BE825529A - Procede de preparation de melanges de matieres premieres pour compositions vitrifiables - Google Patents

Description

  Procédé de préparation de mélanges de matières premières pour compositions vitrifiables   <EMI ID=1.1> 

  
pour la préparation de mélanges de -matières premières, destinés à la fabrication de verrez, dans lesquels

  
 <EMI ID=2.1> 

  
carbonates et dont la composition défavorise une fusion accélérée.

  
 <EMI ID=3.1> 

  
lins sous forme d'hydroxydes, en pamrticulier sous forme

  
 <EMI ID=4.1> 

  
terreux et d'un carbonate alcalin scsous l'action de l'eau, sont faciles à transformer en agglomérés et possèdent une composition permettant d'obtenir des rendements accrus.

  
Il est encore connu que dans le procédé à l'autoclave, employé pour la préparation du grès,

  
la désagrégation des grains de sable est facilitée par la présence de sables feldspathiques et en parti-  culier des alcalis feldspathiques, cette désagrégation étant effectuée par action de l'eau et de la chaleur.

  
Cette désagrégation hydro-thermique, appliquée à un minerai perlitique, permet d'obtenir une matière première complexe convenant pour la fabrication de verre, et dans laquelle le NaOH formé a réagi immédia-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
Par un tel traitement hydro-thermique de mélanges bruts contenant de l'hydroxyde de sodium, il est en outre possible d'améliorer le processus d'affinage du verre.

  
Il est d'autre part connu de mettre en oeuvre des matières premières et des mélanges de celles-ci sous une forme finement granulée ou broyée, qui augmente les surfaces de contact entre les partenaires des réactions et les granules et partant la capacité de fusion.

  
L'emploi direct de solutions aqueuses d'hydroxydes de métaux alcalins, entre autres sous forme de

  
 <EMI ID=6.1> 

  
ne constitue en fait qu'une substitution d'un ingrédient initial, et des proportions trop fortes de lessive produisent des mélanges pâteux difficiles à manipuler. Les proportions importantes d'eau, introduites avec l'hydroxyde alcalin, et qui se situent en dehors de la gamme des proportions favorisant le déroulement voulu des réactions, entraînent en outre la perte du ruissellement libre des mélanges et divers désavantages pour le processus de fusion. Une proportion d'eau trop élevée exige une consommation élevée d'énergie pour l'évaporation de l'excédent et diminue les contacts  entre les partenaires des réactions, ainsi que la conductibilité thermique lors de la fusion.

  
Les procédés hydro-thermiques connus pour la préparation de matières premières complexes pour la fabrication du verre exigent l'emploi de matières premières déterminées et travaillent avec des rapports matières solides-eau extrêmement désavantageux pour

  
le déroulement de la fusion, du fait qu'ils exigent

  
des dépenses supplémentaires importantes d'énergie

  
pour l'élimination de l'eau en excès.

  
Pour éviter quelques-uns de ces désavantages,

  
on emploie des lessives de soude caustique plus fortement concentrées, mais moins économiques, ou on met

  
en oeuvre des traitements supplémentaires dispendieux, tels qu'entre autres la granulation, le séchage et(ou) le frittage des mélanges, traitements qui augmentent les dépenses et la consommation d'énergie.

  
Théoriquement, la formation d'un hydroxyde d'alcali par réaction d'un hydroxyde de métal alcalinoterreux avec un carbonate d'alcali devrait être particulièrement avantageuse, puisqu'elle permet l'emploi

  
de matières premières solides en poudre, auxquelles il suffit d'ajouter une certaine proportion d'eau. Il s'est cependant avéré qu'une transformation satisfaisante

  
de ce genre n'est réalisable qu'avec une proportion relativement importante d'eau, qui provoque à nouveau

  
les inconvénients déjà cités plus haut.

  
Jusqu'à présent, on a négligé de tenir

  
compte du mécanisme d'action de la soude caustique

  
mise en oeuvre de façon directe ou indirecte. Les fa-  çons de procéder actuelles ne permettent pas, ou du

  
moins pas dans toute la mesure du possible, de réaliser des états de grande réactivité, ou ne parviennent à ceux-ci que par des voies peu avantageuses. On n'a

  
jamais essayé de régler directement ou d'influencer

  
d'une manière déterminée le déroulement des réactions

  
les plus importantes, qui ont lieu dans le stade de préparation du mélange des partenaires de ces réactions. Il s'ensuit que les conditions, permettant d'exploiter toutes les réactions théoriquement réalisables dans de tels systèmes pour faciliter et améliorer le processus

  
de fusion, n'ont pas encore été établies. Les procédés actuellement connus limitent fortement le choix des matières premières et ne permettent pas d'adapter celuici aux ressources naturelles disponibles dans une région économique donnée. Les procédés connus pour la préparation de mélanges vitrifiables renfermant des hydroxydes d'alcalis, ne sont par ailleurs que difficilement adaptables à des techniques ou systèmes connus ou disponibles.

  
Les procédés connus pour la préparation de mélanges de matières premières pour compositions vitrifiables destinés à la fabrication de verres contenant des oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux sont par conséquent peu satisfaisants du point de vue économique, technologique et énergétique et limités en ce qui concerne l'exploitation des ressources naturelles d'une région donnée.

  
La demanderesse s'était donc fixée comme but

  
de développer un procédé plus rationnel pour la préparation de mélanges de matières premières, convenant 

  
pour la fabrication de verres contenant des oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux et possédant une réactivité supérieure à celle des mélanges connus de

  
ce genre.

  
En d'autres mots, le but poursuivi était l'amélioration de la fabrication de verres contenant des

  
oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux par la préparation de mélanges de matières premières, dont la composition permet d'influencer de manière déterminée

  
et de régler directement certaines réactions importantes entre les ingrédients du mélange, ayant lieu au moment

  
de la préparation de celui-ci et au début du processus

  
de fusion, de façon à parvenir avec une consommation d'énergie plus réduite à un verre d'une qualité améliorée, tout en permettant d'exploiter les ressources naturelles disponibles en matières premières et de tirer profit

  
des possibilités technologiques et des appareillages  techniques d'installations existantes.

  
Conformément à l'invention, cet objet est réalisé par l'emploi de l'eau pour la constitution d'une phase aqueuse, dans laquelle ont lieu les réactions connues en soi des oxydes ou hydroxydes de métaux alcalino-terreux

  
et des carbonates d'alcalis et (ou) des hydroxydes d'alcalis et des carbonates alcalino-terreux d'un mélange de matières premières, dans lequel les proportions relatives des partenaires des réactions sont choisies de telle façon que ces réactions se déroulent dans

  
un système formé de la phase liquide et des matières encore solides, et qu'une proportion suffisante d'hydroxydes d'alcalis est formée ou subsiste dans 

  
le mélange des ingrédients, et que les réactifs de départ et les produits réactionnels sont mis en contact intime et(ou) réagissent avec d'autres constituants du mélange.

  
Par un choix approprié des constituants du mélange, de la granulométrie des matières premières,

  
de la proportion d'eau et des conditions réactionnelles. il est possible de réaliser une répartition telle des matières solides dans la phase liquide qu'un contact intime s'établit entre les constituants et(ou) que les dérivés des métaux alcalins et alcalino-terreux formés réagissent dès ce moment avec les sources d'oxyde de silicium et(ou) d'oxyde d'aluminium avec formation anticipée de produits nécessaires à la fabrication du verre.

  
Il a été trouvé que la phase aqueuse contenant le ou les hydroxydes alcalins et correspondant sensiblement à une lessive caustique d'une concentration d'environ 15 à 25%, est particulièrement importante pour les réactions anticipées des sources d'oxydes alcalinoterreux et d'oxyde de silicium et(ou) l'établissement de contacts intimes entre ces produits et partant pour l'obtention de mélanges extrêmement réactifs, accélérant le processus de fusion. 

  
Sur base des réactions connues, se déroulant dans de tels systèmes carbonate alcalin/hydroxyde alcalino-terreux/eau/hydroxyde alcalin/carbonate alcalinoterreux, et de considérations thermo-dynamiques, il

  
a été trouvé que l'obtention de mélanges particulièrement réactifs dépend principalement des rapports entre les ions hydroxyde, provenant des sources de métaux alcalins et alcalino-terreux et(ou) formés dans le  mélange par réaction des ions oxyde avec l'eau, et les ions carbonate provenant des sources de métaux alcalins et alcalino-terreux et(ou) formés par la réaction d'autres anions appropriés, introduits avec les matières premières, avec certains ingrédients'du mélange, sans que la forme,sous laquelle ces ions sont introduits, ou les sources de métaux alcalins ou alcalino-terreux, dont ces ions dérivent, y jouent un rôle essentiel.

  
Il a été constaté en outre que dans les mélanges de carbonates d'alcalis, dont le carbonate de sodium

  
est préféré, et d'hydroxydes alcalino-terreux, parmi lesquels on préfère l'hydroxyde de calcium, d'une part, et d'hydroxydes d'alcalis, en particulier l'hydroxyde

  
de sodium, et de carbonates alcalino-terreux, surtout

  
le carbonate de calcium, d'autre part, il s'établit un état d'équilibre, qui est déterminé par la proportion

  
de l'eau introduite dans un tel système et par la température, mais n'est que peu influencé par les autres ingrédients des mélanges de matières premières.

  
En partant de cette constatation, le problème défini est résolu conformément à l'invention en fixant le rapport entre les ions hydroxyde et les ions carbonate entre environ 4:1 et environ 1:1, de préférence

  
proche de 2:1, et les proportions molaires relatives entre l'eau et les ions hydroxyde dans un rapport

  
entre 4:1 et 1:2.

  
Les réactions ayant lieu dans les conditions conformes à l'invention dans les mélanges de matières premières tendent à y établir des états de grande  réactivité, accélérant la fusion subséquente. Parmi

  
ces conditions de forte réactivité, il y a lieu de citer la très fine répartition des carbonates et hydroxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux fraîchement formés et précipités sur les constituants en fines particules du mélange, et les réactions entre ces constituants, favorisées par les grandes surfaces de contact et les distorsions réticulaires dues aux conditions de formation. Ces états réactifs sont en outre favorisés par le choix d'un équilibre fort éloigné de l'état donné par les proportions relatives des matières premières, permettant d'obtenir des taux de transformation élevés.

  
L'équilibre du mélange est d'autre part choisi tel que l'augmentation de la température lors de la fusion et la déshydratation qui en résulte conduisent

  
à de nouveaux déplacements prononcés, éloignant le mélange de son état d'équilibre.

  
Comme sources des ions hydroxyde, on peut employer les hydroxydes d'alcalis, en particulier sous forme de lessive de soude caustique, préparée par voie électrolytique, et(ou) de potasse caustique. Il a cependant été trouvé que les hydroxydes alcalino-terreux sont particulièrement avantageux comme sources d'ions hydroxyde, parce que leur emploi conduit de façon beaucoup plus rapide à l'équilibre du système carbonate d'alcali/hydroxyde alcalino-terreux/eau/ hydroxyde d'alcali/carbonate alcalino-terreux qu'en partant d'un mélange carbonate alcalino-terreux/ hydroxyde d'alcali.

  
Les réactions conduisant à l'état de forte réactivité recherché, favorisant l'opération de fusion, se déroulent d'une façon particulièrement avantageuse lorsque l'hydroxyde alcalino-terreux est formé in situ par l'action de l'eau sur un ou des oxydes alcalinoterreux employés comme matières premières. De la totalité des oxydes, que le verre terminé doit contenir,

  
 <EMI ID=7.1> 

  
initialement sous forme d'oxydes et(ou) d'hydroxydes alcalino-terreux. Parmi ceux-ci, l'hydroxyde de calcium joue un rôle particulier; ce dernier est avantageusement formé in situ par l'action de l'eau sur la chaux vive utilisée comme matière première.

  
Comme sources des composés alcalino-terreux,

  
on utilise des'oxydes ou des hydroxydes, des mélanges d'oxydes et d'hydroxydes, ou encore des oxydes et(ou) hydroxydes en mélange avec des carbonates alcalinoterreux. Les matières premières sont des carbonates alcalino-terreux calcinés ou partiellement calcinés, telles que la chaux ou la dolomite calcinée, sous forme de poudre ou de fines particules, ou.encore sous forme

  
de morceaux plus-grossiers, qui se désagrègent au sein

  
du mélange par dilatation lors du processus d'hydratation. 

  
Les ions carbonate peuvent être introduits

  
dans les mélanges par des carbonates alcalinoterreux ou alcalins. Pour l'établissement de l'état

  
de grande réactivité recherché, il est particulièrement avantageux de remplacer les carbonates alcalinoterreux usuels par des oxydes et(ou) hydroxydes alcalino-terreux et d'utiliser des hydroxydes d'al-  calis à la place des carbonates d'alcalis. Il est ,préférable d'employer comme source des ions carbonate

  
un carbonate d'alcali, lorsque la source d'ions hydroxyde est un hydroxyde alcalino-terreux, et vice-versa. Entrent évidemment aussi dans le cadre de l'invention les mélanges, dans lesquels les constituants se trouvent dès le départ dans les proportions relatives idéales, correspondant à l'équilibre à atteindre.

  
Les matières premières -destinées à composer

  
les mélanges suivant l'invention, y compris les sources d'oxyde de silicium et d'aluminium, sont avantageusement employées dans leur totalité ou au moins en partie sous forme de fines particules ou à l'état finement divisé, soit comme poudres, pâtes ou boues, et peuvent provenir de sources naturelles ou être obtenues par des procédés industriels, le choix se portant en particulier sur

  
des sous-produits éventuels d'industries locales. La fine division augmente les surfaces de contact et accroît:
par conséquent la vitesse des réactions devant se dérouler au moment du mélange et lors de l'opération de fusion subséquente.

  
L'eau joue un rôle essentiel dans le procédé suivant l'invention, parce que c'est elle qui forme la phase liquide, dans laquelle doivent se dérouler les réactions conduisant à l'équilibre du système hydroxyde alcalino-terreux/carbonate d'alcali/eau/hydroxyde d'alcali/carbonate alcalino-terreux. L'augmentation

  
de la proportion d'eau déplace l'équilibre vers la

  
partie droite (carbonate alcalino-terreux), sa diminution vers le côté hydroxyde alcalino-terreux.

  
Eh tenant compte du rapport molaire entre 

  
l'eau présente et les ions hydroxyde des dérivés d'alcalis et alcalino-terreux, il y a lieu de prévoir au moins

  
1,2 mole d'eau par mole d'oxyde alcalino-terreux ou 0,2 mole par mole d'hydroxyde alcalino-terreux, et au plus

  
20 à 25% et de préférence entre 6 et 12% du poids du mélange de matières premières.

  
Cette eau peut être introduite sous forme libre et(ou) liée, à l'état liquide ou gazeux, comme vapeur d'eau, humidité, eau de cristallisation ou d'hydratation, milieu de préparation de suspensions, pâtes et(ou) solutions. Dans le but d'influencer l'état d'équilibre, cette eau peut être ajoutée de façon continue ou à certains moments appropriés, sous les formes et aux températures les plus efficaces.

  
Il s'est avéré particulièrement avantageux de procéder à des humidifications répétées avec séchages intermédiaires, le cas échéant combinés avec des traitements thermiques, afin de parvenir à une répartition favorable des produits réactionnels dans le mélange, facilitant les réactions subséquentes.

  
Dans le calcul de la proportion d'eau à ajouter, il faut évidemment tenir compte des quantités déjà conte-nues dans les matières premières humides, hydratées

  
ou employées sous forme de solutions. Il est également possible de préparer des mélanges partiels et de

  
provoquer par un choix approprié de la proportion

  
d'eau et de la température uniquement la réaction

  
d'une fraction du mélange, par exemple d'une seule

  
source d'ions carbonate avec une seule source-d'ions  hydroxyde. Un tel mélange partiel peut être conservé

  
tel quel et complété au moment de l'emploi.

  
Grâce à la solution préconisée par l'invention,

  
il est devenu possible d'employer les solutions aqueuses d'hydroxydes d'alcalis, produites par les procédés d'électrolyse, et d'obtenir par un choix judicieux

  
des conditions réactionnelles leur transformation aussi complète que possible en carbonates d'alcalis; est particulièrement préférée la réaction de l'hydroxyde de sodium avec le carbonate de calcium en carbonate de sodium et hydroxyde de calcium.

  
Il est également à noter que les réactions, qui

  
se déroulent conformément à l'invention dans le système carbonate d'alcali/hydroxyde alcalino-terreux/eau/hydroxyde d'alcali/carbonate alcalino-terreux, conduisent à des mélanges à ruissellement libre, faciles à manipuler.

  
Pour la réaction avec les hydroxydes d'alcalis,

  
le plus souvent sous forme de lessive de soude caustique, on peut employer les carbonates alcalino-terreux les

  
plus facilement disponibles, sous forme de poudre, de

  
pâte ou de boue; il est même possible d'utiliser des carbonates alcalino-terreux tels que la craie, dont l'emploi direct conduit dans les procédés classiques de fabri-cation du verre à des difficultés au moment de la fusion; le carbonate alcalino-terreux préféré est, comme déjà mentionné, le carbonate de calcium.

  
Les mélanges pâteux de ces composés deviennent progressivement plus fluides, au fur et à mesure de la formation de l'hydroxyde alcalino-terreux et du carbonate d'alcali, et l'hydroxyde alcalino-terreux ainsi obtenu est particulièrement réactif. 

  
Il est avantageux d'amorcer et(ou) d'entretenir les réactions conduisant à l'état d'équilibre par une augmentation de la température, par exemple entre 50 et
200[deg.]C et de préférence entre 80 et 150[deg.]C, ce traitement thermique pouvant être réalisé progressivement ou par paliers. Ce traitement thermique peut être réalisé à l'aide de vapeur d'eau ou de gaz résiduels contenant de la vapeur d'eau, en opérant à la pression normale

  
ou éventuellement sous pression réduite pour accélérer la déshydratation.

  
Le traitement thermique peut être combiné avec d'autres opérations, par exemple le malaxage ou le broyage des ingrédients des mélanges, ou se dérouler pendant un stockage intermédiaire ou immédiatement avant l'emploi des mélanges.

  
Le mécanisme réactionnel peut être influencé d'une manière particulièrement favorable en procédant

  
au traitement thermique dans un autoclave sous une pression de vapeur d'eau entre 1 et environ 15 kg/cm<2>, parce que ces conditions accroissent la vitesse réactionnelle et conduisent à un état particulièrement réactif.

  
Certaines des réactions se déroulant dans le mélange, telles que l'hydratation de la chaux vive, sont des réactions exothermiques, dont la chaleur libérée peut être exploitée directement pour le traitement thermique.

  
La réactivité des mélanges peut encore

  
être accrue en les soumettant simultanément à un broyage.

  
Pour rendre les mélanges faciles à manipuler,  il peut être avantageux de les soumettre à une agglomération avec ou sans déshydratation, en veillant cependant à ne pas modifier leur réactivité.

  
Par rapport aux procédés connus pour la fabrication de verres contenant des oxydes d'alcalis et alcalino-terreux, le procédé suivant l'invention a l'avantage de pouvoir régler et influencer de façon déterminée le déroulement des réactions, de façon à obtenir des mélanges particulièrement réactifs, facilitant dans une large mesure la fusion subséquente. Les mélanges conformes à l'invention permettent en outre de tirer largement profit des ressources naturelles et d'employer les installations techniques disponibles.

  
Les mélanges suivant l'invention accroissent la capacité de fusion d'environ 50 à 70% et permettent une économie notable d'énergie, tout en produisant des verres d'une qualité nettement plus uniforme.

  
L'invention est décrits ci-après plus en détail à l'aide de quelques exemples non limitatifs de modes de réalisation. 

  
EXEMPLE 1

  
En vue de la fabrication d'un verre pour récipients, on prépare un mélange avec les matières premières ci-après:

  

 <EMI ID=8.1> 


  
Ces matières premières sont mélangées pendant

  
30 secondes, puis on ajoute 7,5 kg d'eau et poursuit

  
le malaxage pendant 40 secondes. Ce mélange est ensuite stocké dans un silo pendant environ 3 heures vers 160[deg.]C.

  
EXEMPLE 2

  
Le mélange pour la fabrication de verre creux

  
de l'exemple 1 est préparé avec les ingrédients indiqués, mais sans addition d'eau. Au moment de son emploi, il est soumis à un traitement de 2 heures à la vapeur d'eau.

  
EXEMPLE 3

  
Les ingrédients indiqués à l'exemple 1 sont malaxés avec une proportion d'eau réduite à 5'kg, puis soumis pendant 30 minutes à l'autoclave à un traitement thermique à 150[deg.]C sous une pression d'environ 4,8 kg/cm<2>, réalisée par de la vapeur d'eau surchauffée. Après ce traitement, le mélange est finement broyé.

  
EXEMPLE 4

  
On souhaite fabriquer un verre contenant des oxydes d'alcalis et alcalino-terreux, de la composition ci-après (pourcentages en poids): 

  

 <EMI ID=9.1> 


  
Les matières premières disponibles sont du sable quartzeux sec, du feldspath, du carbonate de  sodium, du carbonate de potassium, du carbonate de  chaux broyé, de la lessive de soude caustique à 48% et de l'hydroxyde de calcium sous forme d'hydrate de calcium. L'on souhaite obtenir un mélange avec un rapport molaire entre les ions hydroxyde et les ions carbonate de 2:1. Les données connues pour le four de fusion à utiliser exigent une proportion d'eau de 1,5 mole par mole d'ions hydroxyde, cette eau devant être introduite exclusivement par la lessive de soude caustique. En tenant compte de la composition des matières premières disponibles et des proportions relatives entre les ions carbonate, les ions hydroxyde et l'eau, déterminées comme les plus avantageuses, le mélange à préparer pour 100 kg de verre doit posséder la composition.ci-après:

  

 <EMI ID=10.1> 
 

  
Avant son introduction dans le four de fusion,

  
ce mélange est soumis pendant une heure à un traitement thermique entre 40 et 50[deg.]C.

  
EXEMPLE 5

  
Un mélange préparé comme décrit à l'exemple 4

  
est soumis dans un four rotatif à une calcination,

  
puis il est stocké jusqu'à l'utilisation.

  
Préalablement à son emploi, ce mélange est 

  
soumis par charges successives à un traitement à la vapeur d'eau saturée de manière à provoquer une absorption d'eau d'environ 10 kg, celle-ci étant ensuite réduite dans un séchoir disposé en aval de l'installation de traitement thermique à une proportion entre 5 et 7 kg.

  
EXEMPLE 6

  
En vue de la préparation d'un verre creux,

  
on emploie les matières premières ci-après dans les proportions indiquées:

  

 <EMI ID=11.1> 


  
agents d'affinage et additifs colorants.

  
Le kaolin, le sable et la chaux vive sont d'abord broyés et mélangés ensemble, puis on y incorpore les autres ingrédients, en ajoutant simultanément environ

  
 <EMI ID=12.1> 

  
soumis à un stockage de 60 minutes à 200[deg.]C, puis il est prêt à la fusion. 

  
EXEMPLE 7

  
En vue de la fabrication d'un verre pour verrerie hôtelière, on mélange les ingrédients ci-après:

  

 <EMI ID=13.1> 


  
agents d'affinage et additifs colorants.

  
La lessive de potasse caustique est ajoutée

  
à 80[deg.]C pendant le malaxage des autres ingrédients. Avant son utilisation, ce mélange est soumis pendant environ

  
2 heures à un-traitement thermique vers 140[deg.]C.

  
EXEMPLE 8

  
Cet exemple est destiné à illustrer les stades  successifs de la préparation d'un mélange de matières premières pour la fabrication d'un verre.

  
De la lessive de soude caustique, provenant d'une opération d'électrolyse chlore-alcali, est d'abord chauffée dans un récipient équipé d'un agitateur entre
80 et 100[deg.]C. En maintenant la lessive de soude caustique en agitation, on y introduit du carbonate de calcium finement broyé ou de la craie jusqu'à l'obtention d'un rapport molaire de 1:1 entre le NaOH et le CaC03. On poursuit ensuite l'agitation sous pression réduite entre

  
 <EMI ID=14.1> 

  
tion à la pompe, jusqu'à l'obtention d'un mélange pâteux, dans lequel les particules de carbonate de calcium subsistantes ne peuvent plus se déposer. Cette pâte est ensuite soumise à un séchage sous vide vers 150[deg.]C, puis

Claims (1)

1. cassée en morceaux et broyée. Lors de la préparation finale du mélange définitif, on ajoute à côté des

   autres ingrédients de la lessive de soude caustique

   à 48% jusqu'à l'obtention d'un rapport molaire de

   2:1 entre le NaOH et le CaC03.

   REVENDICATIONS

   1. Procédé de préparation d'un mélange de

   matières premières pour la fabrication de verre,

   contenant les sources d'oxydes d'alcalis et d'oxydes alcalino-terreux sous forme d'hydroxydes et de carbonates, dans lequel le système carbonate d'alcali/ hydroxyde alcalino-terreux/eau/hydroxyde d'alcali/ carbonate alcalino-terreux est amené par des réactions déterminées de ses constituants entre eux et avec

   d'autres ingrédients du mélange dans un état de grande réactivité, favorisant et accélérant l'opération de fusion, caractérisé en ce que les matières premières éventuellement pré-traitées sont mélangées en des proportions telles que le rapport molaire entre tous les

   ions hydroxyde des composés alcalins et alcalino-terreux et tous les ions carbonate des composés alcalins et alcalino-terreux est compris entre environ 4:1 et environ 1:1 et de préférence voisin de 2:1, le rapport molaire entre la totalité de l'eau présente ou à ajouter et la totalité des ions hydroxyde présents dans les composés alcalins et alcalino-terreux étant réglée entre 4:1 et 1:2, et le déroulement des réactions voulues étant influencé

   en soumettant le mélange à certains traitements dans des conditions de température et de pression déterminées. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie comme matières premières des hydroxydes d'alcalis.

   3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise comme hydroxydes d'alcalis de la lessive de soude caustique et(ou)

   de la lessive de potasse caustique.

   4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie comme matières premières des hydroxydes de métaux alcalino-terreux.

   5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le ou les hydroxydes alcalinoterreux sont préparés in situ au départ d'oxydes alcalino-terreux.

   6. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'oxyde alcalino-terreux employé est de la chaux vive sous forme de morceaux grossiers, qui sont désagrégés sous l'action de l'eau, en particulier de la vapeur d'eau, par la dilatation provoquée par l'hydratation.

   7. Procédé suivant la revendication 4', caractérisé en ce que 2% au moins et de préférence 6 à 14% des oxydes, que le verre doit contenir, sont introduits dans le mélange des matières premières sous forme d'hydroxydes ou d'oxydes alcalino-terreux.

   8. Procédé suivant l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'hydroxyde alcalino-terreux est l'hydroxyde de calcium, introduit tel quel dans le mélange ou formé in situ par transformation de la chaux vive. 9. Procédé suivant l'une des revendications

   4 à 8, caractérisé en ce que les carbonates alcalinoterreux sont des carbonates entièrement ou incomplètement calcinés, employés sous forme de poudre et(ou) de morceaux plus grossiers.

   10. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie, comme matière première, des carbonates alcalino-terreux.

   11. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie, comme matière première, des carbonates d'alcalis.

   12. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que toutes les matières premières ou certaines de celles-ci sont employées en totalité ou en partie dans un état finement divisé sous forme de poudres, de pâtes ou de boues.

   13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les matières premières sont choisies parmi les produits naturels et(ou) les sous-produits de procédés industriels.

   14. Procédé suivant la revendication 1; caractérisé en ce que l'on ajoute au mélange des matières premières de l'eau.

   15. Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce que l'eau ajoutée au mélange correspond à au moins 1,2 mole par mole d'oxyde alcalino-terreux ou 0,2 mole par mole d'hydroxyde alcalino-terreux, et au plus à 20-25% et de préférence à 6-12% du poids des matières premières.

   16. Procédé suivant l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que l'eau est ajoutée à l'état liquide ou sous forme de vapeur, à une température pouvant atteindre 100[deg.]C, et(ou) sous forme d'humidité dans

   les matières premières, d'eau de cristallation ou d'hydratation, ou de milieu pour la préparation de suspensions, pâtes ou solutions.

   17. Procédé suivant l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que l'addition d'eau est effectuée en continu ou par étapes durant.le processus de mélange, et(ou) à certains moments appropriés de l'opération de préparation du mélange.

   18. Procédé suivant l'une des revendications

   14 à 17, caractérisé en ce que l'on soumet le mélange préparé à plusieurs humidifications successives avec déshydratation intermédiaire.

   19. Procédé suivant l'une des revendications

   14 à 18, caractérisé en ce que l'eau est ajoutée à une fraction du mélange total, pouvant être limitée à une seule source d'ions carbonate et une seule source d'ions hydroxyde, fraction à laquelle on ajoute ultérieurement, par exemple au moment de l'emploi, le restant des ingrédients du mélange total.

   20. Procédé suivant l'une des revendications

   1 à 19, caractérisé en ce que le mélange des matières premières est soumis à des traitements thermiques progressifs ou par paliers entre 50 et 200[deg.]C et de préférence entre 80 et 150[deg.]C, la durée des traitements étant adaptée au déroulement des réactions.

   21. Procédé suivant la revendication 20, caractérisé en'ce que le traitement thermique est réalisé à l'aide de vapeur d'eau et(ou) de gaz résiduels contenant de la vapeur d'eau.

   22. Procédé suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le traitement thermique est réalisé à la pression normale ou sous une pression réduite.

   23. Procédé suivant l'une des revendications

   20 et 21, caractérisé en ce que le traitement thermique. est combiné avec l'opération de malaxage ou de broyage ou effectué pendant un stockage intermédiaire ou au moment de l'emploi du mélange.

   24. Procédé suivant l'une des revendications

   20, 21 et 23, caractérisé en ce que le traitement thermique est réalisé dans un autoclave sous une pression de vapeur d'eau supérieure à 1 et pouvant atteindre environ 15 kg/cm<2>.

   25. Procédé suivant l'une des revendications

   20 à 24, caractérisé en ce que le traitement thermique tire profit de la chaleur libérée par les réactions exothermiques', se déroulant au sein du mélange.

   26. Procédé suivant l'une des revendications

   1 à 25, caractérisé en ce que le mélange est soumis à des traitements combinés, consistant en un malaxage,

   un broyage, une agglomération, un stockage intermédiaire, une humidification et(ou) un séchage ou une déshydra-

   tation.