. The device of FIG. 6 prevents obstruction of endless slots 30.
The thickness of each ring at its internal periphery is appreciably greater than at a point located at a small distance towards the outside from its internal periphery, so as to form., Between the rings, cavities 32 of which the width is greater than that of the slots 30.
The chambers 31 are bounded by cylindrical screens 33, each of which is mounted at each end of the drum 19 at a certain distance from the rings 27. The meshes of the screens 33 are smaller than the slots 30 and determine the size. degree of fineness of the finished product. Below each sieve 33 is a hopper 34 for receiving material which passes through the sieves. To protect the screens 33 against deterioration resulting from the weight of the material passing over them, each screen has a perforated cylinder 35 fixed by one of its sides to the cylindrical part of the drum 19 and by the other to one of the plates. bottom by screws 36 which also serve to hold the screens 33 in place.
The grain too coarse material to pass through the screens is returned to the drum by two special conveyors 37 mounted on partitions 38 and which are each placed against one of the bottom plates of the drum. As can be seen in FIG. 4, at the same time as in FIG. 5, each conveyor 37 and each partition 38 are combined with one of the bottom plates of the drum so as to constitute a channel or shaped passage (the spiral which connects at one of its ends with said chamber 31 and to the other with the supply pipe 24.
The operation of the apparatus described is as follows: The pieces of lead metal are loaded into the hopper 23 from where they pass through the journal 21 to arrive in the endless screw conveyor 25; said conveyor passes them through the opening 25a into the central zone or attrition zone of drum 19. As it rotates, said drum drags the pieces of lead which rise up along its internal wall to a small distance. of its lower generator and, from there., cascade down into the bottom of the drum. The friction of the pieces of lead gives rise to a rise in temperature in the drum.
A current of air drawn there through the drum by the fan 17 oxidizes the surfaces of said pieces of lead to the state of lead suboxide or litharge or both, depending on the temperature in the disintegrator and the temperature. amount of air arriving there. The oxide thus formed is detached, in fine particles, by friction and exits the drum through the slots 3.0. It will be noted that the material moves in the drum starting from the central position and heading towards the end portions. The material which leaves the slits 30 falls on the 3: 3 sieves which are allowed to pass through the particles of suitable fineness which arrive in the hoppers 34.
The larger grain particles are picked up by conveyors 37 and returned to conveyor 5 which passes them back through opening 25a into the drum disintegration zone. The air which passes through the drum escapes through the pipes 1-4 which, for reasons of hygiene, pass it through the dust collector 15 which retains the lead particles which could have been entrained. . From there it escapes into the atmosphere.
The degree of oxidation can be varied, on demand, by varying the temperature in the disintegrator, its speed of rotation, the amount of lead introduced into the disintegrator and the amount of air supplied into the disintegrator. For example, it has been found that a satisfactory oxide can be obtained in accumulator batteries by using a disintegrator having a diameter of 65 cm containing a charge of pieces of lead weighing 400 kg.
by rotating the drum at a speed of about 47 revolutions per minute and bringing in air at a flow rate of 10 cubic meters per minute. The product thus obtained is a mixture of lead protoxide and suboxide with, optionally, a few particles of metallic lead in the state of fine division.
The fineness of the product leaving the d.e6- integrator is .determined in the first place by the width of the slits 31 which can be easily adjusted using spacer washers <B> 28 </B> of different thicknesses. The material which, leaving said slits, does not have the correct degree of fineness, is sorted by the screens 33. The use of slits .31 of a determined width at. the advance prevents, to a large extent, the clogging that would occur on the screens 33, if said slots did not exist.
We can now see the advantages of the apparatus described, which allows -de prepare, in an efficient and automatic manner, the desired product without mixing with coarse-grained particles. The coarse-grained material is retained entirely in the apparatus, which avoids having to effect a subsequent sieving and to transport the coarse-grained material for reintroducing it into the apparatus. Another advantage of the apparatus consists in the simplicity and the low cost of the auxiliary installations required in combination with the main device.
Yet another advantage of this apparatus results from its having a device by which the particles @ to. coarse grains forming the residue from the sieving device are immediately returned to the disintegration zone. The device for immediately turning the coarse-grained material into the disintegration zone completely avoids the accumulation of said material at points where it would reduce the efficiency of the sieving device. The particles loosened by friction have no chance of leaving the disintegrator prematurely, as in the case of a uniform perforation mill.
All the material is forced to flow from the central portion to the end portions of the drum, which ensures uniformity of the product for any given operating condition.
If desired, depending on the nature of the material: to be treated or the fineness of the meshes of the sieves 33, one can use a vibrator or striker device, so that the. screens remain clear and do not clog.