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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR THE TREATMENT AND CLASSIFICATION OF A GRANULAR MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/064050
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and device for the treatment and classification of a granular material. The invention comprises operating means which are used to perform a first process in which the raw granular material is washed with jets of water while, at the same time, said material is being broken into smaller grains by means of centrifugation, in order to form a paste of comminuted granular material and water. Said paste and water is then passed through a second rinsing process, using jets of water, and the mass is separated, by means of screening, into different sized grains that are graded through different outlets and the waste water is removed.

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Inventors:
RUIZ ASUNCION SALVADOR (ES)
Application Number:
PCT/ES2003/000040
Publication Date:
August 07, 2003
Filing Date:
January 24, 2003
Export Citation:
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Assignee:
RUIZ ASUNCION SALVADOR (ES)
International Classes:
B03B5/56; B07B1/22; (IPC1-7): B03B5/56; B04B7/14; B07B1/22
Foreign References:
ES417093A31976-03-16
US3747511A1973-07-24
US4159242A1979-06-26
US6000645A1999-12-14
US4286748A1981-09-01
Attorney, Agent or Firm:
Gimeno Morcillo, Jose Vicente (9 13ª, Valencia, ES)
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Claims:
1. REIVINDICACIONES la.PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE UNA MATERIA GRANULAR, del tipo que presenta en estado bruto una variada granulometría y requiere ser procesada para la consecución de diversos tamaños de granos, adecuados al uso a que se destina, caracterizado esencial mente porque comprende : a) Un primer proceso de lavado de la materia granular prima ria con chorros de agua, al tiempo que se provoca por centri fugación, la rotura física del material granular, en otros granos más pequeños, formando una pasta de material granular desmenuzada y agua. b) Un segundo proceso de enjuague de la pasta de la materia granular, mediante duchas de agua y separación de la masa, por cribado, en diversos tamaños de grano, que se clasifican por salidas distintas y evacuación del agua residual. PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE UNA MATERIA GRANULAR, según reivindicación primera, caracterizado esencialmente porque el lavado y rotura del material granular se realiza mediante una centrifugadora que conforma varias cámaras verticales de paredes cónicas, comunicadas entre sí a través de un paso central, en cada uno de los cuales presenta una paleta giratoria dotada en su superficie de nervios helicoidales, que están capacitadas para girar a través de un eje vertical común, que recibe el movimiento de un sistema motriz, en cuyo giro las paletas impulsan la materia granular y el agua hacia las paredes de las cámaras para que en su choque se produzca la rotura del grano en otros más pequeños, que son lavados con el agua y forman una pasta que se evacua por una boca de salida inferior. 3a.PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE UNA MATERIA GRANULAR, según reivindicación segunda, caracterizado esencialmente porque la alimentación de la materia granular a la primera cámara se realiza a través de una tolva de carga superior, cuyo conducto de salida descarga de forma controlada sobre la paleta giratoria, que comporta una chapa con ranuras estratégicamente dispuestas, para arrastrar en su giro a la materia granular que penetra dosificada a la paleta, a través de las ranuras y se mezcla con el agua de lavado que recibe por una conducción superior. 4a. PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE UNA MATERIA GRANULAR, según reivindicación primera, caracterizado esencialmente porque el enjuague y separación en granos de la pasta se realiza mediante una criba de tubos concéntricos y/o en prolongación axial, giratorios y de eje inclinado, con perforaciones de distinto diámetro, por cuyo interior discurre la conducción de agua con las duchas, que riegan la pasta que entra de la centrifugadora, siendo el tubo exterior sin perforaciones para canalizar la materia con un grano de un tamaño inferior determinado y el agua residual, hasta su salida. 5a. PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE UNA MATERIA GRANULAR, según reivindicación cuarta, caracterizado esencialmente porque la criba comporta un receptáculo, asociado a la carcasa exterior giratoria, dispuesto para extraer, en cada vuelta de la criba, el material granular sedimentado en una poza y/o cuba, que recibe de una salida de la criba y cuya agua residual se elimina por rebosaderos de dicha poza o cuba.
Description:
PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO Y CLASIFICA- CIÓN DE UNA MATERIA GRANULAR La presente invención se refiere a un procedimiento y dispositivo para el tratamiento y clasificación de una mate- ria granular en general y de especial aplicación en la transformación de la sal común, obtenida como materia prima en las salinas, y en particular para la recuperación de la sal residual, no aprovechable por la suciedad, aceites o elementos inservibles adheridos o mezclados con sus cristales.

Este procedimiento y dispositivo pensado especialmente para el tratamiento de la sal común, es susceptible de tener una aplicación más amplia, siendo perfectamente factible para el tratamiento de cualquier otra materia granular en bruto, que requiera una selectividad de su grano, como puede ser el tratamiento de los áridos de una cantera, con cuya transfor- mación se permite separar la grava de la arena y conseguir que esta última tenga un tamaño adecuado para un destino específico en construcción.

El procedimiento y dispositivo objeto de la invención, presenta la particularidad de incorporar una serie de elementos operativos, que permiten en un primer proceso el lavado de la materia granular primaria, como puede ser la sal en bruto, con chorros de agua, al tiempo que se provoca, por centrifugado de la materia granular con el agua, una rotura de dicha materia granular en otros granos más pequeños y la separación de los residuos mezclados, por el golpeteo de la materia y el arrastre por el agua al mismo tiempo.

En este primer proceso se obtiene una masa de materia granular desmenuzada y agua, como puede ser la pasta de sal, que se somete a segundo proceso de enjuague mediante duchas de agua, dispuestas en el interior de una cámara giratoria de cilindros concéntricos y/o en prolongación axial, que trans-

portan la pasta granular, bajo el agua y la criban en varios tamaños de granos, que se recogen en salidas distintas, clasificados por su diámetro y acorde con el uso que se va a dar al material tratado, que refiriéndonos a la sal, se han previsto al menos tres tamaños distintos de grano, uno adecuado para un consumo directo como es la sal de mesa, un segundo tamaño de grano más grueso para conservar los alimentos y un tercero para su utilización en diversas industrias.

En el estado actual de la técnica aplicada al trata- miento de la sal común, es conocido el hecho de que la sal obtenida en las salinas como materia prima, ya sea por evapo- ración del agua del mar o de los lagos salados o por extrac- ción de la tierra en forma de mineral sólido o salmuera satu- rada y una vez se han eliminado las impurezas por precipita- ción natural o química de las sales de calcio, potasio y magnesio, se obtiene cristalizada en granos de cloruro sódico de distinto diámetro o incluso en lingotes, que deben ser triturados hasta conseguir un tamaño de grano adecuado para el uso al que se va a destinar la sal.

Esta operación convencional de molienda de la sal, presenta la dificultad de no alcazar un grano uniforme en su diámetro, resultando muchas veces que se obtienen granos más gruesos, con otros excesivamente machacados, conformando una sal de mesa en polvo, que aunque apta para el consumo humano, se apelmaza muy pronto con la humedad ambiental, resultando un grano insuficiente para utilizarse como conservante de los alimentos, ya que se requiere una capa de sal con un peso adecuado, que permita extraer el agua de dichos alimentos en el período de su transformación en salazón.

Por otra parte, en las salinas queda como sal residual, una sal bruta excesivamente sucia, que se deshecha por no poder eliminar, en las estaciones de lavado convencionales,

las impurezas que contiene, y resultar poco rentable un tratamiento químico para su recuperación, por suponer un coste excesivo en el empleo de ciertos productos quimicos, si se compara en relación al beneficio que se puede conseguir con el volumen de sal que se va a recuperar.

Para paliar estos inconvenientes, la presente invención presenta al mercado, un procedimiento y dispositivo para el tratamiento y clasificación de una materia granular, que consigue eliminar tan a fondo las impurezas de la materia granular en bruto, que permite aprovechar incluso la que se eliminaba por un exceso de residuos, dando como resultado una materia granular con una diversidad de granos homogéneos y uniformes que son clasificables en diversos tamaños, acordes con su uso o destino.

Para tal efecto el procedimiento y dispositivo para el tratamiento y clasificación de una materia granular, objeto de la invención se caracteriza porque comprende : a) Un primer proceso de lavado de la materia granular primaria con chorros de agua, al tiempo que se provoca por centrifugación, la rotura física del material granular, en otros granos más pequeños, formando una pasta de material granular desmenuzada y agua. b) Un segundo proceso de enjuague de la pasta de la materia granular, mediante duchas de agua y separación de la masa, por cribado, en diversos tamaños de grano, que se clasifican por salidas distintas y evacuación del agua residual.

Asimismo la invención se caracteriza porque el lavado y rotura del material granular se realiza mediante una centrifugadora que conforma varias cámaras verticales de paredes cónicas, comunicadas entre sí a través de un paso

central, en cada uno de los cuales presenta una paleta giratoria dotada en su superficie de nervios helicoidales, que están capacitadas para girar a través de un eje vertical común, que recibe el movimiento de un sistema motriz, en cuyo giro las paletas impulsan la materia granular y el agua hacia las paredes de las cámaras para que en su choque se produzca la rotura del grano en otros más pequeños, que son lavados por el agua y forman una pasta que se evacua por una boca de salida inferior.

La invención ha previsto que la alimentación de la materia granular a la primera cámara se realice de forma controlada, para evitar atascos en su entrada en la centrifugadora, para cuyo efecto el conducto de salida de la tolva superior que recibe la materia granular, descarga directamente sobre la paleta giratoria de la cámara, que comporta una chapa con ranuras estratégicamente dispuestas, para arrastrar en su giro a la materia granular que penetra dosificada a la paleta a través de las ranuras, y se mezcla con el agua de lavado, que recibe por una conducción superior.

Igualmente la invención se caracteriza esencialmente porque el enjuague y separación en granos de la pasta se realiza mediante una criba de tubos concéntricos y/o en prolongación axial, giratorios y de eje inclinado, con perforaciones de distinto diámetro, por cuyo interior discurre la conducción de agua con las duchas, que riegan la pasta que entra de la centrifugadora, siendo el tubo exterior sin perforaciones para canalizar la materia con un grano de un tamaño inferior determinado y el agua residual, hasta su salida.

La invención ha dispuesto que la criba comporte un receptáculo asociado a la carcasa exterior giratoria, dispuesto para extraer, en cada vuelta de la criba, el material granular sedimentado en una poza y/o cuba, que recibe

de una salida de la criba y cuya agua residual se elimina por rebosaderos de dicha poza o cuba.

Las características del procedimiento y dispositivo para el tratamiento y clasificación de una materia granular, cuyo registro se solicita, han sido estudiadas, tanto en orden a satisfacer las exigencias del consumidor referidas a economía, durabilidad, manejabilidad, etc., como a la resolución de necesidades planificadas de la producción, obteniendo, a un tiempo, simplicidad en su proceso fabril y notable abaratamiento en los costes de fabricación.

Para mayor comprensión de lo hasta ahora expuesto, se acompaña a la presente memoria descriptiva de un juego de dibujos en los que se muestra el objeto de la invención, sin que deba entenderse que la representación gráfica aludida constituya una limitación de las características peculiares de esta solicitud.

La figura la.-Representa mediante una perspectiva, un modo de ejecución del procedimiento y dispositivo para el tratamiento y clasificación de una materia granular, objeto de la invención. En ella, resulta fácilmente apreciable la configuración de una centrifugadora que comporta una tolva superior para la carga del material granular y una conducción superior de agua para el lavado de dicha carga, cuya salida inferior se encuentra conectada a una criba giratoria de varios tubos concéntricos, por cuyo interior discurre una conducción de agua con duchas y dispone de varias salidas para distintos tamaños de grano, en una de las cuales presenta una poza o cuba para la recogida del agua residual y la materia granular más fina. Sobre el cilindro exterior se observa un receptáculo para la extracción de la materia granular depositada en la poza o cuba.

Figura 2a.-Muestra una vista en perspectiva de la

centrifugadora para el lavado y rotura de la materia granular en bruto. En ella se observa que está conformada por tres cámaras verticales de paredes cónicas, comunicadas entre sí por un paso central, en cada uno de los cuales queda situada una paleta giratoria, provista en su superficie de nervios helicoidales. Sobre la paleta de la cámara superior queda la situada la boca de salida de la tolva receptora del material granular en bruto, así como una conducción superior que descarga el agua en dicha cámara.

Figura 3a.-Ilustra, una sección longitudinal de la centrifugadora de la figura anterior. En ella se observa que la boca del conducto de salida de la tolva superior de carga, queda situada sobre la paleta giratoria de la cámara superior y que las tres paletas giratorias se encuentran montadas sobre un eje vertical de giro, que recibe el movimiento de un sistema motriz.

Figura 4a.-Permite apreciar un detalle de la descarga controlada del conducto de salida de la tolva sobre la paleta giratoria. En ella se observa que sobre los nervios de la paleta giratoria queda soldada una chapa, provista de ranuras estratégicas por donde penetra la materia granular vertida por el conducto de salida de la tolva y que es arrastrada por el movimiento giratorio de la paleta.

Figura 5a.-Representa una sección longitudinal de la criba para la clasificación y enjuague de la materia granular.

En ella se observa que presenta dos tubos concéntricos de eje inclinado y de distinta longitud, que están conformados con una malla de distintos diámetros de paso, presentando el tubo más interior un paso de mayor diámetro que el exterior, que queda envuelto parcialmente por una carcasa externa que gira con los tubos. El tubo interno de malla de paso más grande se encuentra conectado por un extremo a la centrifugadora y recibe en su interior una conducción de agua para el enjuague

del material. El tubo en disposición más exterior, forma con la carcasa externa, una cámara donde se recoge una materia de grano más fino y se evacua junto con el agua residual, por una salida que va a desembocar a una poza o cuba en disposición inferior a la criba, donde sedimenta la materia granular, que es extraída por un receptáculo asociado a la carcasa exterior giratoria.

A continuación se exponen detalladamente y enumeran los distintos componentes que integran el dispositivo para el tratamiento y clasificación de una materia granular, según la forma de ejecución prevista.

Observando las figuras primera, segunda, tercera, cuarta y quinta, resulta fácilmente apreciable que el dispositivo para el tratamiento y clasificación de una materia granular, queda constituido por una centrifugadora - 1-donde se produce el proceso de lavado y rotura de la materia granular en trozos más pequeños.

Dicha centrifugadora comprende una tolva de carga superior-2-de la materia granular en bruto y una conducción de agua-3-para el lavado de dicha materia.

En su interior la centrifugadora conforma al menos tres cámaras verticales-4-, -5-y-6-, comunicadas entre sí por un paso central-7-,-8-y-9-, donde quedan situadas las paletas giratorias-10-,-11-y-12-, que están provistas en su superficie de nervios helicoidales-13-y quedan montadas sobre un eje giratorio-14-que recibe el movimiento de un sistema motriz no representado.

La tolva-2-, presenta un conducto de carga-15-que queda situado sobre la paleta-10-de la cámara superior, que comporta sobre sus nervios helicoidales, una chapa circular -16-, que obtura parcialmente al conducto y está provista de

ranuras estratégicas-17-para el paso dosificado de la materia granular.

La centrifugadora comporta un conducto de salida-18- que se comunica con la criba-19-donde se realiza el proceso de enjuague y clasificación de la materia granular.

La criba está conformada por al menos dos tubos de malla concéntricos y de eje inclinado-20-y-21-, de los cuales el tubo interior-20-, presenta un paso de malla de mayor diámetro, que el tubo exterior-21, quedando este último cubierto o parcialmente cubierto, por una carcasa envolvente - 22-, giratoria con los tubos.

El tubo interno-20-, se encuentra conectado por un extremo a la centrifugadora y recibe en su interior la conducción de agua-23-para el enjuague del material que circula por su interior.

El tubo-21-, forma con la carcasa externa-22-, una cámara-24-donde se recoge la materia de grano más pequeño y agua residual que se evacua por la salida-25-a la poza o cuba-26-.

En tanto que la materia granular que se queda en el interior del conducto-21-se evacua por la boca de salida -27-.

Igualmente la materia granular de grano más grueso, que no ha traspasado la malla del tubo-20-, se descarga por su embocadura-28-.

Se ha previsto en la carcasa exterior-22-, al menos un receptáculo-29-que en cada giro extrae la materia granular sedimentada en la poza-26-.

Para el procedimiento es indistinto utilizar una criba con los tubos en prolongación axial, ya que se conseguiría el mismo efecto, aunque con la criba de tubos concéntricos se reduce la longitud de la criba.

De este modo resulta fácilmente comprensible el procedimiento y funcionamiento del dispositivo para el tratamiento y clasificación de una materia granular que es como sigue : Se introduce la materia granular en bruto en la centrifugadora-1-, por la tolva de carga-2-y el agua de lavado por la conducción-3-, entrando en la cámara superior- 4-por el conducto de descarga-15-, que dosifica la materia granular a través de las ranuras-17-de la paleta-10-.

Al girar el eje-14-a través de su sistema motriz, las paletas-10-,-11-y-12-giran impulsando la materia granular y el agua hacia las paredes cónicas de las cámaras - 4-,-5-y-6-, que pasan de una a otra, provocando la rotura de la materia granular en granos más pequeños, que son lavados por el agua, arrastrando las impurezas y formando una pasta de material granular desmenuzado y agua, que se evacua por el conducto de salida-18-hacia la cribadora.

Si se aumenta el número de cámaras y paletas en el interior de la centrifugadora, se permite una mayor partición de la materia y por tanto un mejor lavado. No obstante en la práctica se ha comprobado que en el tratamiento de la sal, una centrifugadora de tres paletas y las correspondientes cámaras dan un buen rendimiento.

Igualmente se ha podido comprobar, que para lavar y romper 30 toneladas de sal/hora, son necesarios como mínimo el empleo de 16 litros de agua/segundo, consiguiéndose un buen rendimiento de trabajo en la centrifugadora de tres paletas.

La cribadora-19-de tubos concéntricos y eje inclinado, recibe de la centrifugadora-1-, la pasta de materia granular desmenuzada, que pasa por interior del conducto-20-, en donde también se aloja la conducción de agua -23-, que enjuaga a la pasta en su recorrido por dicho conducto interno.

Dicho conducto-20-permite el paso a través de su malla, a aquellos granos que tengan un diámetro menor que su paso, llegando el agua residual y granos menores al conducto intermedio-21-, que a su vez deja pasar por su malla a los granos inferiores al diámetro de sus agujeros, que llegan con el agua residual a la cámara-24-.

El grano mas fino y agua residual, que se encuentra en la cámara-24-es evacuado de la misma por la salida-25-que llena la poza-26-donde se sedimenta el grano.

Este grano es extraído de la poza mediante el receptá- culo-29-, que asociado a la carcasa-22-gira con ella y en cada giro extrae el grano sedimentado, depositándolo en una cinta transportadora o en el lugar adecuado.

Igualmente el grano medio que se encuentra alojado en el tubo-21-se evacua por su embocadura-27-depositándose en el suelo o una cinta de transporte.

Por último el grano más grueso depositado en el interior del tubo-20 y que no ha traspasado su malla por ser de mayor diámetro sale de la cribadora por su boca-28- depositándose en otra cinta de transporte o en el suelo.

En el proceso práctico de tratamiento de la sal, se han obtenido granos de 1 mm. de diámetro, sedimentados en la poza, que son especialmente requeridos para ser utilizados como sal

de mesa, porque no se apelmazan en los saleros y mantienen un grano uniforme.

Igualmente en la misma operación de tratamiento, se han obtenido granos de sal 3 mm., que son los adecuados para ser utilizados en la conservación de los alimentos, por su peso adecuado para extraer el agua de los alimentos a salar.

En dicha operación de tratamiento, la sal con un grano superior a 3 mm., se ha utilizado para la industria.

La invención ha sido descrita según el modo de realización ilustrado. Resulta evidente la posibilidad de aportar detalles modificativos y/o de reemplazar ciertos elementos o disposiciones por otros equivalentes, sin que por ello se salga del marco de la invención.