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Procédé à'ut11iJation de laitier.
La présente invention concerne des compositions de laitier ayant des propriétés avantageuses.
Les laitiers que concernent l'invention sont ceux qui sont obtenus au cours de l'élaboration du fer ou de l'acier et qui sont-de caractère basique,comme le laitier basique de haut fourneau et le laitier basique d'aciérie,qui contiennent des silicates de calcium et des silicophosphates de calcium. Ces laitiers sont uti- lisés pour de nombreuses applications, comme engrais, agents d'amen- dement du sol et ballast de chemin de fer. La demanderesse a décou- vert à présent avec surprise que ces laitiers traités par une subs-
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tance hydrofuge offrent des avantages inattendus et peuvent être utilisés* entre autres,pour la protection des conduites souterraines. et peuvent être conservés de façon satisfaisante .à l'air libre.
L'invention a dès lors pour objet une composition qui comprend un laitier particulaire' du type indiqué traité et de préférence enrobé à l'aide d'une substance hydrofuge.
Le laitier particulaire peut être celui provenant du refroidissement rapide dans l'eau du laitier en fusion ou celui obtenu par broyage ou concassage de laitier refroidi dans l'eau ou à l'air. Avantageusement, le laitier a une granulométrie telle qu'il ne comprenne pas de particules de plus de 0,5 mm et que sa surface spécifique soit d'au moins 500 cm2/g.
La substance hydrofuge peut être un acide gras à longue chaîne comptant de préférence plus de 10 et avantageusement 16 à 20 atomes de carbone ou un de sas sels insolubles dans l'eau, une amine aliphatique à longue, chaîne comptant avantageusement 16 à 20 atomes de carbone ou un silicone. Des exemples d'acides gras à longue chaîne sont l'acide stéarique, l'acide palmitique, l'acide laurique et l'acide oléique. Des exemples de sels d'acides gras sont les stéarates de calcium , d'aluminium, de magnésium et de zinc, les palmitates de calcium et de zinc, le ricinoléate d' aluminium et l'oléate d'aluminium.
Un exemple d'aminé aliphatique. à longue chaîne est la stéarylamine. Des exemples de silicones sont les alkylsilicones,comme le méthyltrichlorosilane.
La Demanderesse a découvert avec surprise que des quantités relativement faibles de substances hydrofuges suffisent pour traiter efficacement une quantité déterminée de laitier particulaire. Par conséquent, suivant une de ses formes de réalisation, l'invention procure une composition comprenant un laitier particu- laire enrobé de 0,05 à 0,5% de son poids d'une substance hydrofuge.
Il est évident qu'on peut en utiliser une quantité plus importante
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si on le désire.
L'invention a également pour objet un procédé de produc- tion d'une composition de laitier'améliorée,suivant lequel on traite le laitier particulaire à l'aide d'une substance hydrofuge.
De préférence, le laitier particulaire est traité de façon que les particuies soient enrobées par la substance hydrofuge.
Le traitement du laitier particulaire par la substance hydrofuge peut se faire de nombreuses façons. Par exemple, la substance hydrofuge peut être pulvérisée sur le laitier particu- laire à l'état de solution ou de suspension dans un solvant organi- que volatil, qui est ensuite chassé par évaporation. et récupéré.
Suivant un procédé préféré , le laitier et la substance hydro- fuge sont mis en contact intime, par exemple par broyage de façon que la substance hydrofuge s'appliq@@ en enrobage sur le laitier parti claire. Un procédé approprié à cette fin consiste à ajouter la substance hydrofuge à l'état de paillettes ou de perles au laitier partiellement broyé et à broyer les deux constituants ensemble. La Demanderesse a découvert également que pour obtenir une bonne adhérence des acides gras au laitier, le broyage est exécuté le plus avantageusement à une température excédant de quelques degrés le point de fusion des acides grasCela peut se faire avantageusement en introduisant l'acide gras dans le broyeur final lorsque la température du laitier est de 60 à 100 C.
Des appareils appropriés permettant de mettre le laitier et la substance hydrofuge en contact ou de les broyer comprennent les broyeurs rotatifs, les broyeurs à vis, les broyeurs à ruban, lesbroyeurs à boulets ou le?', broyeurs à tube.
Lorsqu'on recourt à des sels insolubles dans l'eau d'acide gras à longue chaîne, il est avantageux d'utiliser ces sels à l'état finement broyé et de les mettre en contact efficacement avec le laitier.De préférence, le sel d'acide gris est
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broyé à une granulométrie telle qu'il ait une surface spécifique de 20.000 à 150.000 cm2/g. De cette façon, un mélange efficace de petites quantités du sel d'acide gras avec des quantités relativement importantes de laitier est possible.
La Demanderesse a découvert également que le laitier particulaire enrobé d'une substance hydrofuge suivant l'invention assure un isolement thermique très adéquat et une très bonne protection contre la corrosion de conduites souterraines lorsque celles-ci sont noyées dans le laitier et que les conduites traitées ainsi requièrent un minimum de support en raison de la densité du laitier. Suivant une autre de ses formes de réalisation,l'invention procure donc un procédé pour protéger les conduites souterraines suivant lequel on entoure ou on noie les conauites à 1-laide d'une composition comprenant un laitier particulaire enrobé d'une substance hydrofuge comme décrit ci-dessus.
A cette fin, la granulonetrie du laitier particulaire est de préférence aussi fine que possible. Avantageusement, la granulométrie du laitier particulaire est telle qu'au moins 80% de celui-ci se présentent en particules de moins de 70 microns.
Utilisé pour la protection de conduites la composition comprenant un laitier particulaire enrobé d'une substance hydrofuge peut comprendre également des substances pesticides, bactéricides et/ou herbicides. Le pesticide peut être un composé inorganique, comme le sulfate de cuivre, le car- bonate de cuivre, le stéarate de cuivre, le Vert de Scheele ou un composé organique comme l'Aldrin, le Lindane, le Parathion, le Malathion, etc. Les composés du cuivre sont également efficaces somme bactéricides.
L'herbicide peut être un herbicide classique comte l'acide 2,4-dichlorophénoxy acétique, l'acide 4-chloro- 2-méthoxyphénoxy acét que, le N-(3-chlorophényl)-carbamate d'isopropyle, l'acide 2-dichloropropionique, la Simazine, le chlorate de sodium, le sulfamate d'ammonium etc.
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Les conduites souterraines isolées suivant l'invention sont normalement disposées dans une tranchée sur un lit de laitier particulaire enrobé de substance hydrofuge, puis la tranchée est remplie,au moins. partiellement,d'une nouvelle quantité de laitier,de façon à entourer complètement les conduites.
Si le laitier particulaire est conservé en tas à l'air libre, ce qui est le mode de stockage le plus économique, le laitier fait prise en une masse brocheuse. La Demanderesse a découvert que le laitier particulaire enrobé d'une substance hydrofuge suivant l'inv ention ne p r e n d pas en masse lorsqu'il est conservé à l'air libre mais constitue une couche superficielle imperméable sous laquelle le laitier reste meuble. Par conséquent, si le laitier particulaire doit être utilisé comme engrais, ou pour atténuer l'acidité du sol, le laitier broyé se présente, après stockage, encore à l'état meuble permettant une application facile.
Suivant une autre de ses formes de réalisation, l'invention procure un procédé de stockage à l'air libre de laitier particulaire, suivant lequel on forme un tas de laitier particulaire dont au moins la couche extérieure est enrobée d'une substance hydrofuge qui est de préférence un acide gras à longue chaîne ou un de ses sels ,de façon à constituer une couche imperméable sur le tas par exposition à l'humidité atmosphérique. L'ensemble du tas peut être constitué par le laitier particulaire enrobé de substance hydrofuge ou bien le tas peut être constitué par le lmitier particulaire recouvert d'une couche de laitier particulaire enrobé de substance hydrofuge.
Si le laitier colt être utilisé comme engrais, il peut être mélangé avec a'autres engrais comme le chlorure de potas- sium et peut se présenter par exemple , à l'état de mélange pulvérulent contenant du laitier et du chlorure de potassium.
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Les exemples suivants illustrent l'invention.
EXEMPLE 1 -
On mélange 2,268 kg de laitier basique broyé (dont 80% traversent'un tarais à mailles de 152 microns) avec 0,045 kg de stéarate de calcium d'une surface spécifique de 100.000 cm2/g dans un mélangeur rotatif. Le mélange formé est mélangé à son tour avec 4.3,091 kg de laitier basique broyé dans un mélangeur rotatif pour former un produit qui, après stockage pendant 1 an à l'air libre, conserve ses propriétés de mobilité Ce phénomène est dû à la formation sur le tas d'une mince couche superficielle imperméable à l'humidité.
A titre de comparaison, un laitier basique broyé (dont 80% traversent un tamis à ailles de 152 microns) n'ayant subi aucun traitement prend totalement en sasse par stockage à l'air libre et perd complètement ses propriétés de mobilité.
EXEMPLE 2 -.
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J J,., On mélange dans un nexar-geur à ru.-. 37,784 kg de laitier basique (dont 80% traversent un tards c mailles de 152 microns), 7,575 kg de chlorure de potassium(dont 60% traversent un tamis à ille4 s de 3:sa mp.ren8)p ir8 nez ste'h)* de magnésium. Le produit est conservé à l'air libre pendant 6 mois,et est alors encore meuble. A l'analyse, on ne décèle
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aucune pere de pota:;,sli;'"4' EXffhPLK 3 ¯ Du laitier oasiqua e-t broyé cans une série de broyeurs à las" twAans le dernier desalel!:/)n ;tr.ti.'çr.,u.:1tc:u ::'c:.itle:::' basique (dent 90% traversent un tamis à mailles o.r 14,j5 Ciiorons) à r:,san de 55,8 tonnes par heure en neue temps que 55,*7 kg/heure a'aclce stéariquf en écailles tel qu'il est disponible dans le com.,r2-ce.
Le I)l'Ç.1Üt (dont 85% traversent un tamis à mailles de 152 microns) est extrait,
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du broyeur à 70 C, puis conserve ses propriétés de mobilité lorsqu'il est stocké à l'air libre.
EXEMPLE 4 -
Dans un mélangeur à ruban, on prépare le mélange suivant:
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<tb>
<tb> Stéarate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> (comme
<tb> dans <SEP> l'exemple <SEP> 1) <SEP> 8,165 <SEP> kg
<tb> Aldrin <SEP> de <SEP> qualité <SEP> techni- <SEP> 0,204 <SEP> kg
<tb> que <SEP> (95%)
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> cuivre <SEP> en <SEP> poudre <SEP> fine <SEP> (dont <SEP> 97% <SEP> traversent <SEP> un <SEP> tamis <SEP> à <SEP> mailles <SEP> de <SEP> 0,408 <SEP> kg
<tb> 53 <SEP> microns)
<tb> Laitier <SEP> basique <SEP> (aont <SEP> 85% <SEP> traversent <SEP> un <SEP> tandis <SEP> à <SEP> mailles <SEP> 50,802 <SEP> kg
<tb> de <SEP> 152 <SEP> microns).
<tb>
Le mélange est ajouté à un supplément (4013,2 kg)de laitier basi- que analogue dans un grana mélangeur rotatif et incorporé intimement pour former un produit comprenant approximativement
0,2% de stéarate de calcium
50 ppm d'Aldrin
50 ppm de cuivre qui se révèle imperméable à 1'eau,mais impropre à la multiplication des parasites, racines ou bactéries du sous-sol.
EXEMPLE 5
Le produit préparé dans l'exemple 4 est utilisé pour isoler des conduites souterraines de chauffage.On creuse une tranchée telle que les conduites puissent être entouréescomplètement d'une épaisseur- de 102 mm ae laitier. Les conauites d'un diamètre de 102 mm sont alorsdéposées dans la tranchée et entourées de la composition de laitier préparée dans l'exemple 4.
.La protection contre la corrosion est excellente et l'isolement thermique est également bon. L'utilisation du laitier non traité de cette façon 'provoque la prise du laitier en une ' masse ayant l'aspect du béton qui se fissure lors du chauffage ou du refroidissement. En outre, le laitier non traité devient rapidement humide et perd ses propriétés d'iso-
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lement thermique.
REVENDICATIONS.
1 - Composition caractérisée en ce qu'elle comprend un laitier particulaire du type indiqué traité par une substance hydrofuge.
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Method of using slag.
The present invention relates to slag compositions having advantageous properties.
The slags to which the invention relates are those which are obtained during the production of iron or steel and which are basic in character, such as basic blast furnace slag and basic steelmaking slag, which contain calcium silicates and calcium silicophosphates. These slags are used for many applications, such as fertilizers, soil improvers and railroad ballast. The Applicant has now discovered with surprise that these milk products treated with a
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Water repellent tance offers unexpected advantages and can be used * among other things for the protection of underground pipes. and can be stored satisfactorily in the open air.
A subject of the invention is therefore a composition which comprises a particulate slag of the type indicated treated and preferably coated with a water-repellent substance.
The particulate slag may be that resulting from the rapid cooling in water of the molten slag or that obtained by grinding or crushing of slag cooled in water or in air. Advantageously, the slag has a particle size such that it does not include particles of more than 0.5 mm and that its specific surface is at least 500 cm 2 / g.
The water-repellent substance can be a long-chain fatty acid having preferably more than 10 and advantageously 16 to 20 carbon atoms or one of the water-insoluble salts, a long-chain aliphatic amine, advantageously having 16 to 20 carbon atoms. carbon or silicone. Examples of long chain fatty acids are stearic acid, palmitic acid, lauric acid and oleic acid. Examples of fatty acid salts are calcium, aluminum, magnesium and zinc stearates, calcium and zinc palmitates, aluminum ricinoleate and aluminum oleate.
An example of an aliphatic amine. long chain is stearylamine. Examples of silicones are alkylsilicones, such as methyltrichlorosilane.
We have surprisingly discovered that relatively small amounts of water repellents are sufficient to effectively treat a determined amount of particulate slag. Therefore, according to one of its embodiments, the invention provides a composition comprising a particulate slag coated from 0.05 to 0.5% by weight of a water repellent substance.
Obviously you can use a larger amount
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if desired.
A further object of the invention is a process for producing an improved slag composition whereby the particulate slag is treated with a water repellent substance.
Preferably, the particulate slag is treated so that the particles are coated with the water repellent substance.
The treatment of the particulate slag with the water repellant can be accomplished in a number of ways. For example, the water repellent substance can be sprayed onto the particulate slag as a solution or suspension in a volatile organic solvent, which is then removed by evaporation. and recovered.
According to a preferred method, the slag and the water repellent substance are brought into intimate contact, for example by grinding so that the water repellent substance is coated on the cleared slag. A suitable method for this is to add the water repellent substance in a flake or pearl state to the partially ground slag and to grind the two components together. The Applicant has also discovered that in order to obtain good adhesion of the fatty acids to the slag, the grinding is carried out most advantageously at a temperature exceeding the melting point of the fatty acids by a few degrees. This can be done advantageously by introducing the fatty acid into the final grinder when the temperature of the slag is 60-100 C.
Suitable apparatus for contacting or crushing the slag and water repellant include rotary mills, screw mills, band mills, ball mills or tube mills.
When water-insoluble salts of long-chain fatty acids are used, it is advantageous to use these salts in a finely ground state and to contact them effectively with the slag. Preferably, the salt of gray acid is
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ground to a particle size such that it has a specific surface area of 20,000 to 150,000 cm2 / g. In this way, efficient mixing of small amounts of the fatty acid salt with relatively large amounts of slag is possible.
The Applicant has also discovered that the particulate slag coated with a water-repellent substance according to the invention provides very adequate thermal insulation and very good protection against corrosion of underground pipes when the latter are embedded in the slag and when the pipes treated. thus require a minimum of support due to the density of the slag. According to another of its embodiments, the invention therefore provides a method for protecting underground conduits according to which the conauites are surrounded or flooded with 1-using a composition comprising a particulate slag coated with a water-repellent substance as described. above.
To this end, the particle size of the particulate slag is preferably as fine as possible. Advantageously, the particle size of the particulate slag is such that at least 80% of the latter is present in particles of less than 70 microns.
Used for the protection of pipes, the composition comprising a particulate slag coated with a water-repellent substance can also comprise pesticide, bactericidal and / or herbicidal substances. The pesticide can be an inorganic compound, such as copper sulfate, copper carbonate, copper stearate, Scheele's Green or an organic compound such as Aldrin, Lindane, Parathion, Malathion, etc. Copper compounds are also effective as a bactericidal agent.
The herbicide may be a conventional herbicide including 2,4-dichlorophenoxy acetic acid, 4-chloro-2-methoxyphenoxyacetic acid, N- (3-chlorophenyl) -carbamate, isopropyl acid, 2-acid -dichloropropionic, Simazine, sodium chlorate, ammonium sulfamate etc.
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The insulated underground pipes according to the invention are normally placed in a trench on a bed of particulate slag coated with water-repellent substance, then the trench is filled, at least. partially, with a new quantity of slag, so as to completely surround the pipes.
If the particulate slag is stored in a heap in the open air, which is the most economical method of storage, the slag sets in a skewer mass. The Applicant has discovered that the particulate slag coated with a water-repellent substance according to the invention does not lose mass when it is stored in the open air, but constitutes an impermeable surface layer under which the slag remains loose. Therefore, if the particulate slag is to be used as a fertilizer, or to mitigate the acidity of the soil, the ground slag is, after storage, still in a loose state allowing easy application.
According to another of its embodiments, the invention provides a method of storing particulate slag in the open air, in which a pile of particulate slag is formed, at least the outer layer of which is coated with a water repellent substance which is preferably a long chain fatty acid or a salt thereof, so as to constitute an impermeable layer on the heap by exposure to atmospheric humidity. The entire pile may be the particulate slag coated with water repellant or the pile may be the particulate lmitier covered with a layer of particulate slag coated with water repellent.
If the slag is to be used as a fertilizer, it can be mixed with other fertilizers such as potassium chloride and can be, for example, as a powder mixture containing slag and potassium chloride.
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The following examples illustrate the invention.
EXAMPLE 1 -
2.268 kg of ground basic slag (80% of which passes through a tarais with 152 micron mesh) are mixed with 0.045 kg of calcium stearate with a specific surface area of 100,000 cm 2 / g in a rotary mixer. The mixture formed is mixed in turn with 4.3.091 kg of basic slag ground in a rotary mixer to form a product which, after storage for 1 year in the open air, retains its mobility properties This phenomenon is due to the formation on the pile of a thin, moisture-impermeable surface layer.
By way of comparison, a ground basic slag (80% of which passes through a 152 micron mesh sieve) which has not undergone any treatment becomes completely sasse by storage in the open air and completely loses its mobility properties.
EXAMPLE 2 -.
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J J,., We mix in a nexar-geur à ru.-. 37.784 kg of basic slag (80% of which passes through a 152 micron mesh late), 7.575 kg of potassium chloride (60% of which passes through a sieve with ille4 s de 3: sa mp.ren8) p ir8 nez ste'h) * magnesium. The product is stored in the open air for 6 months, and is then still loose. On analysis, we do not detect
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no pere de pota:;, sli; '"4' EXffhPLK 3 ¯ From oasis slag and ground in a series of grinders to las" twAans the last desalel!: /) n; tr.ti.'çr., u .: 1tc: u :: 'c: .itle :::' basic (90% tooth passes through a 14 gold mesh sieve, j5 Ciiorons) at r:, san of 55.8 tons per hour in neue time that 55, * 7 kg / hour a'aclce steariquf in scales as available in the com., r2-ce.
The I) Ç.1Üt (85% of which passes through a 152 micron mesh sieve) is extracted,
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of the crusher at 70 C, then retains its mobility properties when stored in the open air.
EXAMPLE 4 -
In a ribbon mixer, the following mixture is prepared:
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<tb>
<tb> Calcium <SEP> <SEP> stearate <SEP> (as
<tb> in <SEP> example <SEP> 1) <SEP> 8,165 <SEP> kg
<tb> Aldrin <SEP> of <SEP> quality <SEP> techni- <SEP> 0.204 <SEP> kg
<tb> than <SEP> (95%)
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> copper <SEP> in <SEP> powder <SEP> fine <SEP> (of which <SEP> 97% <SEP> pass through <SEP> a <SEP> sieve <SEP> to <SEP> meshes <SEP> of <SEP> 0.408 <SEP> kg
<tb> 53 <SEP> microns)
<tb> Slag <SEP> basic <SEP> (aont <SEP> 85% <SEP> cross <SEP> a <SEP> while <SEP> to <SEP> meshes <SEP> 50,802 <SEP> kg
<tb> of <SEP> 152 <SEP> microns).
<tb>
The mixture is added to additional (4013.2 kg) of analogous basic slag in a large rotary mixer and incorporated intimately to form a product comprising approximately
0.2% calcium stearate
50 ppm Aldrin
50 ppm of copper which proves impermeable to water, but unsuitable for the multiplication of parasites, roots or bacteria of the subsoil.
EXAMPLE 5
The product prepared in Example 4 is used to insulate underground heating pipes. A trench is dug such that the pipes can be completely surrounded by a thickness of 102 mm of slag. The conauites with a diameter of 102 mm are then deposited in the trench and surrounded by the slag composition prepared in Example 4.
The corrosion protection is excellent and the thermal insulation is also good. The use of slag not treated in this way causes the slag to set into a concrete-like mass which cracks on heating or cooling. In addition, untreated slag quickly becomes wet and loses its iso-
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thermal element.
CLAIMS.
1 - Composition characterized in that it comprises a particulate slag of the type indicated treated with a water-repellent substance.