CLASSIFICATION

CRIBLAGE À LA CfTE, lavage' SIR LES TABLEE, EMPLOI DES SECOt'SSES»

CLASSEMENT MAGNÉTIQDE.

Lorsque nous aurons ainsi étudié en eux-mômes les divei's moyens mis en œuvre, il nous restera encore à indiquer quels sont les enchaînements de principes, les associations d'opérations, les successions d'appareils qui conviennent le mieux, suivant les cas généraux qui peuvent se présenter dans l'application, pour conduire le plus directement possible au but proposé, en un mol l'organisation d'un atelier; ce sera l'objet du dernier chapitre de ce Cours.

BROYACïE

18995 — Généralités. — L'opération du broyage s'exécute dans deux circonstances distinctes : la plupart du temps pour dissocier les minéraux dissemblables qui se trouvent juxtaposés: et parfois simplement pour diminuer, en vue des convenances de la consommation, le calibre des fragments d'une matière homogène.

Le broyage ne doit être effectué que dans la mesure du nécessaire. On séparera immédiatement, du reste de la masse, les morceaux pour lesquels il est inutile de pousser plus loin la subdivision. La fragmentation s'accompagne toujours, en effet, de la formatio» d'une certaine quantité de menus et de poussières. Or, d'une pai'. ce sont des produits qui donnent lieu à la perte la plus notabledans le lavage, et, d'un autre côté, c'est précisément parmi eux, ainsi que nous avons déjà (mi occasion de le dire (N** 1388), que se con-

TRAVAIL A LA MArX. BROYAGE, aASSEMENT. 845

centrent souvent les espèces les plus précieuses, en général tendres et clivables.

Il snit immédiatement de là, que Ton ne doit pas s*attendre à rencontrer un broyeur déterminé qui soit a priori préférable h tous les autres, et destiné à les faire disparaître de la pratique courante; mais au contraire une série, rationnellement échelonnée, d'appareils répondant à des convenances distinctes. C'est seulement dans le ressort de chacune de ces catégories, que trouvent place les perfectionnements capables d'assurer la supériorité d'un appareil sur ses rivaux.

1393 — On doit distinguer, dans cette série ('), au moins trois termes principaux : 1"* les dégrossisseurs, 2<» les concasscurs, o* les pulvérisateurs.

Le dégrossisseur s'attaque, comme l'indique son nom, aux plus gros morceaux, qu'on lui livre isolés, ou pêle-mêle avec le toutvenant. On peut indiquer, comme type de r^tte catégorie, la mâchoire américaine.

Les concasseurs agissent, en général, sur une matière déjà cali-

(') Indépendamment des broyeurs dont la description détaillée trouve ici sa placo, je citerai encore les suivants : Trlturateur Anduze {Comptes rendus de l'Académie de^ sciences. LXXXH, 956. — Portefeuille économique des machines, 1881, 121). — Désiutégrateur ÇAViev [Engineering, 1876, 129. 261]. — Broyeur Dcjaixiin [Hev. univ. d. m., I'*. XXIIl, 579). — Broyeur Durand, Chapitel et Loiseau; marteaux indépendants, suspendus autour d'un axe vertical, et se disposant radialement par la force centrifuge. — Broyeur à la volée Chapitel et Loiseau [Publications industrielles d'Armengaud; 1881, 5). — Broyeur Fauconnier [liev. univ. d. m., 1", XXIIl, 567). — Pulvérisateur Hignette (procédés de Soulages, in-4'', p. 1^). — Broyeur Jacques [Hev. univ. d. m., 1~, XXH. 356). — Broyeur Jordan [Engineering, septembre 1886, 227).

— Pulvérisateur Lucop et (iook. — Pulvérisateur Morcy. — Broyeur Motte et Delnest [Rev. univ. d. m.. I", XXIIl, 569). — Pulvérisateur Schwarxmnnn (Oppermann, Annales, ?•, XI, 278). — Broyeur centrifuge Thompson [Portefeuille économique des machines, 1884, 76). — Moulins à noix. — Schranz'sche Quetschwaizenmi!khle in Przibram [Berg und Hûttenmânnisches Jahrbuch, XXXI, 206). — Nabermann. Desintegrator von Brusch und Hiibner [ibidem, XXX, 26r. — Broyeur.-* divers [llabets, Rev. univ. d. m., 2", IX, 550). — Broyeurs [Zeitschrift des Vereins deuischer Ingenieure, XXX, 219).

— Broyeur Sottiaux [Rev. univ. d. m., 2*, XIX, 94;. — llerniann Fischer, lebor Zerkleinerûngsmaschinen [Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, XXX, 219). — Krom, Crushing iron-ores [Transact. Amcric. min., juin 1892). — Bail, Tlie cuminings oregranulation [Ibidem]. — Broyeur Suckling [Engineering and mining Journal, 1895, 592); — Broyeur Sutherlaud Œcho des mines et de la métallurgie, 1886, 520). — Coucasseur Bouse, Bull. Soc. d'enc, 5*, II, 722.

8U PRÉPARATION MËCANiQlË DES MINERAIS.

brée, qu'ils doivent réduire à des dimensions moindres. On obtient avec les cylindres, du gros, et de fortes grenailles. Le bocard fournit de petites grenailles et des sables. Mais raffectation spéciale de ces deux organes fondamentaux se lie plus étit)itement encore à la nature minéralogique des matières. On distingue ces dernièi*es. à cet égard, en minerais de bocard et minerais de ri^/indres. Les substances dures et quartzcuses exigent le coup sec du bocard (*). Les gangues plus tendres, telles que la baryle sulfatée, la chaux llualùe, éclatent sous la pression progressive des cylindres. Ces distinctions spéciales ne permettent donc pas de penser que le bocard doive jamais disparaître, bien qu'on ait souvent cherché à le remplacer par des cylindres. 11 occasionne en effet un bruit assourdissant, il fait une grande consommation d'eau, tient beaucoup de place, se rogle moins nettement que les cylindres, dont Fécartement fournil un élément précis de calibrage, et donne beaucoup plus de farine ('). La pulvérisation est destinée à réduire au dernier degré de petitesse, en vue de faciliter certaines réactions (•), le rapport de la surface d'attaque à la masse du fragment; ou encore à mettre le degré de subdivision en harmonie avec celui de l'extrêrae dissémination de la substance utile, comme pour les minerais sulfurés de Welkenraedt. On la réalise à l'aide de meules ou de diverses sortes de dt^sintégrateurs. La distinction de ces deux sortes d'appareils est analogue à celle qui sépare les cylindres des bocards.Les premiers agissent par pression continue, les seconds à l'aide de chocs brisants.

(*) Le bocard convient aux matières complexes, formées d'éléments de dureléf très inégales. En mesurant convenablement la puissance du coup, on arrive à isoler, sans 1rs broyer, les pnriies dures, par la destruction de celles qui les empalent, ce qui facilite beaucoup la séparation ultérieure. Mais le même résultat s'obtient plus nettemeot à l'aide des appareils à boulets et de divei*s autres désinté(?rateurs dont nous parlerons plus loin.

(*) n est difficile d'admettre qu'un atelier de préparation mécanique puisse se passer (le quelques flt^ches de brocard, pour les matières particulièrement dures. Cependant celui des mines de plomb de Lintorf (Prusse rhénane), qui peut Uvrer par jour 280 Iodiios de minerai lavé, ne renferme pas un seul bocard (Engineering,^ septembre 1881). Kn revanche, l'atelier de Nechernich fait un usa^e exclusif de ce mode de broyage pour traiter dos sables quartzeux mélangée de galène.

\^) Telles que l'amalgamation des minerais précieux, l'action des phosphates comme nniendenients agricoles, le grillage des matières réfractaircs à l'oxydation, etc.

TRAVAIL A LA HALN, VOYAGE, CLASSEMENT. Ult

1894 — Dégi'ossisteur américain. — Le fonctionnement du crocodile, ou dégrotsitteuv américain, est analogue à celui d'une mâchoire. On voit, h gauche delà figure 855. le plateau fixe contre lequel tes matières sont comprimées par la mâchoire mobile. Celleci est actionnée par une machine à vapeur, à l'aide d'un genou, et de courtes bielles, munies d'articulations libres. Des charnières ordinaires seraient en effet immédiatement encrassées. Une tige à ressort est destinée à rappeler la mâchoire en arrière, quand elle n'est plus rcpoussce par le genou. Les matières son versées dans

une trémie. Le degré d'ouverture à la hase détermine la dimension maximum des fragments qui seront fournis par l'appareil. On la règle au moyen d'un coin à vis, qui déplace le point d'appui du genou, et par suite l'extrémité de l'excui'sion de la mâchoire. Il est nécessaire d'adjoindre à cet appareil un volant d'une certaine importance, afin d'harmoniser les grandes irrégularités de la besogne à produire, avec les effets de la vapeur sur le piston.

On peut attaquer, par ce procédé, des matières renfermant des morceaux dont le calibre atteint 50 et 40 centimètres, et en retirer une sorte dont la grosseur maximum s'abaisse jusqu'à 2 ou 5 centimètres. Certains appareils, avec une puissance d'une dizaine de chevaux, et 150 tours par minute, cassent près de 8 tonnes par

Ui\ PHÊPARATION MÉaNIQLE DES MINER4Kw

heure. Des broyeurs de dimensions plus ordinaires traiteront» avec 5 chevaux et 00 tours, trois tonnes envii*on. Cette machine remarquable s'établit entièrement en fonte, dans des conditions très robustes en raison de la nature de son travail. Elle tient peu de place, et fait relativement peu de menu.

On obtient un broyage plus progi'essif, et des fragments plus tins avec certains appareils qui, comme le secloraleur Schranzi/), comportent une mâchoire mobile en forme d'arc de cercle convexe. Ce dernier concasseur peut donner des grains ne dépassant pas 8 millimètres; ce qui permet de réduire remploi des cylindres. Le modèle le plus grand, qui exige 10 à 12 chevaux, fournit 4 à T) tonnes par heure.

On trouve un dispositif analogue dans le broyeur Huet et Geyler (') ; la mâchoire mobile roule et glisse à la fois sur la mâchoire fixe. L'une des bielles est formée de feuilles de forte tôle, susceptibles de plier et de céder s'il survient, pour un instant, une trop forte résistance. L'appareil Hall renferme deux mâchoires conjuguées. Les leviers qui rapprochent Tune servent à écarter Tautre. On arrive ainsi à préparer, par jour, 150 tonnes de macadam, aver une puissance de 12 chevaux. On peut citer encore les màchoircî^ Blake, Broadbent, Burton, Jacomety et Lenicque, Marsden, etc. f).

1895 — Les divers appareils qui précèdent ont rinconvénienl de fournir un travail intermittent h chaque révolution, ce qui, malgré un lourd volant, donne un rendement mécanique médiocre. Ce défaut se trouve évité dans les broyeurs continus.

Les concasscurs Gates et Mac-CuUy (fig. 854), qui appartiennent à cette catégorie, comportent un récipient conique en fonte AA, à rintérieur duquel oscille circulairement un cùne BB, également en fonte. A cet effet, l'arbre qui porte ce dernier traverse à sa partie supérieure une ouverture circulaire C pratiquée dans le bâti:

»] Belloin, Annales, 8', XX, 17.

^*) Lêaulé [Génie civil, 111,408).

(', Bull. Soc. (Tenc, 4% X, 564. — De Launay, Broyage au Trauswaal [Annalei, î^. IX, 175). — Broyeur llaslor à mâchoires [The Engineer, 8 janvier 1886, 26). - Blak<' Svstem, Transaci. amcric, min., février 1888.

TRAVAIL A LA MALS, BROÏACE. CLASSEMEM. Mt7

tandis que sa base pénèlre avec un certain jeu dans un logement foré exccnlriquement à l'intérieur d'une roue d'engrenage D, recevant le mouvement du moteur. L'axe du noyau central ItB décrit ainsi un cflne. de telle sorte ([u'alternativement il se rapproche et s'éloigne de chaque secteur du récipient AA. On règle la dimension des fragments obtenus, en agissant sur l'écrou V, qui soulève plus ou moins le noyau BB. l'n appareil de ce genre, du poids de 5580 kilogrammes, produit 6 à 11 tonnes à l'heure, avec une puissance de 10 chevaux ; mais on en construit de beaucoup plus importantsC).

1806 — Cylindres. — Les cylindres broyeurs (fîg. 855, 856) étaient autrefois cannelés.

On leur donne aujourd'hui une surface lisse, formée d'un ban-

liK. KJl. — Brofcur Uac-Ciillï.

dage d'acier assemblé à un

noyau de fonte; ou encore, on les fait venir entièrement de funte, en les moulant en coquille pour communiquer à la surface plus de dureté. Dans les bi-cakers de Pennsylvanie, le noyau central de chacun des rouleaux est muni de dents saillantes, qui s'enchevêtrent mutuellement de l'un ë l'autre (fig. 8.">7 à 840). On emploie, aux charbonnages des Bouches-du-Rhônc. des cylindres munis de dents amovibles en acier.

On a établi dans quelques ateliers des rouleaux très légèrement coniques ('), afin que la composante latérale de la pression aide à mettre le grain en porte-à-faux, et à le faire éclater. En outre.

I<j Uproui, BuU. min., Z: Vllt. 1(M.

{•) AiinaU: T. XI. 268.

8f8 t-DÉPARATION HËUNIOl'E DES NINERAb.

t'usui'e étant légèrement oblique, on évïle la tendance à la production de sillons suivant des sections droites. Sans cela, ces rainures, une fois amorci^os, vont sans cesse en s'approfondissant. par I ic-

Fig. KVS. — Cylindi¥« broyeurs

lion successive des grains, qui s'y engagent comme dans des ornières. Cette conicité doit d'ailleurs »Hre Irf-s restreinte ('). sinon il se produirait dos poiissiîes latérales, que l'on serait obligé de biilcr-

ni'lre, ji AinincbcrK, (wiir un <liaLiiéti-e de I

Autrefois, les deux cylindres qui composent un train, étaient reliés par un engrenage. Avec la tendance actuelle, ils se commandent généralement par l'intermédiaire du minerai lui-même. Tarfois aussi on les actionne avec deux poulies indépendantes. L'un d'eux tourne autour d'une droite Tixe; l'autre est mobile sur un axe porté par un châssis susceptible de s'éloigner plus ou moins du premier. La distance à laquelle on le maintient, à l'aide d'un butoir réglé à volonté, détermine le calibre maximum de la sorte prô-

ne- 837 a SJO. - Cylindres broyeu

duite. Cette facilité d'écartement est nécessaire pour permcllre le passage de nodules d'une dureté exceptionnelle, lesquels, en refusant de se briser, malgré le coincement irrésistible qui les engage entre les cylindres, détermineraient sans cela une rupture. Un poids très lourd, ou mieux un ressort analogue 3ux tampons de choc, tend constamment à éloigner du butoir le cylindre mobile. La vitesse doit varier en scns.inversc de la dureté, sans quoi les morceaux dansent sur les cylindres, au lieu de s'engager entre eux ('). Une trémie reçoit les matières à la partie supérieure, et les

[■) K. l'ingénieur des Mines Boutan cilc un ea lequel des cylindres de gros, et d'aulres destinés ai

iiple de la Vieille-Montagne, dans menu, qui ne passaient respecti-

déverse entre les rouleaux. 11 est important que leur répartition soit égalisée par un ouvrier, ou d'une manière automatique, sans quoi Ton s'expose à des encombrements, à des arrêts, et à un mauvais fonctionnement. Des raclettes nettoient la surface remontante, et abattent les boues qui ont pu y rester adhérentes.

Les cylindres, autrefois longs et minces, se font de préférence. aujourd'hui, gros et courts. La longueur, assez constante, ue dépasse pas 0",30 à0",40. Quant au diamètre, il se trouve direclemenl en relation avec le résultat qu'il s'agit de produire, comme nous allons le faire voir.

Fig. 8il.

11197 — Représentons théoriquement le fragment à broyer par une sphère de rayon R (fig. 841), et la sorte maxima qu'il s'agit

de produire, par une auln^ sphère de rayon r. 11 faudra, dans ce but, donner un écarlement 2r aux ct-

lindresy dont je désignerai le rayon par p. Le sens de leur ix)tation devra être évidemment celui qui esl marqué par les flèches.

Mais il ne s'ensuit pas, pour cela, que les morceaux s'engageront nécessairement entre les rouleaux. 11 faut, à cet égard, que les forces F, F' imprimées au fragment par chacun de ces deux organes, soient inclinées au-dessous de l'horizon. De cette manière, leurs composantes horizontales se calant réciproquement, de façon à produire la compression et l'éclatement du minerai, les composantes verticales s'ajoutei*ont l'une à l'autre pour l'engrener ve^ le bas. Dans le cas contraire, elles tendraient à le soulever, et les fragments sautilleraient sur les cylindres, au lieu de s'engager nettement entre eux.

Or l'action mutuelle de deux surfaces solides en contact est disposée, par rapport à la normale commune, qui est ici la ligne des

vement que 15 et 9 tonnes par jour, à raison de 26 tours par minute, en ont u^iii^ 25 et 20, avec une vitesse de 9 tours (CaUon, Cours d'exploitation^ UI, 58).

TRAVAIL A LA MALN, BROYAGE, CLASSEMENT. Sbi

centres, sous l'angic de frottement ?, dont la valeur est doublement spécifique des deux substances. On devra donc avoir :

<? > a, CCS (p <; CCS a.

ou, en désignant par fie coefficient de fiotlement /anj/ ©

V/ 1 4- /'* p -h li

On déduit de là :

(i) ,>B-rv/i^p.

Telle est la condition cherchée.

Si nous désignons par m le rapport adopté pour la chute de calibre que subit le minerai :

r = mR, la formule précédente deviendra :

^\ ■ir> v/i+/-'-i ■

Elle assigne une limite supérieure pour le rapport des diamètres respectifs des cylindres et de la matière à broyer.

Cette expression peut se simplifier à l'aide d'une approximation, bien permise assurément dans un semblable aperçu. Nous invoquerons à cet effet la formule du binôme de Newton :

qui est convergente dans le cas aciuel, puisque les termes sont de

Hbi . PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MLNERAIS.

lignes alternatifs, et que le rapport du n" au précédent :

in ' '

est inférieur à l'unité, attendu qu'ilen est ainsi pratiquement pour/. En l'écrivant de la manière suivante :

on voit, puisque les termes de la série sont successivement décroissants, que la quantité renfermée dans les crochets est essentiellement positive. Si donc on réduit la suite à ses deux premiers termes :

on commet, par excès, une erreur absolue moindre que ■^- Par

exemple, pour l'hypothèse convenablement justifiée par Texpérience (*) :

la limite supérieure de l'erreur relative sera :

quantité insignifiante pour la question actueHe. Dans ces conditions, la formule (2) devient :

[*] De Rittinger, Lehrbuck der Àufbet^eilunakunde^ p. Î7.

Elle donnera, par exemple, relativement à la môme hypothèse (5) :

Si Ton suppose, en particulier, qu'il s'agisse de réduire le diamètre à moitié :

il viendra :

1308 — Bocard. — Un bocard (*) est constitué par une batterie de pilons^ qui sont successivement soulevés puis abandonnés par les cames d'un arbre tournant, agissant sur les mentonnets des flèches (fig. 842, 843). Dans l'appareil de Mather et Platt, un ressort se trouve interposé entre l'arbre et le pilon.

On emploie, au lac Supérieur, des bocards dans lesquels l'arbre est supprimé, les flèches étant soulevées directement parla vapeur, comme pour le marteau-pilon (').

Les bocards ordinaires présentent généralement un mentonnet en saillie (fig. 842). En vue d'atténuer les frottements qui résultent de son excentricité, l'on perce quelquefois une fenêtre longitudinale dans la tige du pilon ; la came y pénètre pour le soulever. On peut encore disposer deux mentonnets symétriques de part et d'autre de cette tige; la came est, dans ce cas, en forme de fourche.

Dans les bocards californiens, qui sont également répandus en Europe, le mentonnet prend la forme d'une saillie circulaire disposée autour de la flèche, devenue ronde. La came l'attaque jalors

(') Coignet, Notice sur les bocards américains, Bull, min.^ 2*, IX, 855. — Leproux. Bull, min., 3*, XHI, 107. — Bull. Soc. denc, 5% I. 1608. — Thiré, Note sur le profil des cames des bocards. Annales^ 8*, IX, 282. — Scienlific American ^ 21 octobre 1895. — Leavitt, Annales industrielleê, 16 décembre 1888. 784. — Pilon pour broyer à sec les minerais d'or, Engineering andmining Journal, 25 mai 1805.

(*) Bocard ft vapeur Appleby. Engineering, 8 mars 1889, 221.

K»4 niEPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS,

lalératemeiit. Il s'ensuit qu'à chaque levée, elle entraine la (lèche cl la Tait lourner d'un ccrlaiii angle autour de son axe, en mOme temps qu'elle la soulève. Dans ces conditions, cette masse tomlr successivement suivant (outes les orientations possibles, ce qui rendfl'uKurc plus uniforme.

FiR. »iî. — Bocnrd (.'l.'-v)lionl.

Il importe, du reste, que les parties exposées à la desiruttinn la plus rapide soient distinctes du reste de l'appareil, et d'un remplacement facile et rapide. Le fond de Vau^c on s'effectue le broyage est, à cet effet, formf^ d'une plaque de fonte, ou mieux d'cnrlumps distinctes, quelquefois d'i^paisscs lames de quartz, la face anlt'rieure et, dans d'autres cas, les faces latérales, sont conslituées

mWAlL A LA MAIN, BROYAGE, CLASSEMENT.

par une toile métallique ou une lole perforée, inclinées de 70 à 75 degrés sur Thorizon. Cette grille est destinée à laisser échapper les grenailles, dès qu'elles arrivent à un calibre en rapport avec Técartement de ses mailles (N° 1592). Je dis en rapport, et non pas identique. Un passage aussi précis pourrait, eu effet, se faire longtemps attendre, au milieu de l'agitation que subissent incessamment les grains. On donné, en général, aux mailles une dimension double du diamètre que Ton désire réaliser dans la sorte fournie par l'appareil. On facilite, en outre, la sortie des matières à l'aide d'un courant d'eau.

Quand il s'agit de minerais aurifères, on forme l'une des parois

¥\^, 843. — Bocard (plan).

du mortier, d'une plaque de cuivre amalgamée, en vue d'absorber les parcelles d'or mises en liberté. Cette plaque est changée de temps à autre.

Le pilon se fait toujours en fonte. Il est assemblé à une tige assez longue, appelée la flèche du bocard. Cette hauteur est nécessaire pour permettre de donner aux guides fixes, qui assurent le mouvement vertical, un écarlemcnt capable d'empêcher l'arc-boulement (').

L'intensité du choc est en raison de la force vive de la chute, c'est-à-dire à la fois du poids de la flèche et de sa levée. Le résultat

i*) n«ton de la Goupillière {Traité des mécanismes, p. 381).

effectif ne s'apprécie cependant pas uniquement par le produit de ces deux facteurs. Un pilon léger, tombant de plus haut, donne uu coup plus sec, qui brise et éclate le morceau, en produisant moins de farine. On le mène en outre lentement, afin que le courant d'eau ait le temps d'entraîner tout ce qui est arrivé au degré voulu de ténuité. Au contraire, un pilon lourd, soulevé moins haut, broie et pulvérise davantage. On arrive, dans cette voie, au bacardage à mort. On emploie souvent des pilons de 100 à 200 kilogrammes, dans !e total desquels la flèche et le sabot figurent à près égal^ ment, lis sont soulevés 40 à 70 fois par minute, à une hauteur de 0",20 à 0°,30. Mais on atteint parfois, pour des minerais d'or ou d'étain finement disséminés dans le quartz, des poids beaucoup plus élevés, de 400 à 500 kilogrammes.

Le minerai est versé par un distributeur, formé d'une petite roue à ailettes, tournant au pied d'une trémie dans laquelle on charge les matières. Le travail est surveillé par un homme, qui égalise la distribution et remue, au besoin, les matériaux avec sa pelle, en vue de faciliter la sortie des grenailles dans le bocard à la grille. Avec le bocard à sec, qui est beaucoup moins employé, l'ouvrier enlève de temps en temps les sables, en les pelletant sur un crible qui présente la maille voulue, et dont le refus retourne dans l'auge.

Chaque flèche de bocard exige une dépense de puissance motrice qui varie, suivant les cas, de 0,5 à ï cheval (').

La production peut également se modifier du simple au double, c'est-à-dire de 40 ou 50 kilogrammes par heure, pour un minerai tendre, jusqu'à 100 kilogrammes, selon que la grille est de là 12 millimètres. Elle sera en général moindre pour des matières dures; mais elle augmente avec le poids des pilons. Dans lesmine^ de quartz aurifère de Crown reef, au Transvaal, de lourds bocards de 450 kilogrammes broient 4',640 de minerai par 24 heures.

La consommation d'eau par heure varie de môme de 2.5 à 0,5 mètres cubes.

Les fondations doivent être soignées. Le système repose sur un

(1) On emploie, en Californie, un petit bocard à braç nommé the mountaintr.

massif en maçonnerie ou en béton, surmonté d'un radier de bois. 11 est en eflel important de laisser, le moins possible» la force vive se perdre dans le sol, sous la forme de mouvement vibratoire qui est particulièrement propre à ce genre de déperdition. On cherche, pour cette raison, à en interférer les effets, en brisant les séries par une succession convenable des levées. Si, par exemple(*), on imagine un bocard de 15 flèches, on le répartira en trois séries de 5 pilons. Dans chaque série, on lèvera successivement les flèches impaires, puis les flèches paires. Mais les deux antres batteries intercaleront, l'une après l'autre, leurs manœuvres homologues entre celles de la première. Cette loi de succession rangera dans Tordre suivant les levées des 15 flèches consécutives :

et les cames devront s'insérer en conséquence le long de l'arbre.

1399 — M. Bazin a construit une sorte de bocard à main très simple (fig. 844), facile à transporter et à faire mouvoir sur les prospections d'or. Cet appareil se réduit au fond à l'action 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.

1400 — Meules. — Les meules (*) appartiennent à deux types différents : vertical ou horizontal.

On distingue, dans le dispositif horizontal, la meule gisante, qui est immobile, et la meule tournante, qui se meut, soit au-dessus de la première, soit parfois au-dessous. On les repique^ ou suivant l'expression usitée on les rhabille, quand les surfaces viennent à s'user inégalement.

Dans le mode vertical, la meule courante peut être unique, et tourne comme une roue avec son essieu, autour d'un axe vertical.

(*) Goignet [Bull. min.. 2% IX, 862).

(*) Candlot, Bull. Soc. d'ène,, 4% X, i209. — Bull, min., 3*, VIU, 109.

Le plus souvent, on lui adjoint, pour la symétrie, une autre racule diamétralement opposée, qui accomplit sa révolution dans la même auge; quelquefois même, deux autres encore, montées sur un bras perpendiculaire au premier; ou bien Ton associe trois meules, dont les essieux forment ensemble des angles de 120 degrés. Si Ton veutopérerrécrasementparrouleraent simple, enappnyant

Fig. 8li. — Broyeur porUlif Bazin.

normalement sur les matières, on emploiera des troncs de cùnc ayant leur sommet sur l'axe de rotation. C'est à ce type qu'appartient l'appareil à trois meules de Schranz, qui est utilisé à Laurenburg (Prusse Rhénane) pour remplacer avec avantage les bocards ('). Le broyage s'y effectue dans un courant d eau, qui emporte les produits moulus. Ce système convient surtout pour traiter les grains de 8 millimètres, et au-dessous (*)•

(*) Le minerai traité contient surtout de la galène, avec de la blende, du cui\Te gn> arpentifère, du carbonate de cuivre et du carbonate de fer. (') Bellom, Annales, 8% XX, 18.

Mais on a également recours à des meules cylindriques, dont les sections, toutes identiques, ne peuvent plus se développer également sur les cercles concentriques qui remplissent le fond de Tauge. Il se produit donc des glissements, de sens opposés dans les régions externe ou interne. La pulvérisation se fait, d'après cela, en tordant^ en quelque sorte, la matière sur elle-même.

On s*est encore servi de meules animées, avec leur bras, d'une simple g^Tation par rapport à 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 de va et vient.

1401 — Désintégrateurs. — Dans le désintégra teur Carr, deux arbres horizontaux (') tournent en face et en prolongement Tun de l'autre (fig. 845). Chacun d'eux porte un plateau, sur lequel s'implante une forêt de broches, 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 permettre aux deux systèmes des rotations de sens contraires, et très rapides. Une trémie 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. Mais cette descente radiale se trouve immédiatement contrariée par la rencontre des broches, qui soufflettent les grains alternativement sur les deux faces. 11 s'ensuit pour eux 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 fine, avant qu'ils soient arrivés à la circonférence. Lorsqu'ils y parviennent, ils s'y trouvent retenus dans une enveloppe cylin-

(*) Désintégra teur Carr (Bull, min., 1", XV, 557. — Portefeuille économique des machines^ 1869, 69; 1882, 166). — Vialla. Emploi du broyeur Carr pour l'alunite de la Tolfa [CRM^ 1881, 59). — Hanréz. hroyenv {^att [Hullelin deê ingénieurê sortis de VÉcole de Liège. — Bev. univ. d, m., 1'% XX VU, 625). — ÏVésintégrateurs Eclectic. The mining Journal, 25 août 1888^ 955. — Lépreux. BuU. Soc. d^enc.^ 4*, X, 564.

860 PRÉPARATION XËCANIQUE DES MCIElUiS.

drique, et s'accumulent à la partie inférieure, d'où ils sontm-

cués au (lehoi's.

Ce mode d'action s'oxcrçant sur la substance, tandis qu'elle est libre dans l'espace, y détermine des brisures avec un moindre dégagement de chaleur que l'écrasement contre un obstacle fîw:

fie- 815- — Ih"-*inL''-gnileur Caii-.

il opère un mélange très intime, et permet une grande production. On peut pulvériser 12 à 15 tonnes de charbon par heure, a raison de 100 à 500 tours par minute, avec une puissance de 10 » 12 chevaux, et des diamètres qui varient de 0".90 à 1",90.

140X — Le broyeur connu sous le nom de désintégrateur Vapart(') est fondé sur un principe analogue au précédent (lig.846|. Un arbre vertical porte des tourteaux échelonnés supportant if^ plateaux d'un diamiilre sensiblement moindre que celui de l'enveloppe cylindrique de l'appareil. On y dispose, suivant huit rajoik espacés h 45 degrés, des saillies, en forme de cornières, dont la longueur s'élend au delà du plateau lui-même, au-dessus du vidi'

Cl CIIM, avril 1877, 14. — Cordier. Slémoire sur le broyeur Vspart (BnU. ««.. f. IX, 7MI], — t Séparation von HineraUen mittelst Vapart's Schetderniable. > [Œiirmiehitcke Zeiliehrift f. b. u. H., 1)141 . 444). — AnnaUi indiatrielUt, !3 el 30 juin tIflK.

TBAVAIL A LA MAIN, BROYAGE. aASSEBEWT. 891

qui règne entre lui et l'enveloppe, sans cependant approcher trop près de cette dernière. Le but de celte disposition est de prolonger l'aire des chocs horizontaux, sans diminuer sensiblement celle des chutes verticales. On communique è cet arbre une rotation rapide.

Le couvercle supiirieur du cylindre est peité d'ouvertures, pcnneltant 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 te force à s'éloigner du centre, en glissant le long de la cornière par un

mouvement relatif. Quand il- ^. ^^j |>,.5in[,- ..ji^urVapart.

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 du cdne, le long desquels ils glissent vers le centre du pla< teau inférieur pour y produire les mêmes effets.

l'appareil tourne à raison de 400 à l 000 tours par minute. Cette grande vitesse permet de passer beaucoup de matières, bien que le broyeur en contienne peu & la fois. Avec 1 mètre de diamètre, et une puissance 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.

1408 — L'élément de la trajectoire absolue a pour valeur : d*^ = r'dO' -+. dr*,

si nous la rapportons à des coordonnées polaires r et 6. En divisant par le carré du temps dt, il viendra, pour la vitesse absolue v :

/dr\'i

dv

-jj représentant la vitesse relative du grain le long de la cornière,

qui tourne avec la vitesse angulaire constante ta.

Pour en obtenir l'évaluation, nous appliquerons à ce mouvement relatif le théorème des forces vives, ce qui se fera en adjoignant aux forées réelles la force centrifuge (') mtjV, dont le travail

élémentaire est mtù^rdr^ et le tn\ail total k^^^\^'^—'T^*), si i\

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

puisque le mobile part d'un point situé à la distance r^ sans vitesse relative i-jr)* Si donc on substitue cette valeur :

dans l'égalité précédente, elle donne :

On voit par là que Tintensité du choc, proportionnelle au carré

(*) K litre de force d'inertie du mouvement d'entraînement, lequel est une rotation uniforme. Quant à la force centrifuge composée, qui constitue la se<Jonde force ù($i^^ des mouvements relatifs auxquels on appUque les théorèmes du mouvement absolu, elle ne figure jamais dans celui des forces vives, attendu qu'elle est toujours normale à h trajectoire relative (R» 1*65, nrte).

TRAVAIL A LA MAL\, BROYAGE, aASSEMEM, 863

du nombre de tours, augmente avec le rayon de la cornière, et à mesure que les matières sont données plus près du centre (*).

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

rd^ cor r

tang a =

dr dr^ v/r«^-^'

1404 — \jQ pulvérisateur cyclone {*) réduit, comme les précédents, les fragments à Télal de particules très fines, en les projetant les uns contre les autres et contre les parois de Tappareil. Il se compose de deux hélices en acier, entourées d'une enveloppe métallique^ qui tournent en face l'une de l'autre et en sens inverses, avec une vitesse de 1000 à 5000 tours par minute. Les matières pulvérisées sont aspirées par un petit ventilateur.

1405 — Broyeurs à boulets. — Les appareils à boulets appartiennent à deux types différents.

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

» = »r Va = -^ r v' 2 = -^ «r = 0.148 «r;

OU, en altérant légèrement le coenicicnt numérique, pour tenir compte de l'influence du tenue en Vq :

vz=:0,15wr.

Si ou prend une cornière de 0",25 pour une tonne animée d'une vitesse de 500 tours, la vitesses sera de 18 mètres. Elle serait de 36 mètres, pour une cornière de 0",50.

Les valeurs extrêmes du diamètre éc l'enveloppe sont, dans l'industrie : 0",80 et 1*,75. Les deux exemples précédents supposent des tonnes de 1 mètre et de i ",50 de diamètre. Il sera évidemment avantageux, puisque n et r enti*eatau même titre dans la formule, de foiH:er 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 l'eau, quand il ne baigne pas dans l'huile.

(*) Revue industrielle, 12 octobre 1889, 401. — Antiales induetrielles, 11 août 1889, 189. — Gillon, Rapp, du jury de CExp. de 1889, Gr. VI, Cl. 48, p. 243. •

Dans les uns. tels que le broyeur Morel {') et le moulin CrawrordCi, le minerai tombe à travers une trémie sur un disque horizontal, tournanl à raison de 100 ou 200 tours par minute. Il est projeli' violemmenl contre des boulets en fonte ou en acier qui, entraînés par le disque, roulent contre une couronne cylindrique d'acier. Le broyeur Morel est employé notamment pour la pulvérisation du ciment, et le moulin Crawford avec les minerais aurirères.

Ce dernier comporte un courant d'eau arrivant sous la talfle tournante, traversant 1.1 rangée de boulets, el remontant par une double enveloppe jusqu'en haut de l'appareil, en cntrainanl les résidus. Le* particules d'or toad>enl dans un bain de mercure diqwsé sous le disque.

Un autre genre d'appanni se compose d'un tambour cylindrique, tournant Icnlemctil autour d'un axe horizontal, el renfermant des boulets qui culbutent les uns sur les autres, en concassant les matières. Le broyeur Lohnert (fig. 847) appartient à cette cali^orie (*). L'enveloppe de son tambour est formée de plaques d'acier perforées ; elle est elle-même entourée d'un tamis. Les fragments qui ne peuvent traverser ce dernier, retombent à l'intérieur du tambour k travers les intervalles ménagés entre les plaques. Le diamètre des boulets varie, dans un même appareil, de 30 à 125 millinièlrc''

[<] GobJii, AnnaUidet Pontt et Chmuiéei.imn 1886. — CRM, 1885, 146. — PorlrfeuitU économique det machmei, Z; XIV, 117. — CsDillot, Bull. Soe. d'eue., i'. X, 1300.

(■) Arbel, Eiposilion de Chieigo, Ripport du Comilé 13, p. 5fi. — Lepraui. S»" min., 5', Vin, 112.

(') Bull. Soc. ifeHc., *•, X, 1305. — Uœfer, Tatclitntmeh fOr BergmSniitT, 1».

FiE. Bi7. — Brayeur à baulels Lobnert.

Un pulvérisateur de ce genre, établi sur 1 mètre de largeur et i^tSS de diamètre, coûte 7 500 francs ; il peut broyer, par heure, 900 kilogrammes de pyrite, si le tamis extérieur présente 3 mailles au centimètre carré : il n'en produit plus que 525 kilogrammes, avec un tamis de 14 mailles (').

i4MI6 — Emploi de la chaleur. — Nous avons vu (*) que les mineurs ont su autrefois tirer, pour Tabatage, un utile secours de la propriété que présente la chaleur d'étonner les roches. On a essayé de venir en aide au broyage, et même, dans certains cas, de le remplacer par une action analogue, quoique très adoucie (^).

M. Biver a imaginé un débourbago à vapeur destiné à disjoindre, en raison de la diiïérence des dilatations, les feuillets de lignite séparés par des pellicules terreuses d'une minceur extrême, répandues dans la masse du combustible. 11 arrive ainsi à diminuer notablement la proportion de cendres des produits (N"" 1513).

M. de Soulages, d'après des vues dont il convient de lui laisser la responsabilité (^)> admet que les minéraux associés dans les filons contiennent toujours de Peau 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 cette eau, tous les plans de contact, afin d'arriver à disjoindre partout le minerai de la gangue, en permettant ainsi leur séparation ultérieure au moyen des 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^ 1461) pour séparer par densité (*).

M. Heusschen applique une méthode de ce genre à la séparation

{•) Portefeuille économique det machines, 1885, 7.

(«) Tome I, p. 168.

\?) Pulvérisateur par la vapeur, Écho des mines et de la métallurgie, 1885, 405.

(*) CRM, 1884, 45. — Préparation mécanique des minerais par ventilation, procédés I^uis de Soulages, Paris, 10-4*», 1882, p. 6.

If) Ce séchoir a la forme d'un cylindre tournant, légèrement conique, muni à l'intérieur d'une hélice, pour déterminer la translation des matières.

(*) Avec les transports automatiques, le prix de revient monte à 1 franc par tonne, si Ton emploie la force hydraulique, et 2 francs avec celle de la vapeur.