BE1004978A3

BE1004978A3 - Procede de fabrication de produits ceramiques.

Info

Publication number: BE1004978A3
Application number: BE9100561A
Authority: BE
Original assignee: Solfin
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1993-03-09

Abstract

Procédé de fabrication de produits céramiques, suivant lequel on incorpore à la pâte des matières d'appoint, ledit procédé consistant à utiliser comme matière d'appoint, une matière organique absorbante, telle que de lasciure de bois, additionnée de matières dont au moins une partie importante est combustible et/ou fusible à la température de cuisson des produits céramiques et qui sont constituées par des déchets ou résidus à l'état solide, pâteux ou à l'état de fluide.

Description


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   "Procédé de fabrication de produits céramiques"
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de produits céramiques, en particulier de briques, suivant lequel on incorpore à la pâte, à base d'argile ou de marne et au cours de la préparation par voie humide de cette pâte, des matières d'appoint, telles que de la sciure de bois, du polystyrène, en vue notamment d'augmenter la porosité et/ou d'abaisser le poids des produits finis obtenus par cuisson de la pâte susdite, après façonnage et séchage de cette dernière. 



   Dans l'industrie céramique et en particulier dans les briqueteries, on connaît l'utilisation, pour obtenir des briques à caractéristiques bien particulières et notamment des briques légères et des briques poreuses, de matières d'appoint constituées généralement par de la sciure de bois ou du polystyrène et qui sont incorporées à la pâte, à partir de laquelle les briques sont façonnées. 



   L'utilisation de la sciure de bois ou de polystyrène, si elle permet d'obtenir des produits de bonne qualité, présente l'inconvénient d'être onéreuse, non pas du fait de la mise en oeuvre de ces deux matières premières, mais bien du fait de leur coût. Ce dernier est suffisamment élevé pour freiner, de manière sensible, l'usage de la sciure de bois ou de polystyrène en briqueterie notamment. 



   L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de procurer un procédé de fabrication de produits céramiques qui met en oeuvre de la sciure de bois et qui permet, pour une qualité de produits finis au moins équivalente à celle qui est obtenue par la méthode connue précitée, d'utiliser une quantité de sciure de bois moins'importante que celle réclamée par ladite méthode. Pour ce faire, on utilise 

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 conjointement à la sciure de bois des produits non recyclables ou récupérables qui n'ont aucune valeur marchande et qui, en outre, sont coûteux à éliminer. L'économie réalisée par la synergie sciure de bois-produits à éliminer, par rapport au coût de leur élimination traditionnelle (incinération, mise en décharge, solidification), est supérieure au coût de la matière première-sciure de bois-utilisée.

   De sorte que rien ne pourra s'opposer à la généralisation du procédé suivant l'invention, d'autant plus que celui-ci permet, dans la phase cuisson des produits céramiques, l'élimination desdits produits sans, d'une part, créer de résidus secondaires et, d'autre part, dégager des matières nocives. 



   A cet effet, suivant l'invention, ledit procédé consiste à utiliser comme matière d'appoint une matière organique absorbante, telle que de la sciure de bois, additionnée de matières dont au moins une partie importante est combustible et/ou fusible à la température de cuisson des produits céramiques et qui sont constituées par des déchets ou résidus à l'état solide, pâteux ou à l'état de fluide. 



   Suivant une forme de réalisation avantageuse de   l"invention,   la sciure de bois et les matières précitées qui y sont additionnées sont mélangées intimement pour former une matière d'appoint homogène et d'allure pulvérulente, avant son incorporation à la pâte susdite à base d'argile ou de marne. 



   Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, la matière d'appoint susdite comprend, en poids, un minimum de 30% de sciure de   bois à   l'état sec, un minimum de 30% de matières susdites, le complément éventuel étant constitué par de l'eau. 



   D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description du procédé suivant l'invention, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif. 



   Le procédé de fabrication de produits céramiques, en particulier de briques, suivant   l'inventioh   consiste à incorporer, au cours de la préparation par voie humide de la 

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 pâte à base d'argile ou de marne, une matière d'appoint combustible qui, lors de la cuisson de ladite pâte, se consumme et crée dans le produit fini des vides ayant pour but d'augmenter la porosité dudit produit et d'abaisser son poids. Comme matière d'appoint, on utilise avantageusement de la sciure de bois à laquelle on additionne des matières qui sont combustibles et/ou fusibles à la température de cuisson de la pâte précitée et qui sont constituées par des déchets ou résidus, non recyclables ou récupérables, se présentant à l'état solide, pâteux ou à l'état de fluides. 



   Ces déchets ou résidus sont mélangés à la sciure de bois, broyés et malaxés, avec éventuellement addition d'eau et avant leur incorporation à la pâte précitée, pour former une matière d'appoint homogène, celle-ci étant alors tamisée pour présenter un caractère pulvérulent dont la granulométrie est égale ou inférieure       10 mm. 



   Ces déchets ou résidus comprennent des composés organiques pris soit isolément, soit en mélange et notamment des non-solvants, tels qu'hydrocarbures polyaromatiques et aliphatiques, huiles minérales, esters d'acides gras, phtala-   tès,   huiles et graisses végétales ou animales-et des solvants, tels qu'alcools, hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, hydrocarbures chlorés, cétones, esters, glycols et étherglycols. 



   La matière d'appoint peut également comprendre des levures, des masses bactériennes, des sous-produits de fermentation, tels que mycélium, champignons, microorganismes ayant permis la production de métabolites, ainsi que des boues de stations d'épuration d'eaux usées. Ces matières organiques peuvent être utilisées soit isolément, soit en combinaison ou encore en mélange avec les composés organiques cités ci-dessus. Dans ce dernier cas, lesdites matières organiques sont mélangées intimement à la sciure de bois avant que les composés organiques susdits soient ajoutés audit mélange.'
Il n'y a aucun inconvénient à ce que lesdites 

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 matières organiques comprennent des adjuvants de filtration, tels que du Kieselguhr. 



   La matière d'appoint peut encore comprendre, outre la sciure de bois, les matières organiques susdites et les composés organiques solvants ou non-solvants précités et pris soit en mélange, soit isolément, des vernis, des résines, des colles, des sels tels qu'aluminates et silicates, des bases, des cendres, des particules   métalliques,   de la silice et des déchets végétaux. 



   Ladite matière d'appoint comprend, en poids, un minimum de 30% de sciure de bois à l'état sec et un minimum de 30% des matières précitées dont une partie importante est combustible et/ou fusible, le complément éventuel étant constitué par de l'eau. Lors du mélange, on veille, d'une part,       ce que la quantité de solvant soit égale ou inférieure       10% en poids des matières organiques ajoutées       la sciure de bois et, d'autre part, à ce que la quantité de non-solvant soit aussi égale ou inférieure à 30% en poids desdites matières. Lorsque des cendres font partie dudit mélange, la quantité de cendres est comprise entre 10 et 20%, en poids, des matières additionnées       la sciure de bois. 



   La proportion dudit mélange sciure de bois et matières combustibles incorporée à la pâte est semblable et même supérieure à la proportion de sciure de bois additionnée, de la manière connue précitée, à ladite pâte. En effet, suivant l'invention, on incorpore à la pâte, en cours de préparation de celle-ci, une quantité de matière d'appoint, formée par le mélange précité, qui est égale ou inférieure à 30% en volume de ladite pâte. 



   Comme le mélange de la sciure de bois et des matières combustibles intervient dans le processus de cuisson de la pâte, on réalise ce mélange pour que son pouvoir calorifique soit compris entre 2000 et 4000 Kcal. En outre, pour éviter des surchauffes lors de la cuisson des produits céramiques, on choisit le pouvoir calorifique du mélange en 

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 fonction du pourcentage dudit mélange incorporé à la pâte, ce pouvoir calorifique diminuant lorsque le pourcentage du mélange augmente. 



   Comme il ressort de ce qui précède, l'utilisation du mélange susdit sciure de bois-déchets et résidus combustibles n'offre que des avantages. En effet : - sur le plan élimination des déchets et pollution, cette utilisation permet d'éliminer, sans création d'aucun déchet secondaire, des déchets non recyclables et non réutilisables et ce, sans risque de pollution, compte tenu du fait que le mélange incorpore à la pâte est soumis, lors de la cuisson de cette dernière dans un four, à des températures supérieures à
1000 C pendant plusieurs heures, les gaz de combustion séjournant dans le four pendant une période d'au moins 20 secondes, ce qui élimine tout risque de rejet nocif dans l'atmosphère. Les cendres (+/-12%) du mélange entrent en fusion avec les autres matières premières et font partie intégrante du produit fini. 



  - sur le plan économique, l'utilisation du mélange, permet au moins de compenser le coût de la matière première sciure de bois par l'économie réalisée par l'usage et l'élimination des déchets qui auraient dus être soit stockés, soit incinérés à grands frais. En outre l'utilisation dudit mélange,       pouvoir calorifique plus élevé que celui de la sciure de bois seule, permet de réaliser une économie sur les besoins énergétiques nécessaires à la cuisson de la pâte. 



  - sur le plan qualité des produits céramiques obtenus, l'utili- sation du mélange précité permet d'obtenir des produits dont les caractéristiques physiques sont similaires aux caracté- ristiques physiques des produits obtenus par incorporation à la pâte de sciure de bois pure. Quant aux caractéristiques esthétiques des produits, leur aspect peut être amélioré et/ou diversifié par l'utilisation de résines ou de pigments incorporés audit mélange. 



   A titre d'exemple, on peut avantageusement utili- 

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 ser, en briqueterie, un mélange dont la composition chimique serait, avec les constituants à l'état sec, la suivante :
Matières et composés 
 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> organiques <SEP> : <SEP> solvants <SEP> : <SEP> l <SEP> à <SEP> 10%
<tb> non <SEP> solvants <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 30%
<tb> Métaux <SEP> lourds <SEP> : <SEP> < <SEP> 800 <SEP> ppm
<tb> PCB <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> 5ppm
<tb> Pesticides <SEP> : <SEP> < <SEP> lppm
<tb> Cendres <SEP> 12 <SEP> à <SEP> 16%
<tb> Eau <SEP> 35 <SEP> à <SEP> 40%
<tb> Sciure <SEP> de <SEP> bois <SEP> :

   <SEP> le <SEP> solde
<tb> 
 
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite et que bien des modifications peuvent être apportées à cette dernière sans sortir du cadre du présent brevet.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de produits EMI7.1 céramiques, en particulier de briques, suivant lequel on incorpore à la pâte, à base d'argile ou de marne et au cours de la préparation par voie humide de cette pâte, des matières d'appoint, telles que de la sciure de bois, du polystyrène, en vue notamment d'augmenter la porosité et/ou d'abaisser le poids des produits finis obtenus par cuisson de la pâte susdite, après façonnage et séchage de cette dernière, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser comme matière d'appoint, une matière organique absorbante, telle que de la sciure de bois, additionnée de matières dont au moins une partie importante est combustible et/ou fusible à la température de cuisson des produits céramiques et qui sont constituées par des déchets ou résidus à l'état solide,

pâteux ou à l'état de fluide.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sciure de bois et les matières précitées qui y sont additionnées sont mélangées intimement pour former une matière d'appoint homogène et d'allure pulvérulente, avant son incorporation à la pâte susdite à base d'argile ou de marne.

3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les matières précitées ajoutées à la sciure de bois comprennent des matières ou composés organiques pris soit isolément, soit en mélange.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les composés organiques susdits sont des nonsolvants, tels qu'hydrocarbures polyaromatiques et aliphatiques, huiles minérales, esters d'acides gras, phtalates, huiles et graisses végétales ou animales.

5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les composés organiques susdits sont des solvants, tels qu'alcools, hydrocarbures aliphatiques, hydrocarbures aromatiques, hydrocarbures chlorés, cétones, esters, glycols, êtherglycols. <Desc/Clms Page number 8>

6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les matières précitées ajoutées à la sciure de bois comprennent des levures.

7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les matières précitées ajoutées à la sciure de bois comprennent des masses bactériennes.

8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les matières ajoutées à la sciure de bois comprennent des sous-produits de fermentation.

9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les matières ajoutées à la sciure de bois comprennent des boues provenant de stations d'épuration d'eaux usées.

10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les levures, masses bactériennes, sous-produits de fermentation et boues utilisés séparément ou en combinaison sont mélangés intimement à la sciure de bois avant que d'autres matières soient éventuellement ajoutées audit mélange.

Il. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que les levures, masses bactériennes, sous-produits de fermentation et boues comprennent des adjuvants de filtration, tels que du Kieselguhr.

12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les matières précitées ajoutées à la sciure de bois comprennent des substances, telles que peintures, vernis, résines et colles, prises soit isolément, soit en mélange.

13. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les matières précitées ajoutées à la sciure de bois comprennent des sels, tels qu'aluminates et silicates, et des bases pris soit isolément, soit en mélange.

14. Procédé suivant l'une quelconque des revendcations 1 à 13, caractérisé en ce que les matières précitées <Desc/Clms Page number 9> additionnées à la sciure de bois comprennent des cendres, des particules métalliques, de la silice, des déchets végétaux pris soit en mélange, soit isolément.

15. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 14, caractérisé en ce que la sciure de bois et les matières qu'on y incorpore ont une granulométrie égale ou inférieure à 10 mm.

16. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la matière d'appoint susdite comprend, en poids, un minimum de 30% de sciure de bois à l'état sec, un minimum de 30% de matières susdites, le complément éventuel étant constitué par de l'eau.

17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 16, caractérisé en ce que la matière d'appoint susdite comprend une quantité de solvant qui est égale ou inférieure à 10% en poids des matières mélangées à la sciure de bois.

18. Procédé suivant l'une quelconque des revendcations 4 à 17, caractérise en ce que la matière d'appoint comprend une quantité de non-solvant égale ou inférieure 30% en poids des matières mélangées à la sciure de bois.

19. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 14 à 18 caractérisé en ce que la matière d'appoint comprend une quantité de cendres comprise entre 10 et 20% en poids des matières combustibles et/ou fusibles mélangées à la sciure de bois.

20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que l'on incorpore à la pâte précitée une quantité de matière d'appoint, constituée par la sciure de bois et les matières combustibles et/ou fusibles susdites, qui est égale ou inférieure à 30% en volume de ladite pâte.

21. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu'on mélange la sciure de bois et les matières précitées pour que le pouvoir calorifique <Desc/Clms Page number 10> du mélange soit compris entre 2.000 et 4.000 Kcal.

22. Procédé suivant la revendication 21, caractérisé en ce que l'on choisit le pouvoir calorifique du mélange en fonction du pourcentage de mélange incorporé à la pâte précitée, ledit pouvoir calorifique diminuant lorsque le pourcentage de mélange augmente.