II

706 l'RËPARATION HËCAMQUE DES HINERAIS.

salion se fait, d'après cela, en tordant, en quelque sorte, la matière

sur eMe-môme.

On s'est cncoi-e ser\i de meules animées, avec leur bras, d'une simple rotation sur un axe vertical, sans l'accompagner d'une rotation relative autour de ce bras. On obtient alors un glissement simple, analogue à la porphyrisation.

On peut enfin rattacher au type des meules un rouleau écraseur, qui est conduit par une bielle et une manivelle, de manière à rouler en ligne droite, d'un mouvement alternatif.

1X88 — Désintégrateur Carr. — Deux arbres horizontaux {') tournent en face l'un de l'autre (fig. 761). Chacun d'eux porte un

Fifi. 7H1. Dcsinléjîra

plateau, sur lequel s'implante une forôl de broches, disposées suivant des cercles concentriques. Les cylindres dont elles dessinent les génératrices, pour l'un des plateaux, s'intercalent entre ceux du second, de manière à permetlm, pour les deux systèmes, des

(■) Dfsinlégrateur Carr {Bull, min., i",}.y, SJ7). — Vialla. Emploi du brojeur Carr pour l'alunite de la Tolfa (CRU, 1881, 59)- — Hanrei. Broyeur Carr (Builelin dn Ingénieur! lorii, de l (.eolt de Liige. — Rcb. univ. d. m. H u., 1-, XXVIl. 6S).

TKAVAIL K Li HAIN. bRUYAGE, CLASSE M B.NT. 707

rotations de sens contraires et très rapides. Une (réinie admet, dans la région centrale, la matière à pulvériser. Les grains, sollicités par la pesanteur, se mettent en marche vers le point le plus bas. Mai» celte descente radiale se trouve immédiatement contrariée par la rencontre des broches, qui soufflettent les grains alternativement sur les deux faces. Ils s'ensuit une trajectoire compliquée, qui écarte peu à peu la matière du centre. Ces chocs multiples ont pour effet de fendre les morceaux, et de les réduire en poussière line, atant qu'ils soient arrivés à la circonférence. Lorsqu'ils y parviennent, ils s'y trouvent retenus dans une enveloppe cylindrique, cl s'accumulent à la partie inférieure, d'où ils sont évacués au dehors.

Ce mode d'action s'exerçant sur la substance, tandis qu'elle est libre dans l'espace, y détermine des brisures avec un moindre déga- , gement de chaleur: il opère un mélange très intime, et permet une grande production. On peut pulvéïiser de 12 à 15 tonnes de charbon par heure, à raison de 10(1 à 500 tours par minute, avec 10 à 12 chevaux de force, et des diamètivs qui varient de 0",90 à P.QO.

1289 — Dcsintëgrateur Vapart. — Ce broyeur (') est fondé sur un principe analogue au précédent (fig. 762).

Un arbre vertical porte des tourteaux échelonnés, suppoi^ tant des plateaux d'un diamètre sensiblement moindre que celui de l'enveloppe cylindrique de l'appareil. On y dispose,suivant huit rayons espacés à 45 degrés, des saillies, en forme de cornières, dont la longueur s'étend au delà du plateau lui-même, au-dessus du vide

Cl CHIH, avril 1877, 1*. — Cordier. Hémoire sur le broyeur V»parl [Bull, min., 2*, il, 391).— »Sep»ralioni'(in Mineralienmittelîl Vâporl'a Sclieidermilhle.i'.CErirrrr'iehiKhe Zfilichnftf. B. u. H., 1841, «*.)

linUgralcur Vapart

708 PRÉl>ÂRATION MËCANIQDE DES MINERiUS.

qui règne entre lui et Tenveloppe, sans cependant approcher trop près de cette dernière. Le but de cette disposition est de prolonger Taire des chocs horizontaux, sans diminuer sensiblement celle des chutes verticales. On communique à cet arbre une rotation rapide.

Le couvercle supérieur du cylindre est percé d'ouvertures, poui* l'introduction des matières. Le fond inférieur est largement ouvert pour leur sortie. Au moment où il arrive au contact du premier plateau, le grain en reçoit une action horizontale tangentielle, qui le force à s'éloigner du centre,. en glissant le long de la cornière par un mouvement relatif. Quand il arrive ainsi à son extrémité, il se trouve abandonné avec une vitesse absolue oblique, qui le projette violemment contre l'enveloppe, munie de cannelures disposées sous les angles convenables pour recevoir normalement ces projectiles. Ceux-ci se brisent, et les fragments tombent sur des troncs de cône, le long desquels ils glissent vers le centre du plateau inférieur, pour y reproduire les mêmes effets.

L'appareil tourne à raison de 400 à 1000 tours par minute. Cette grande vitesse permet de passer beaucoup de matières, bien que le broyeur en contienne peu à la fois. Avec 1 mètre de diamètre, et une force de 15 à 20 chevaux, on peut broyer, par heure, une quinzaine de tonnes de pyrite, préalablement concassée à 6 ou 7 centimètres. La vitesse de rotation détermine, en outre, la force vive du grain, c'est-à-dire l'intensité du choc qui produit le broyage. On en peut obtenir l'expression à l'aide du calcul suivant.

i!S90 — L'élément de la trajectoire absolue a pour valeur :

d«» = r»dô« -h dr\

si nous la rapportons à des coordonnées polaires r et ô. En divisant par le carré du temps dt, il viendra, pour la vitesse absolue v :

dv

jr représente la vitesse relative du grain le long de la cornière, qui

tourne avec la vitesse angulaire constante o).

Pour en obtenir l'évaluation , nous appliquerons à ce mouvement relatif le théorème des forces \ives, ce qui se fera en adjoignant aux forces réelles la force centrifuge f) nnù^Vj dont le travail

élémentaire est nnù^rdr, et le travail total ^ m(ù*{r^ — r^*), si r^ marque

la distance du point de départ à Taxe de rotation. Comme, du reste, les forces réelles, à savoir la pesanteur et Faction de la cornière, sont toutes les deux normales à la trajectoire relative, qui est le rayon, elles ne font aucun travail, et l'équation se réduit à :

puisque le mobile part d'un point situé à la distance r/ sans vitesse

/dr\ relative 1 tt ) • Si donc on substitue cette valeur :

dans l'équation précédente, elle donne :

f« = ««(2r« — ro«).

On voit par là que l'intensité du choc, proportionnelle au carré du nombre de tours, augmente avec le rayon de la cornière, et à mesure que les matières sont données plus près du centre (*).

0) A titre de force d'inertie du mouvemeat d'entraînement, lequel est une rotation uniforme. Quant à la force centrifuge composée, qui constitue la seconde force Active des mouvements relatifs auxquels on applique les théorèmes du mouvement absolu, elle ne figure jamais dans celui des forces vives, attendu qu'elle est toujours normale & la trajectoire relative [1347, note).

(*) On peut simplifier cette formule pour les applications. En réalité, l'influence du terme en rQ est à peine sensible, et ne modifie que très faiblement la valeur de v. Si donc nous le négligeons provisoirement, nous pourrons écrire par approximation, en appelant n le nombre de tours par minute :

r = «r v/T = ^ r v^ == ^± nr = 0,148 nr; ou, en altérant légèrement le coefficient numérique, pour tenir compte de l'influence

lii-- '■

7iO PRÉPARATlOiN MÉCANIQUE DES MINERAIS,

On peut également déterminer Tangle sous lequel devront être disposées les cannelures, pour être perpendiculaires à la tangente menée à la trajectoire absolue, au point où le mobile atteint l'extrémité de la cornière. L'angle a que cette tangente fait avec le rayon vecleur, est en effet donné par la formule :

rdQ tang. = — =

wr di

f JS9f — Broyeur portatif Bazin. — M. Bazin a construit un broyeur très simple (fig. 763), facile à transporter, et à faire mouvoir dans \(t^ prospections à! ov. Cet appareil se réduit, au fond, à Faction d'un pilon dans un mortier. Seulement la manœuvre en est facilitée par un ressort, qui aide à relever le pilon, en raison de la tension que lui a communiquée le mouvement descendant.

f JS9JS — Emploi de la chaleur. — Nous avons vu (*) que les

mineurs ont su autrefois tirer, pour l'abatagc, un utile secours de la propriété que présente la chaleur à'étonner les roches. On a essayé de venir en aide au broyage, et môme, dans certains cas, de le remplacer par une action analogue, quoique très adoucie.

M. Biver a imaginé un débourbage à vapeur destiné à disjoindre, en raison de la différence des dilatations, les feuillets de lignite séparés par des pellicules terreuses d'une minceur extrême, répandues dans la masse du combustible. Il arrive ainsi à diminuer notablement la proportion de cendres dans les produits (n^* 1272, note).

du terme en Tq :

r = 0,t5 nr.

Si, par exemple, on prend une coniiërc de 0",25 pour une tonne animée d'une ▼itesse de 500 tours, la vitesse v sera de 18 mètres. Elle serait de 36 mètres, pour une cornière de 0",50.

Les valeurs extrêmes du diamètre de l'enveloppe sont, dans l'industi'ie : 0",80 et 1*,75. Les deux exemples précédents supposent des tonnes de 1 mètre et de 1»,50 de diamètre. Il sera évidemment avantageux, puisque n et r entrent au môme titre dans la formule, de forcer la longueur r des cornières, en augmentant d'autant le rayon de l'enveloppe, plutôt que la vitesse de rotation, afin de ne pas se heurter à des difficultés de graissage. Le pivot doit être refroidi avec de Teau, quand il ne baigne pas dans Thuile.

(*) Tome I, p. 107.

M. de Soulages, d'après des vues dont il convient de lui laisser la responsabilité ('), admet que les minéraux associés dans les filons contiennent toujoui's de l'eau suivant le plan de juxtaposition. Il propose donc, après les avoir réduits en sable de 1 à 3 millimètres, de les porter à une température de 200 degrés, capable de faire éclater, par la vaporisation de celle eau, tous les plans de contact, afin

Fîg. 763. BroTeur porUlil Biiiii.

d'arriver à disjoindre partout le minerai de la gangue, en permettant ainsi leur séparation ultérieure par les procédés d'enrichissement. L'outillage comprend, dans cette méthode, un dégrossisseur américain, une paire de cylindres, un séchoir ('), un trommel pour classer par volume, un classeur à vent (n" 1344} pour séparer par densité(').

Cl Cmi, 18S4, 15. — Prépsralion mécanique des ininerais par venlîlatioa, procédés Louis de Soiilages, Paris, in 4'. 1882, p. 6.

(') Ce séchoir ■ la forme d'un cyiJDdrelournanl,légéremenlconique, muni Ji l'intérieur d'une bélice, pour déterminer la Iranslatinn des matières.

C) Avec les transports automatiques, le prii de revient monle i 1 franc par tonne, si l'on emploie la force hydraulique, et ! Irencs avec celle de la Tapeur.

Ji..< ^^

7iâ PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS.

Dans le traitement de certains minerais métalliques, tels que la blende d'Ammeberg (n** 1 394) , ou les masses cuivreuses du lac Supérieur (n*" 1397) (*), on étonne les matières dans des fours à cuve, pour faciliter leur broyage. D'autres, comme les minerais d'étain ('), sont grillés dans le même but, au moyen de fours à réverbère, ou à sole tournante. Mais nous arrivons ainsi à de véritables opérations métallurgiques proprement dites, que Ton entremêle avec celles de la préparation mécanique, en vue d'apporter à cette dernière un utile concours, soit en facilitant, ainsi qu'il vient d'être dit, le broyage; soit en dénaturant, par une autre voie, les matières de lavage, comme il a été expliqué ci-dessus (n® 1278), afin de ne pas s'attarder dans des résultats toujours les mêmes ; soit, enfin en déterminant, à l'aide de coups de feu convenablement dirigés, la formation de certains produits magnétiques, qui peuvent être ultérieurement isolés par l'action des aimants (n^ 1370).

DEBOURBJLGE

t1^93 — Grille à eau. — L'engin le plus simple, pour le débourbage des minerais, est une grille sur laquelle on verse le tout-venant, en l'arrosant à l'aide d'un fort courant d'eau, qui agit par entraînement sur les parties fines et légères, pour les séparer des matières pierreuses, que leur grosseur retient sur la grille. On vient en aide à cette opération par un rablage à la main, ou au moyen de secousses imprimées à la grille, pour détruire incessainment les petits équilibres et les agglutinations, qui tendent à l'entraver. Le départ du refus, ainsi décapé, est facilité par l'inclinaison que Ton donne à la grille suivant ses barreaux. Quant aux matières qui ont passé à travers ces derniers, elles contiennent encore, en même temps que la boue stérile, des parties utiles qu'on en retire dans des lavoirs à bras (n** 1294), ou des trommels débourbeurs (n^ 1296).

(») Annales, 7-, Xï, 265.

(•) Annales, ?•, XIV, 237.

1SS4 — ' Lavoir à bra». — On désigne sous ce nom des canaux

daltés, légèrement inclinés, de plusieurs mètres de longueur, sur

I à 2 mètres de large, et 0",50 de profondeur. Un fort courant d'eau traverse les matières, que l'on charge en amont. On facilite le départ des boues argileuses, en pelletant le minerai d'un bord à l'autre.

II finit par atteindre ainsi t'exti-émité, entraîné peu à peu par l'action de l'eau, et on l'en retire, convenablement nettoyé. La production est considérable, mais la main-d'œuvre élevée.

1595 — Palouiltet, — Cet appareil est principalement destiné aux minerais de fer. Il consiste en une auge hémi-cylindrique, qui présente une légère pente. Suivant son axe est disposé un arbre muni de palettes qui, par leur rotation, battent le courant boueux. Le minerai est recueilli à l'extrémité, et les troubles sont emportés par le liquide.

1596 — Trommel-débourbeur. — Le trommel (fig. 764), analogue au blutoir, est formé d'un prisme, ou d'un cylindre de

1 mètre à 1°,50 de diamètre, quelquefois évasé en tronc de pyramide ou de cône. Sa surface est formée de tôles perforées, dont les trous présentent 10 à 12 millimètres de diamètre. Lesystème tourne sur son axe, qui est légèrement incliné sur l'horizon. Lorsque la

matière admise à Tintérieur est très argileuse, comme les calamines de Moresnet, ou les plombs carbonates du Rocheux, près de Spa, elle se trouve attaquée par des poignards normaux à la paroi, qui la tranchent et facilitent son délayage, tandis que le courant d'eau qui la traverse emporte les parties argileuses. Quant aux matières solides, elles ne sauraient glisser directement suivant la pente longitudinale, qui est trop faible. Mais un résultat équivalent s'obtient de la manière suivante. La rotation relève, suivant un parallèle, les morceaux fixés par leur adhérence. Ils atteignent ainsi une partie où l'inclinaison, qui finirait par devenir verticale, en allant assez loin, se trouve suffisante pour déterminer leur glissement. Celui-ci débute alors suivant la ligne de plus grande pente, qui est perpendiculaire à rhorizontaie du plan tangent, et non pas à la génératrice. Les matières ne reviennent donc plus au point de départ, mais un peu plus bas, et, de proche en proche, elles finissent par gagner l'extrémité, plus ou moins lentement, suivant l'angle adopté et la longueur du trommel, qui varie, en général, de l"*,50à 5 mètres. Elles subissent ainsi l'action délayante du courant, pendant un temps suffisant pour obtenir un résultat complet.

Dans le modèle représenté par la figure 764 les matières sont données par la trémie de droite, coulent siir un tronc de cône court et rapide, et remontent péniblement le trommel à poignards. Elles débouchent ensuite dans un cylindre à trous fins, qui laisse passer les troubles. Le refus s'égoutte sur une grille cylindrique, et se déverse à Textrémilé, sur le couloir préparé pour le recevoir.

Un trommel débourbeur ordinaire permet de traiter de 25 à 35 tonnes par jour, avec une consommation de 6 à 10 mètres cubes d'eau, et une force de 1 à 3 chevaux, suivant la nature plus ou moins pâteuse des matières.

tl^Blf — Débourbeur portatif Baye. — Le lavage des nodules de phosphate (n" 554, 1390), ne comporte pas, en raison du prix peu élevé de cette substance, et de sa grande dissémination, le captage de cours d'eau éloignés. Il importe, d'ailleurs, de ne pas déterminer Tensablemenl et la contamination de ceux. dont on dis-

TRAVAIL A U M.US, llKOÏAGK. aASSKME.NT. 715

pose. On peut se servir pour celte opéralion (') de fosses remplies d'eau stagnante, et d'un trommel débourbcur monté sur un train de roues {fig. 765, 766), qui va prendre les malières au chantier, et les amène à ta fosse, le long d'une voie ferrée sur laquelle il descend lui-même au fond de l'eau. Quand il est immergé, on le met en rotation â l'aide d'une courroie, actionnée par une locomobile. Les poignards ont bientôt déchiré les matières agglutinées. La boue se

met en suspension dans l'eau, d'où elle se déposera plus tard sur le fond de l'excavation. Les gros rognons restent dans le trommel. Les plus fins se rassemblent, avec les sables stériles, dans les deux caisses latérales, où les trépidations contribuent h les classer au-dessous de ces derniers, en raison de leur densité (n° 1303). On sort alors le wagon, qui s'égoutte. En ouvrant les poilières, on reruciUe facilement les nodules fins et on les sépare des sables, que l'on rejette sur la place de dépôt, sans qu'ils aient pour elTet de combler la fosse.