FR2511894A1 - Appareillage perfectionne destine au lavage et a la separation granulometrique de materiaux solides en suspension - Google Patents

Abstract

APPAREILLAGE PERFECTIONNE, DESTINE A PERMETTRE DES OPERATIONS DE LAVAGE DE MATERIAUX SOLIDES EN SUSPENSION DANS UNE PHASE LIQUIDE POUR EN ELIMINER LES MATIERES SOLUBILISEES ETOU EFFECTUER DES SEPARATIONS GRANULOMETRIQUES PRECISES DE MATERIAUX SOLIDES EN SUSPENSION DANS LADITE PHASE, SE COMPOSANT D'UNE COLONNE VERTICALE DANS LAQUELLE SONT PLACES DES PLATEAUX PERFORES HORIZONTAUX, DES MOYENS D'ALIMENTATION EN SUSPENSION A TRAITER ET EN LIQUIDE DE TRAITEMENT ET D'EXTRACTION DE LA SUSPENSION TRAITEE AINSI QU'UN DISPOSITIF PULSATOIRE, CARACTERISE EN CE QUE, POUR UNE COLONNE COMPORTANT N PLATEAUX PERFORES REELLEMENT IMPLANTES, AYANT CHACUN UNE SURFACE S, UN COEFFICIENT DE PERFORATION A UNE VALEUR AU MOINS EGALE A 10 ET DE PREFERENCE COMPRISE ENTRE 20 ET 300.

Description

11894

APPAREILLAGE PERFEICTINNE DESTINE AU IAVAGE ET A LA SEPAMATIGN

GRANUIOMETRIQUE DE MATERIAUX SOLIDES EN SUSPENSION

L'invention concerne un nouvel appareillage destiné au lavage de matériaux solides en suspension dans une phase liquide pour en éliminer les matières

solubilisées et/ou destiné à la réalisation d'une séparation granulamétri-

que précise desdits matériaux, ledit appareillage se présentant sous la forme d'une colonne de traitement à liquide pulsatoire, munie de'plateaux perforés. Depuis longtemps déjà, la littérature spécialisée a décrit de nombreux appareillages dont les uns étaient particulièrement adaptés au lavage de solides en suspension aqueuse, tandis que les autres étaient plus orientés sur les opérations de classification des matériaux solides en suspension

dans une phase liquide.

Cependant, des appareillages ayant la double possibilité de permettre le lavage de suspensions aqueuses de matériaux solides et leur classification

ont été proposés à l'homme de l'art.

C'est dans cet esprit que le brevet français N O 1 281 826 a décrit une colonne à liquide pulsatoire permettant d'effectuer le lavage en continu

d'une suspension aqueuse de matériaux solides, dans laquelle la phase li-

quide est une liqueur aqueuse contenant en solution des matériaux solubi-

lisés, lors de l'attaque d'un minerai par exeimple, liqueur qui doit être remplacée, lors de l'opération de lavage, par l'eau introduite à cet effet.

Selon ce document, l'appareillage permettant de réaliser une telle opéra-

tion de lavage, et qui peut permettre le débourbage d'un minerai, mis en suspension dans une phase liquide, est formé d'une colonne verticale, à l'intérieur de laquelle sont disposées des plaques perforées, ou autres

obstacles, s'étendant horizontalement en travers de la colonne, et espa-

cées verticalement les unes par rapport aux autres, des moyens pour intro-

duire des solides ou une suspension à l'une des extrémités de ladite colonne, et d'autres moyens pour introduire un liquide de traitement dans ladite colonne au voisinage de l'autre extrémité, des moyens permettant d'extraire une phase liquide ou une suspensiondela première extrémité mentionnée, ainsi que des moyens pour extraire des solides en suspension dans le liquide de traitement par l'autre extrémité, enfin, des moyens pour créer une pulsation au contenu de la colonne de manière à obliger les matériaux solides et la phase liquide à traverser les perforations des plaques s'étendant horizontalement en travers de la colonne.

Ainsi, selon un tel appareillage, il est possible d'effectuer, par exem-

ple, le lavage d'une suspension aqueuse résultant de l'attaque d'un mine-

rai, par contact intime entre des matières solides qui se déplacent du haut vers le bas de ladite colonne et un liquide de traitement ascendant,

introduit au pied de la colonne.

La présence des plaques perforées, ou autres obstacles, réparties dans la

colonne selon des distances intermédiaires judicieuses, provoque un frac-

tionnement de la suspension entre les plateaux constituant des étages de

traitement ainsi qu'un déplacement forcé de ladite suspension, ce phéno-

mène étant favorisé par un effet pulsatoire provoqué par l'introduction

du liquide de traitement selon des intervalles de temps espacés.

Ainsi, selon cet appareillage et selon le procédé qui lui est associé, il apparaît possible d'extraire, de façon discontinue, par le bas de la colonne, la suspension de solides lavés ne contenant plus qu'une faible partie des matières en solution, en introduisant de façon discontinue

par le bas de la colonne, et d'une manière pulsatoire, le liquide de la-

vage dont une partie sort avec la suspension extraite tandis que l'autre partie remonte vers le haut de la colonne d'o elle ressort par surverse avec le liquide d'alimentation et avec la presque totalité des matières en

solution et des matériaux à éliminer.

Or, malgré toutes les précautions que pouvait prendre l'homme de l'art, en particulier en s'astreignant à la reproduction du matériel décrit dans le document précité et le respect des conditions d'application dudit procédé,

il est apparu à la demanderesse que les résultats obtenus étaient déce-

vants En effet, l'efficacité du lavage obtenu, évaluée d'après les règles classiques du lavage à contre courant s'est révélée très inférieure à la

valeur théorique que l'homme de l'art pouvait calculer.

Forte de cette constatation, la demanderesse, poursuivant ses recherches, a trouvé et mis au point une technologie perfectionnée de la colonne, précitée, conduisant à-des résultats très performants, vraiment proches

de ceux que l'on peut attendre par la théorie.

Selon l'invention, l'appareillage perfectionné, destiné à permettre des opérations de lavage de matériaux solides en suspension dans une phase liquide pour en éliminer les matières solubilisées et/ou effectuer des séparations granulométriques précises de matériaux solides en suspension dans ladite phase, se compose d'une colonne verticale dans laquelle sont placés des plateaux perforés horizontaux, des moyens d'alimentation en suspension ou à traiter et d'extraction de la suspension traitée et en liquide de traitement, ainsi qu'un dispositif pulsatoire, se caractérise en ce que, pour une colonne comportant N plateaux perforés réellement inplantés, ayant chacun une surface S, un coefficient de perforation p,

rapport entre la surface totale des perforations et la surface dudit pla-

teau, le dispositif pulsatoire délivrant la sommée V des volumes transférés alternativement vers le haut et vers le bas par unité de temps, le liquide servant au lavage ou à la séparation granulométrique ayant une densité dn tandis que le liquide sortant par surverse a une densité do et que les matériaux solides en suspension ont une densité ds, g étant l'accélération de la pesanteur, on choisit un diamètre 0 des perforations et une distance

moyenne 1 entre ces perforations de telle manière que l'on règle un coef-

ficient K 1 associant les caractéristiques techniques de ladite colonne, défini par la relation: 1 = V 1 ddn do K 1 ÉS*l do dn *d

à une valeur au moins égale à 10 et de préférence comprise entre 20 et 300.

Selon l'invention, l'appareil perfectionné,comporte une colonne verticale

de traitement, destinée à permettre un contact très intime entre des ma-

tériaux solides se déplaçant du haut vers le bas de ladite colonne, et

une phase liquide de traitement.

Les matériaux solides à traiter sont généralement introduits sous la forme

d'une suspension aqueuse et/ou organique dans lesquelles des matières peu-

vent être en solution, tandis que la phase liquide de traitement peut être

de l'eau, une solution aqueuse et/ou un liquide d'origine organique, éven-

tuellement sous la forme de mélange ou d'émulsion.

La colonne verticale de traitement peut être cylindrique sur toute sa

hauteur Mais, la zone de ladite colonne contenant les plateaux est pré-

férentiellement de forme hyperbolique, ou constitutée par la combinaison

de cylindres et/ou de troncs de cône enveloppant une hyperbole théorique.

Cette hyperbole théorique est telle que, v étant la viscosité cinématique de la phase liquide au niveau d'un plateau ayant la surface S, on a

sur toute la hauteur de ladite zone le rapport S/v constant.

Selon une première disposition, la colonne verticale se compose, dans sa partie supérieure, d'une zone cylindrique de collecte, dans sa partie médiane, d'une zone cylindrique de hauteur suffisante pour recevoir les N plateaux et de diamètre inférieur ou égal à celui de la zone cylindrique supérieure, les zones supérieure et médiane étant raccordées entre elles par un tronc de cône inversé dont la grande base est solidaire de la zone cylindrique supérieure, enfin, dans sa partie inférieure, d'une zone

conique dont la base est raccordée à la zone médiane cylindrique.

Selon une deuxième disposition, la colonne verticale comporte, dans sa partie supérieure, une zone cylindrique de collecte, dans sa partie médiane,

une zone hyperbolique de révolution inversée, dont la grande base est rac-

cordée à la zone cylindrique préalable et, dont la petite base, tournée

vers le bas, est prolongée par une zone cylindrique formant la partie in-

férieure de ladite colonne qui s'achève par un cône de révolution inversé.

Selon une autre disposition, la colonne verticale est également munie dans sa partie supérieure d'une zone cylindrique, dans sa partie médiane, d'un

tronc de cône inversé dont la-grande base est solidaire de la zone cylin-

drique supérieure et de même diamètre, et dont la petite base est située vers le bas de ladite colonne, enfin, dans sa partie inférieure, d'une zone cylindrique, dont le diamètre est identique à celui de la petite base du tronc de cône précité, qui se prolonge par un cône de révolution

dont la base est raccordée à la zone cylindrique inférieure.

Enfin, selon une dernière disposition, la colonne verticale est constituée,

dans les parties supérieure, médiane et inférieure, par des zones cylin-

riques successives de diamètres décroissants, chaque zone étant raccordée à la précédente par des anneaux plans de jonction, ou des troncs de cônes inversés, la zone cylindrique inférieure se prolongeant vers le bas par un

cône de révolution inversé.

A l'intérieur de la colonne verticale est créée une zone de traitement se

situant entre les parties cylindriques supérieure et inférieure précitées.

Cette zone de traitement est munie de plateaux perforés placés horizonta-

lement et à égale distance les uns des autres Lesdits plateaux perforés, peuvent également former des groupes comportant chacun un ou plusieurs plateaux équidistants, la distance existant entre chaque groupe étant

généralement supérieure à celle existant entre les plateaux.

L'une des extrémités de la colonne est équipée de moyens permettant l'in-

troduction de la suspension à laver et/ou à élutrier, et de moyens d'éva-

cuation de la phase liquide chargée de matières solubilisées et/ou de matériaux élutriés, tandis que l'autre extrémité de ladite colonne est équipée de moyens d'extraction des matériaux solides lavés et/ou triés

et de moyen d'introduction de la phase liquide de lavage et/ou d'élutria-

tion.

Enfin, placé sur la zone cylindrique inférieure de ladite colonne se trouve un dispositif pulsatoire destiné à créer dans l'enceinte un mouvement de

montée et de descente de la suspension à travers les plateaux perforés pla-

cés dans la zone de traitement.

En multipliant ses recherches et en conduisant ses expérimentations pour mettre au point l'appareillage selon l'invention, la demanderesse a été amenée à constater et à établir que les divers paramètres techniques d'une colonne destinée au lavage et à la séparation granuloeétrique précise de matériaux en suspension ainsi que les nombreux paramètres attachés aux divers milieux traités et traitants étaient associés dans des relations définissant deux coefficients K 1 et K 2 C'est ainsi que, pour une colonne

verticale comportant N plateaux perforés réellement implantés, ayant cha-

cun une surface S, un coefficient de perforation p et munie d'un mnyen de pulsation délivrant la sonmm V des volumes transférés alternativement vers le haut et vers le bas par unité de temps, le liquide de lavage ayant une densité dn et le liquide sortant en surverse par la partie supérieure de la colonne verticale une densité do suffisamment différente de dn, et

les matériaux solides en suspension une densité ds, on choisit un diamè-

tre 0 pour les perforations et une distance moyenne 1 entre lesdites per-

forations de telle manière que l'on règle un coefficient K 1 par la relation précitée: 2 v N 2 dn do ( 1) 1 LPS Lg do dn

à une valeur au moins égale à 10 et de préférence comprise entre 20 et300.

Dans le cas o les densités dn du liquide de lavage et do du liquide sor-

tant en surverse, présentent un écart relatif inférieur à 2 %, un coefficient K 2 défini par la relation

K = ( 2)

2 p S *v dans laquelle v est la viscosité cinématique de la liqueur au niveau d'un plateau de surface S, de diamètre de perforation 0 et de coefficient de

perforation p, le coefficient K 2 doit être associé au coefficient K 1 pré-

cité, ce coefficient K 2 ayant une valeur au soins égale à 100 et de pré-

férence comprise entre 300 et 5000.

Dans ces deux relations, la demanderesse a été amenée à constater expéri-

mentalement que le coefficient de perforation p, rapport entre la surface totale des perforations d'un plateau et la surface de ce plateau, doit être conpris entre les limites 0,001 et 0,25 et, de préférence, entre 0, 005 et 0,1. Tous les paramètres caractérisant les valeurs à donner à K 1 et K 2 doivent

être pris dans un système d'unité cohérent.

Par ailleurs, tous ces paramètres sont bien connus de l'homme de l'art et

peuvent être aisément définis par lui dans chaque cas d'espèces.

Ainsi, la surface S de décantation, encore connue sous le nom de surface du

plateau, est définie selon les règles classiques et bien connues de la dé-

cantation pour assurer un tonnage souhaité de production.

De même, le volume V transféré alternativement vers le haut et le bas de la colonne verticale par unité de temps, est fixé à une valeur au moins

égale au volume nécessaire pour opérer le transfert des solides en suspen-

sion d'un étage à l'autre, et sur la base d'une production horaire donnée.

Ce volume V est déplacé d'une manière discontinue et pulsatoire par le bas de la colonne grâce à la présence de moyens prévus pour assurer ladite pulsation, de telle sorte que le liquide de lavage soit évacué par partie avec la suspension lavée et extraite tandis que l'autre partie remonte vers

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le haut de la colonne d'o elle ressort par surverse avec le liquide d'a-

limentation et avec la presque totalité des matières en solution.

La demanderesse a constaté que l'efficacité du traitement est d'autant meilleur que le débit instantané de suspension produit par les pulsations dans chaque sens se rapproche d'un débit continu pendant chaque fraction

du cycle, c'est-à-dire pendant chaque déplacement forcé de ladite suspen-

sion vers le haut et vers le bas.

Le nombre de plateaux N théoriquement nécessaires est évidemment déterminé par l'homme de l'art en fonction du degré de lavage ou de classification

désiré, d'après les règles de l'art.

Le nombre N de plateaux réellement implantés est toujours inférieur à deux fois le nombre N de plateaux théoriquement nécessaires dans la colonne verticale.

De plus, le diamètre 0 des perforations dans chaque plateau est, en géné-

ral, supérieur à six fois le diamètre des plus grosses particules présen-

tes dans la suspension à traiter, et la distance entre deux plateaux doit

être au moins égale à la distance moyenne 1 entre les perforations.

Quant aux coefficients K 1 et K 2, ils ont été définis expérimentalement et les limites entre lesquelles ils peuvent se situer sont celles pour lesquelles des essais ont été éxécutés aussi bien avec des suspensions

qu'avec des solutions exemptes de phase solide.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description de l'appareillage

représenté en coupe verticale selon les figures 1 à 4.

Selon la figure 1, la colonne verticale de traitement, destinée au lavage

et à la séparation granulométrique sélective de matériaux solides en sus-

pension, comporte une zone médiane cylindrique ( 1) de traitement surmontée d'une zone cylindrique supérieure ( 2) munie d'une surverse ( 3) , les zones médiane ( 1) et supérieure ( 2) étant raccordées entre elles par la surface tronconique inversée ( 4), puis une zone cylindrique inférieure ( 5) se

prolongeant par une surface conique de révolution ( 8).

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A l'extrémité supérieure de la colonne, c'est-à-dire dans la zone ( 2) est disposée une conduite d'alimentation ( 10) par laquelle la suspension à traiter est introduite dans la colonne Le liquide de traitement pénètre

dans la zone cylindrique inférieure ( 5) par l'intermédiaire de la cana-

lisation ( 7) sous l'action, par exemple, d'une pompe (non représentée). Dans la zone médiane de traitement ( 1), sont placés les N plateaux ( 16) munis de perforations ( 17) distantes les unes des autres d'une longueur

moyenne 1 La zone médiane de traitement ( 1), d'étendue verticale appré-

ciable, est destinée à permettre un contact très intime entre les phases liquides à traiter et de traitement et la phase solide des matières à élutrier La suspension dans une phase liquide des matériaux solides à traiter étant introduite par la canalisation ( 10), un moyen mécanique de pulsation ( 6), placé dans la zone cylindrique inférieure ( 5) de la colonne assure le mouvement de nonte-et-baisse de la matière contenue dans ladite colonne Une fraction du liquide de traitement introduit par la canalisation ( 7) se déplace du bas vers le haut de la colonne en entrant en contact intime avec les matériaux solides en traitement, grâce à une circulation à contre-courant par rapport auxdits matériaux Cette fraction du liquide de traitement est alors déchargée par la surverse ( 3) dans la zone cylindrique de collecte ( 2) de la colonne Les matériaux solides qui,

au cours du traitement, se déplacent vers le bas de la colonne, sont éva-

cués avec l'autre fraction du liquide de traitement par l'intermédiaire

de la canalisation ( 9), appelée sousverse de la colonne.

Selon les autres figures, la zone médiane de traitement est une surface hyperbolique de révolution ( 12) dans le cas de la figure 2, dont la petite section est tournée vers le bas, tandis que dans le cas de la figure 3 cette zone médiane de traitement est constituée d'une surface tronconique inversée ( 13) et que,-dans le cas de la figure 4, ladite zone médiane de traitement est formée de zones cylindriques successives ( 14) de diamètre décroissant du haut vers le bas de ladite colonne, chaque zone cylindrique

étant raccordée à la suivante par une surface tronconique inversée ( 15).

Quant à la séparation par élutriation des matériaux solides en suspension dans la phase liquide, elle se réalise par transfert desdits matériaux, d'un plateau à l'autre, sous l'action du volume de la suspension déplacée par les pulsations, puis par la remise en suspension desdits matériaux entre chaque plateau constituant un étage de traitement, la fraction des solides les plus fins migrant vers le haut de la colonne, tandis que la fraction des solides les plus grenus se déplaçant vers le bas de ladite

colonne Ainsi, chaque étage de traitement défini par l'intervalle com-

pris entre deux plateaux constitue un hydroséparateur alimenté par l'as-

sociation des débits de suspension des matériaux solides, provenant de l'étage immédiatement supérieur quand la pulsation se propage vers le bas et provenant de l'étage immédiatement infè rieur quand la pulsation se propage vers le haut Dès lors, cet étage produit une suspension de matériaux solides grenus quand la pulsation se propage vers le bas de la colonne et une suspension de matériaux solides fins quand la pulsation se propage vers le haut de ladite colonne Les matériaux solides arrivant à la sousverse ( 9) de la colonne sont donc passés successivement dans une série d'hydroséparateurs dans lesquels ils ont été remis en suspension et redécantés et par voie de conséquence, sont de plus en plus appauvris en

matériaux solides fins.

Dès lors, l'efficacité de la séparation des matériaux solides en deux

fractions, l'une grenue et l'autre fine au moyen des N + 1 étages d'hy-

droséparation est très supérieure à celle obtenue avec im hydroséparateur

classique.

Dès lors, l'appareillage selon l'invention se révèle très efficace non seulement pour réaliser le lavage d'une suspension d'un matériau solide

dans une phase liquide, mais aussi pour effectuer des séparations gra-

nulométriques très précises des matières solides selon deux classes, l'une fine partant avec la surverse, l'autre grenue étant extraite par

la base de la colonne.

EXEMPLE 1

Cet exemple illustre une tentative de lavage et classification d'alumine trihydratée, en suspension dans une liqueur sodique de densité 1,28, à la température de 540 C, de granulométrie moyenne 60-65 P, au Royen d'une

colonne pilote réalisée selon les données de l'art antérieur.

Ladite colonne était d'un type cylindro-conique, d'une hauteur totale de 4 mètres, comportant du haut vers le bas: une première zone cylindrique de collecte et de surverse de diamètre 01 = 2,25 m, reliée au moyen d'un tronc de cône à une deuxième zone cylindrique d'une hauteur de 0,5 mètre et de diamètre 02 = 1,67 m, contenant 10 plateaux espacés de 40 millimètres, percés de trous de 9 millimètres de diamètre, disposés selon une maille carrée de millimètres de côté, correspondant à un pourcentage de perforation p = 3,5 %, ladite zone étant reliée au moyen d'un tronc de cône à une troisième zone cylindrique d'une hauteur de 1 mètre et de diamètre 03 = 1,05 m, munie de 20 plateaux espacés de 40 millimètres, percés de trous de 11 il millimètres selon une maille carrée de 40 millimètres de

côté, correspondant à un pourcentage de perforation de 6,26 %.

Cette troisième zone se prolongeait par une partie cylindrique de mnme diamètre et de hauteur 0,5 m, qui était munie d'un pulseur pneumatique et d'une canalisation d'entrée pour l'eau de lavage Cette troisième zone

se terminait par un cône débouchant sur l'ouverture de sousverse.

La colonne était alimentée par la première zone cylindrique au moyen de

7,1 m 3/h d'une suspension aqueuse contenant 5 tonnes de trihydrate d'alu-

mine.

Dans le même temps, ladite colonne recevait dans la zone cylindrique infé-

rieure 5,5 m 3/h d'eau de lavage dont 2,8 m 3/h étaient transférés vers la surverse Le débit total de pulsation dans les deux sens représentant

13,4 m 3/h.

On extrayait de la colonne 3,7 m 3/h d'une suspension contenant 2,4 tonnes

de solides par la sousverse.

Les densités respectives des phases liquide et solide étaient: surverse colonne: do = 1,2 eau de lavage: dn = l solide: ds = 2,4

Le rapport de concentration en sels dissous dans les phases liquides d'a-

limentation et de sousverse était seulement de 7,5, résultat que l'on aurait dû obtenir avec un nombre théorique de plateaux N = 3, alors que

plateaux étaient installés.

Simultanément à l'opération de lavage, se réalisait la classification des

grains d'hydrate d'alumine.

L'efficacité de la classification était définie par la méthode de la "courbe de partage" connue sous le nom de "TREIP CURVE", référencée TROMP K F "Neue Wege fur die Beurte-ilung der Aufbereitung von Steinkohlen

Gluckauf 73 ( 1937) 125/131 151/156, qui donnait un d 50, diamètre de par-

ticules ayant une probabilité 0,5 de sortir en sousverse, égale à 67 mi-

crons, et une imperfection de courbe de partage ("imperfection Index") I d 75 d 25 =

1 = -0,25

Les données précitées de construction et de fonctionnement de la colonne

conduisaient à un coefficient K 1 = 0,65.

EXEMPLE 2

Cet exemple illustre l'appareillage perfectionné selon l'invention avec

lequel ont été exécutés un lavage et une classification d'alumine trihy-

dratée en suspension dans une liqueur sodique de densité 1,09, à la tempé-

rature de 520 C, de granulométrie moyenne 60-65 y, au moyen d'une colonne

pilote réalisée selon les données de l'invention.

Ladite colonne était d'un type cylindro-conique, d'une hauteur totale de 4 mètres, comportant du haut vers le bas: une première zone cylindrique de collecte et de surverse de diamètre 1 = 1,60 m, reliée au moyen d'un tronc de cône à une deuxième zone cylindrique d'une hauteur de 0,5 mètre et de diamètre 02 = 1,07 m contenant 10 plateaux espacés de 40 millimètres, percés de trous de 6 millimètres de diamètre, disposés selon une maille carrée de millimètres de côté, correspondant à un pourcentage de perforation p = 1,8 %, ladite zone étant reliée au noyen d'un tronc de cône à une troisième zone cylindrique d'une hauteur de 1 mètre et de diamètre 03 = 0,97 m, munie de 17 plateaux espacés de 40 millimètres, percés de trous de 9 millimètres selon une maille carrée de 40 millimètres de côté,

correspondant à un pourcentage de perforation de 4 %.

Cette troisième zone se prolongeait par une partie cylindrique de même dia-

mètre et de hauteur 0,5 m, qui était munie d'un pulseur pneumatique et d'une canalisation d'entrée pour l'eau de lavage Cette troisième zone se

terminait par un cône débouchant sur l'ouverture de sousverse.

La colonne était alimentée par la première zone cylindrique au moyen de

11,3 m /h d'une suspension aqueuse contenant 6 tonnes de trihydrate d'a-

lumine. Dans le mxme temps, ladite colonne recevait dans la zone cylindrique infé 6-

3 3

rieure 3,1 m 3/h d'eau de lavage dont 1,6 m était transféré vers la sur-

verse Le débit total de pulsation dans les deux sens représentait

14,9 m 3/h.

On extrayait de la colonne 2,3 m /h d'une suspension contenant 1,9 tonne

de solides par sousverse.

Les densités respectives des phases liquide et solide étaient: surverse colonne: do = 1,09 eau de lavage: dn = 1 solide: ds = 2,4

Le rapport de concentration en sels dissous dans les phases liquides d'ali-

mentation et de sousverse était seulement de 103, résultat que l'on aurait

dû obtenir avec un nombre théorique de plateaux N = 15,5 alors que 27 pla-

teaux étaient installés.

Simultanément à l'opération de lavage, se réalisait la classification des

grains d'hydrate d'alumine.

L'efficacité de la classification était définie par la méthode de la "courbe de partage" qui donnait un d 50, diamètre de particules ayant une

probabilité 0,5 de sortir en sousverse, égale à 73 microns, et une imper-

fection de courbe de partage ("imperfection Index) I 75 d 25 2 d 50 0,15 Les données précitées de construction et de fonctionnement de la colonne

conduisait à un coefficient K 1 = 10.

EXEMPLE 3

Cet exemple illustre l'appareillage perfectionné selon l'invention avec

lequel ont été exécutés un lavage et une classification d'alumine trihy-

dratée en suspension dans une liqueur sodique de densité 1,09, à la tem-

pérature de 52 C, de granulométrie moyenne 60-65 i, au moyen d'une colonne

pilote réalisée selon les données de l'invention.

Ladite colonne était d'un type cylindro-conique, d'une hauteur totale de 4 mètres, comportant du haut vers le bas: une première zone cylindrique de collecte et de surverse de diamètre t= 1,60 m, reliée au moyen d'un troncde cône à une deuxième zone cylindrique d'une hauteur de 0,5 mètre et de diamètre 0 = 1,07 m, contenant 10 plateaux espacés de 40 millimètres, percés de trous de 5 millimètres de diamètre, disposés selon une maille carrée de millimètres de côté, correspondant à un pourcentage de perforation p = 1,2 %, ladite zone étant reliée au moyen d'un tronc de cône à une troisième zone cylindrique d'une hauteur de 1 mètre et de diamètre 03 = 0,97 m, nunie de 17 plateaux espacés de 40 millimètres, percés de trous de 6,5 millimètres selon une maille carrée de 40 millimètres de

côté, correspondant à un pourcentage de perforation de 2,1 %.

Cette troisième zone se prolongeait par une partie cylindrique de mme dia-

mètre et de hauteur 0,5 m, qui était munie d'un pulseur pneumatique et d'une canalisation d'entrée pour l'eau de lavage Cette troisième zone se

terminait par un cône débouchant sur l'ouverture de sousverse.

La colonne était alimentée par la première zone cylindrique au moyen de

11 m 3/h d'une suspension aqueuse contenant 5,8 tonnes de trihydrate d'alu-

mine.

Dans le même temps, ladite colonne recevait dans la zone cylindrique infé-

rieure 2,7 m 3/h d'eau de lavage dont 1,1 m 3/h était transféré vers la sur-

erse Le débit total de pulsation dans les deux sens représentait

14,1 me/h.

On extrayait de la colonne 2,4 m 3/h d'une suspension contenant 2 tonnes de

solides par la sousverse.

Les densités respectives des phases liquide et solide étaient: surverse colonne: do = 1,09 eau de lavage: dn = 1 solide: ds = 2,4

Le rapport de concentration en sels dissous dans les phases liquides d'a-

limentation et de sousverse était seulement de 220, résultat que l'on aurait dû obtenir avec un nombre théorique de plateaux N = 23 alors que

27 plateaux étaient installés.

Simultanément à l'opération de lavage, se réalisait la classification des

grains d'hydrate d'alumine.

L'efficacité de la classification était définie par la méthode de la "courbe de partage" qui donnait un d 50, diamètre de particules ayant une

probabilité 0,5 de sortir en sousverse, égale à 75 microns, et une inper-

fection de courbe de partage ("imperfection Index") d 25 2 d 50 Les données précitées de construction et de fonctionnement de la colonne

conduisait à un coefficient K 1 = 30.

Claims (3)

REVENDICATIOES / Appareillage perfectionné, destiné à permettre des opérations de la- vage de matériaux solides en suspension dans une phase liquide pour en éliminer les matières solubilisées et/ou effectuer des séparations granu- laïétriques précises de matériaux solides en suspension dans ladite phase, se composant d'une colonne verticale dans laquelle sont placés des plateaux perforés horizontaux, des m"yens d'alimentation en suspension à traiter et en liquide de traitement et d'extraction de la suspension traitée, ainsi qu'un dispositif pulsatoire, caractérisé en ce que, pour une colonne comportant N plateaux perforés réellement implantés, ayant chacun une surface S, un coefficient de perforation p, rapport entre la surface totale des perforations et la surface dudit plateau, le dispositif pulsatoire délivrant la somme V des volumes transférés alternativement vers le haut et vers le bas par unité de temps, le liquide servant au lavage ou à la séparation granulométrique ayant une densité dn tandis que le liquide sortant par surverse a une densité do et que les matériaux solides en suspension ont une densité ds, g étant l'accélération de la pesanteur, on choisit un diamètre 0 des perforations et une distance moyenne 1 entre ces perforations de telle manière que l'on règle un coefficient K 1 asso- ciant les caractéristiques techniques de ladite colonne, défini par la relation: K_l V 2 N dn dod K 1 =p S l g do dn do à une valeur au moins égale à 10 et de préférence comprise entre 20 et 300. 2 / Appareillage perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce que, quand les densités dn du liquide de lavage et do du liquide sortant en surverse présentent un écart relatif inférieur à 2 %, on associe au coefficient K 1 un coefficient K 2 défini défini par la relation v K 2 î dans laquelle v est la viscosité cinématique de la liqueur au niveau d'un plateau, que l'on règle à une valeur au moins égale à 100 et de préférence comprise entre 300 et 5000. / Appareillage perfectionné selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le coefficient de perforation p, rapport entre la surface totale des perforations d'un plateau et la surface de ce plateau, est compris entre les limites 0,001 l et 0,25 et, de préférence, entre 0,005 et 0,1.
1. 4 / Appareillage perfectionné selon les revendications 1 et 2, carac-

   térisé en ce que les N plateaux perforés réellement implantés dans la

   colonne le sont dans une zone de forme cylindrique de ladite colonne.

   / Appareillage perfectionné selon les revendications 1 et 2, carac-

   térisé en ce que les N plateaux perforés réellement implantés dans la

   colonne le sont dans une zone de forme hyperbolique de ladite colonne.

   / Appareillage perfectionné selon les revendications 1 et 2, carac-

   térisé en ce que les N plateaux perforés réellement implantés dans la colonne le sont dans une zone constituée par la combinaison de plusieurs

   formes cylindro-coniques coaxiales de ladite colonne.
2. 7 / Appareillage perfectionné selon la revendication 6, caractérisé en ce que la zone constituée par la combinaison de plusieurs formes cylindroconiques coaxiales de ladite colonne est l'enveloppe extérieure

   d'une forme hyperbolique.
3. 8 / Appareillage perfectionné selon les revendications 5 et 7, caractérisé

   en ce que, v étant la viscosité cinématique de la phase liquide au niveau d'un plateau ayant la surface S, on a sur toute la hauteur de la zone de

   forme hyperbolique le rapport S/v constant.