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Liant pour le briquetage ou le moulage de combustibles, de matières minérales, de terres ou d'autres substances à l'état finement divisé ou pulvérisé.
Le liant qui fait l'objet de la présente inven- tion comprend deux ingrédients essentiels, savoir une pâ- te aqueuse et une substance bitumineuse solide, mises en- semble et incorporées sous l'influence de la chaleur et d'une pression supérieure à la pression atmosphérique, en conservant n'importe quelle proportion désirée de l'eau initialement en présence.
L'un des ingrédients du liant qui fait l'objet de la présente invention est une substance solide de la nature du bitume et on peut employer à cet effet du brai de goudron de houille, du bitume, de l'asphalte naturel ou le résidu de la distillation du pétrole asphaltique, ou bien on peut employer des combinaisons de ces substan- ces ou de leurs dérivés. *
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Le second ingrédient du liant est une pâte aqueuse ou une solution d'une substance végétale conte- nant de l'amidon, de préférence une substance de la na- ture d'une céréale.
Le constituant amylacé de cette pâte aqueuse peut être de l'amidon préparé, ou bien il peut consister en une céréale sous une forme préparée par exemple en une farine de froment, d'orge, de riz, de mais, ou autre, ou bien il peut consister en des légumineuses comme les pois, les fèves, et autres ou encore en des racines et tiges comme les pommes de terre, les arti- chaux, le manioc et autres, ou en des graines telles que les glands, les châtaignes, la graine de coton, la grai- ne de lin, la graine de chanvre, et autres ; fait, il peut consister en n'importe quelle substance végétale ayant une teneur suffisante en amidon et pouvant être com- modément transformée enune pâte aqueuse.
La pâte peut consister en n'importe laquelle des substances énumérées ci-dessus à l'état brut ou bien en des produits raffinés provenant de ces substances,ou bien en des résidus et des sous-produits de ces substances, comme le son, les brisures, les déchets de brasserie, les coquilles, les pelures, les écailles, et autres, ou en une combinaison quelconque de ces substances, brutes ou raffinées.
La pâte aqueuse peut être modifiée par l'ad- jonction de petites quantités, en une proportion ne dé- passant pas deux parties dans cent parties, de substan- ces alcalines telles que la soude, l'ammoniaque, le si- licate de sodium ou des substances analogues, en vue d'augmenter la viscosité du constituant végétal de la pâte ou de le modifier autrement. On peut également ajou- ter de petites quantités de produits chimiques de conser-
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vation comme l'acide salicylique, le crésol, le phénol, l'aldéhyde formique et autres, en vue d'empêcher la dé- composition de la pâte.
L'ingrédient végétal de cette pâte aqueuse peut être réduit, par un procédé approprié quelconque, à l'é- tat de finesse voulu pour assurer l'homogéné ité de la pâte, et l'eau peut être ajoutée pendant cette phase de l'opération si on le désire.
La pâte peut en outre être préparée avant l'in- corporation dans l'autre ingrédient du liant, par agita- tion ou malaxage en présence de chaleur et, la substance alcaline mentionnée plus haut, servant à modifier la sub- stance, ainsi que les matières de conservation peuvent être ajoutées à ce moment lorsque de semblables substan- ces sont nécessaires.
Après avoir choisi un ingrédient bitumineux ap- proprié et avoir préparé la pâte aqueuse de la manière dé- crite ci-dessus, on met les deux ingrédients du liant en contact intime, en présence de chaleur et par pression.
L'invention n'est pas limitée à l'emploi d'un type quelconque d'appareils pour incorporer des ingré- dients ; on peut employer un récipient fermé destiné à être chauffé par des moyens connus et appropriés quelcon- ques, et muni d'un système agitateur approprié ou d'un mécanisme de malaxage; ce récipient doit être capable de résister à des pressions intérieures beaucoup plus éle- vées que celle de la vapeur d'eau à la température à la- quelle on juge convenable de travailler.
Le récipient doit être construit de façon à permettre d'y introduire des ingrédients venant d'une source extérieure de l'un ou l'autre ou des deux ingrédients, tandis que la pression régnant dans le récipient est sensiblement supérieure à
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celle de l'atmosphère ambiante, et il est désirable que le récipient soit muni d'un manomètre et d'une soupape appropriée de façon que la pression de vapeur dans le récipient puisse être réglée.
Les deux ingrédients peuvent être introduits séparément ou simultanément dans le récipient mélangeur enfermé. Pour plus de commodité dans l'opération, il est préférable d'introduire sous pression l'un des ingrédients ou les deux ingrédients à une température de 1000 C ou au-dessus. Mais l'un ou l'autre des ingrédients ou les deux ingrédients peuvent être introduits dans le réci- pient mélangeur à l'état solide ou froid, si on le dési- re, et la température et la pression peuvent être élevées dans la suite jusqu'à ce qu'on atteigne des conditions appropriées pour l'incorporation.
Pendant la période d'incorporation, la pression de vapeur dans le récipient demélange doit être maintenue de façon que la température correspondante de la masse soit considérablement au-dessus du point de fusion de l'ingrédient bitumineux.
Le temps nécessaire pour l'incorporation des deux ingrédients en une masse homogène peut varier de quelques secondes à plusieurs heures, suivant les pro- portions relatives des deux ingrédients, la température du récipient et les propriétés physiques telles que la fluidité, la viscosité et autres des deux ingrédients qui sont combinés.
Le pourcentage d'eau dans la pâte aqueuse peut varier, mais une pâte contenant de 10 % à 20 % de maniè- res solides est habituellement considérée comme la plus avantageuse, bien que lorsqu'on désire un produit final très aqueux, on puisse employer une pâte contenant plusxf
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de 90 % d'eau tandis que lorsqu'un produit final relative- ment sec est nécessaire, on peut employer une pâte conte- nant plus de 20 % de matières solides.
Les ingrédients peuvent être incorporés en n'importe quelles proportions désirées, mais on a trouvé désirable l'emploi d'un liant consistant en des parties approximativement égales des deux ingrédients.
L'humidité du produit final incorporé peut être réglée ; pendant la période d'incorporation, de l'eau peut être extraite de la masse dans n'importe quelle mesure désirée moyennant un échappement de vapeur par la soupa- pe de réglage ; jusqu'à ce que l'incorporation soit fort avancée, la pression et la température à l'intérieur du récipient doivent être maintenues au-dessus du point de fusion de l'ingrédient bitumineux.
A la sortie du récipient mélangeur, le liant peut contenir jusqu'à 50 % d'eau. Il est à l'état semi- liquide et sous cette forme il peut être introduit direc- tement, avec la matière pulvérisée à briqueter, dans le malaxeur ou mélangeur.
Lorsque le liant est sorti du récipient mélan- geur et qu'onle laisse se refroidir, il fait prise en une masse solide en conservant son humidité. A l'état solide, il peut être broyé très finement, être mélangé à la matière pulvérisée et introduit dans le broyeur à ma- laxer ou dans le mélangeur, où la chaleur fournie par une chemise de vapeur ou des jets de vapeur amène le liant à l'état semi-liquide comme précédemment.
On connaît déjà un grand nombre de procédés ayant pour but l'incorporation d'un ingrédient bitumineux ou huileux dans un ingrédient aqueux contenant de l'ami- don, pour obtenir un produit de plus grande valeur que chacun des ingrédients initiaux considéré seul
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L'ingrédient bitumineux.ou huileux était dans ce cas de nature telle que l'incorporation s'effectuait dans des récipients ouverts ou à la pression atmosphéri- que, par simple agitation de deux ou de plusieurs subs- tances ensemble, avec ou sans application de chaleur.
Cet- te incorporation a été facilitée dans bien des cas par l'introduction de liquides tels que l'alcool, le benzol ou des dissolvants analogues, le goudron, ou le pétrole brut, dans lesquels les ingrédients sont, dans une cer- taine mesure, mutuellement solubles ou miscibles, ou par l'emploi d'alcalis comme le silicate de sodium en propor- tions importantes, ou par l'emploi de substances absor- bantes comme l'asbeste, la sciure de bois, la fibre de cellulose, et autres.
Le brai ou le bitume était de nature telle qu'il était fluide à de '.basses températures ou bien il était modifié par l'addition d'huiles ou d'autres substances bitumineuses en vue d'abaisser le point de fu- sion de façon que l'incorporation puisse se faire sans la perte de l'eau qu'on désirait faire retenir par la masse.
Le but essentiel du présent procédé est d'in- corporer dans une pâte végétale ayant n'importe quelle teneur d'eau praticable et désirée, un produit bitumi- neux quelconque qui est normalement solide mais peut être transformé en un fluide par le chauffage à une tempéra- ture inférieure à celle à laquelle le constituant végé tal de la pâte serait endommagé, et avec conservation, dans le produit fini résultant de l'incorporation, d'une quantité aussi grande qu'on le désire de l'hamidité ini- tiale.
On peut par exemple préparer 100 kg. de pâte végétale en ajoutant 20 kg' de farine d'orge à 80 litres
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d'eau, en chauffant le tout avec agitation et en ajou- tant 200 gr. de soude et 200 ce de crésol.
Comme ingrédient bitumineux, on prend 100 kg. de brai de pétrole ayant un point de fusion de 1300 C en- viron et on le prépare en le chauffant notablement au- desaus du point de fusion.
Lorsqu'on dispose alors de ces deux ingrédients préparés dans des récipients enfermés et séparés, reliés par des vannes au récipient de mélange chauffé, on ouvre les vannes et on laisse le liquide s'écouler dans le ré- cipient de mélange commun. Il se développe dans le réci- pient mélangeur une pression de vapeur, et une pression sensiblement supérieure à celle-ci doit être maintenue dans les récipients d'alimentation pour vider ceux-ci. Si on désire réduire la pression dans le récipient ou l'hu- midité dé la masse, on laisse de la vapeur s'échapper par la soupape de réglage. Lorsque l'incorporation est complè- te, ce qui est déterminé au moyen d'une prise d'essai, le liant est évacué au moyen d'une vanne appropriée.
Si 5 li- tres d'eau ont été éliminés sous forme de vapeur, le poids du liant fini sera approximativement de 195 kg., dont 51% sont du bitume, 10% de la matière de céréale et 39% de l'eau.
Ceci dit, je déclare considérer comme étant de mon invention et revendiquer :
1 .- Un liant pour combustibles, matières miné- rales, terres et autres substances à l'état finement di- visé, consistant essentiellement en un mélange homogène qu'on prépare en incorporant une substance bitumineuse normalement solide dans une pâte aqueuse d'une matière végétale contenant de l'amidon et modifiée, si on le dé- sire, par l'addition d'une matière alcaline ou d'un pro- duit chimique de conservation, ou des deux, dans des pro- portions limitées, l'incorporation se faisant avec une
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agitation appropriée et sous une pression de vapeur su- périeure à la pression atmosphérique, à une température sensiblement supérieure au point de fusion de la subs- tance bitumineuse normalement solide,
et de manière que n'importe quelle proportion désirée de l'humidité conte- nue dans la pâte aqueuse initiale peut être conservée dans le liant et fait partie du liant final homogène, terminé.
2 - Le procédé de fabrication d'un liant dans le but ci-dessus indiqué, en substance de la manière spé- cifiée sous 1 .