Procédé de préparation d'un ciment à haute teneur en alumine II est connu que des scories de hauts four neaux et d'autres scories industrielles ont été utilisées pour la préparation de. matières à pro priétés hydrauliques. En particulier, il a été proposé (brevet allemand 600623, de W. Ky- ber, délivré en 1925, publié en 1934) de pré parer un ciment en pulvérisant une scorie ob tenue en même temps -que du phosphore par un procédé dans lequel on chauffe du charbon avec du phosphate de calcium minéral et une subs tance contenant de l'aluminium, telle que la bauxite.
Il est en outre indiqué, dans le brevet Kyber, que la bauxite peut être partielle ment ou entièrement remplacée par un phos phate d'aluminium minéral.
Il a aussi été constaté (brevet anglais 393799, Panstwova Fabryka Zwiazkow Azoto- wych W Chorzowio) que l'on rencontre des dif ficultés pour la production simultanée de phos phore et de ciment de scories dans le four élec trique, du fait qu'il faut ajouter de gran des quantités de silice pour obtenir un bon ren dement en phosphore, et que cette silice passe dans la scorie et en diminue la valeur.
Le re mède suggéré dans le brevet anglais 393799 consiste à diviser l'opération complète dans le four en deux étapes, la première dans laquelle on emploie des matières brutes favorisant par- ticulièrement la production du phosphore, et une seconde étape dans laquelle on ajoute d'au tres matières brutes favorables à la production de ciment de haute qualité. Les matières premiè res pour la première étape sont un phosphate minéral (phosphate de calcium), la bauxite et le coke, et pour la seconde étape, la bauxite; la chaux ou la pierre à chaux et l'oxyde ferri que.
Les ciments de scories dont il s'agit ici sont ceux qui peuvent être obtenus comme produits accessoires dans la fabrication du phosphore par les méthodes thermiques et électrothermi- ques. Lorsque l'on parle ici de fours.
à phos phore, il n'est pas fait de distinction entre les fours dans lesquels la source de chaleur con siste en la combustion interne d'anthracite ou de coke (dénommés fours à phosphore soufflés) et ceux dans lesquels le chauffage se fait par passage d'un courant électrique (dénommés fours électrothermiques). Cependant, les ciments de scories qui nous intéressent, sont plus particu lièrement ceux qui peuvent être obtenus à l'aide de fours à phosphore électrothermiques, qui travaillent avec tout autant d'efficacité, en ce qui concerne la consommation d'énergie, la fa cilité de coulée et la durée du revêtement du four,
que ce n'est le cas actuellement lorsque les scories produites sont constituées essentiel lement de silicate de calcium. Les scories de silicate de calcium compatibles avec de bonnes conditions de travail du four n'ont pas des propriétés hydrauliques utilisables. Comme in diqué ci-dessus, il a été déjà en 1925 fait un essai de production simultanée de phosphore et de ciment par substitution partielle d'aluminate de calcium au silicate de calcium.
Ce procédé ne paraît pas avoir eu de succès industriel ; nous pensons que la raison en est que l'on n'a pas compris qu'il faut se tenir, pour la compo sition de la scorie, dans les limites plutôt étroi tes que nous avons trouvées, comme exposé ci- après. La proportion d'alumine nécessaire pour assurer à une scorie de four à phosphore un de gré utile de pouvoir de liaison hydraulique dé pend jusqu'à un certain point des constituants autres que CaO, S'02 et A1203, tels que le TiOg, les oxydes de métaux alcalins et MgO,
mais nous n'avons pas trouvé possible de ré duire le rapport en poids de A1203 <I>à</I> CaO au- dessous de 0,50. Ce rapport est beaucoup plus élevé que pour tout ciment compris normale ment sous la désignation de ciment Portland, et nous utiliserons le terme ciment à haute teneur en alumine pour désigner les ciments dont il s'agit ici, qui présentent un rapport en poids de A1203 <I>à</I> CaO compris entre 0,50 et 1,85.
Il faut noter que la British Standard Spe- cification 915 : 1947 exige qu'un ciment à haute teneur en alumine ne contienne pas moins de 32 % en poids de A120.3, et que le rapport en poids de A1203 <I>à</I> CaO ne soit pas inférieur à 0,85 et pas supérieur à 1,3.
En ce qui concerne cette désignation ciment à haute teneur en alumine , nous ne nous sommes donc pas li mités de façon aussi étroite que ne le fait cette définition particulière.
Nous avons trouvé que le fluor qui est pré sent dans la plupart des minerais de phosphate généralement employés pour la préparation de phosphore, a une influence importante sur les propriétés d'hydraulicité de la poudre formée par mouture de la scorie à la finesse standard. Des scories alumineuses d'une teneur fixe en silice, et d'un rapport constant de A120,3 <I>à</I> CaO, mais d'une teneur en fluor variable, ont donné des briques d'essai dont la résistance varie avec la teneur en fluor. Pour une teneur donnée de silice, la résistance est généralement la plus grande en l'absence complète de fluor, condi tion qu'il est virtuellement impossible de réali ser en pratique.
Si la teneur en fluor s'élève à partir de zéro, la résistance diminue lentement jusqu'à un minimum, puis s'élève de nouveau jusqu'à un maximum prononcé, pour une te neur en fluor qui dépend de la teneur en silice, mais est normalement d'environ 2 %. Au delà de ce maximum, la résistance décroît d'abord lentement, puis plus rapidement, jusqu'à être trop faible pour des buts pratiques.
On peut toujours obtenir un ciment utilisable au moins pour quelques buts, pour une teneur en fluor inférieure à 3,5 % en poids, avec une teneur en silice de moins de 5 % en poids,
et pour une teneur en fluor inférieure à 2,5 '% en poids,
avec une teneur en silice comprise entre 5 et 14 % en poids. Quoique ce ne soit pas toujours nécessaire dans la pratique, il est possible, si la teneur en fluor des matières premières est anor malement faible, d'éviter le minimum ci-des sus indiqué en ajoutant une proportion appro priée de fluorure de calcium ou d'une autre matière contenant du fluor.
Par exemple, partant de bauxite naturelle de Demerara, Guyane Britannique, on a pré paré des scories par fusion avec de la chaux de Buxton, Derbyshire, avec addition, à la masse fondue,, de fluorure de calcium.
Le rapport A1203 <I>à</I> CaO dans la scorie (y compris le CaO correspondant au CaF2) était fixé à 1,22, et l'on a fait varier le fluor de 0 à 4 %. Comme on le sait, il faut éviter un refroidissement rapide de la scorie fondue si l'on désire développer l'hydraulicité d'un ciment de scorie ; en particu lier, si la scorie est obtenue à la forme vitreuse par refroidissement, elle n'a pas de valeur.
La vitesse de refroidissement a été la même dans tous les cas et était suffisamment faible (1600 à 1000 en 45 minutes et 10000 à 400c, en 200 minutes), dans ces exemples et dans d'autres, donnés dans la suite. Pour des briquettes pré parées conformément à la British Standard Spe- cification 12 :
1947, on a trouvé les résistances suivantes à la traction
EMI0003.0002
Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction
<tb> du <SEP> fluor <SEP> dans <SEP> la <SEP> scorie <SEP> en <SEP> kg <SEP> par <SEP> cm2 <SEP> à <SEP> 24 <SEP> heures
<tb> 0 <SEP> 39,4
<tb> 1,5 <SEP> 29,5
<tb> 2,0 <SEP> 33,8
<tb> 2,5 <SEP> 22,5
<tb> 3,0 <SEP> 11,2
<tb> 4,0 <SEP> 2,8 Une confirmation indirecte de l'effet du fluor a été obtenue en ajoutant du fluorure de calcium à un ciment commercial à haute teneur en alumine, ayant un rapport d'alumine à chaux d'environ 1,0 (ciment fondu), en fondant et re froidissant lentement.
En comparaison avec un échantillon témoin pour lequel le même ciment avait été fondu et refroidi sans addition de fluo- rure de calcium, il y avait une diminution de résistance à la traction de 40,1 à 26 kg par cm2, la teneur en fluor du ciment original étant de 0,16 /o et celle du ciment traité, de 2,16 0/0.
Les ciments du commerce à haute teneur en alumine contiennent souvent une forte pro portion de silice combinée, mais on considère généralement que la proportion de silice qui peut être tolérée dépend de la proportion du fer présent à l'état oxydé.
Nous avons trouvé que les scories d'aluminate de calcium à faible teneur en fluor et exemptes de fer possèdent une hydraulicité qui diminue rapidement si le pour centage de la silice s'accroît au delà d'environ 10 %. Nous avons trouvé, pour des briquettes (3 sable ; 1 ciment) les valeurs suivantes de ré sistance à la traction, mesurées après 24 heures, avec l'instrument décrit au British Standard Specification 12 : 1947.
On n'avait pas ajouté de fluorure de calcium aux masses fondues.
EMI0003.0022
Provenance <SEP> de <SEP> la <SEP> bauxite <SEP> 0/ <SEP> / <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction,
<tb> et <SEP> rapport <SEP> Silice <SEP> i <SEP> ' <SEP> en <SEP> kg/cm2, <SEP> après <SEP> 24 <SEP> heures
<tb> Alumine <SEP> : <SEP> chaux
<tb> 3 <SEP> I <SEP> 4 <SEP> I <SEP> 7.4 <SEP> 7.8 <SEP> I <SEP> 9.0 <SEP> I <SEP> 9.5 <SEP> <B><U>#</U></B> <SEP> 12 <SEP> I <SEP> 15
<tb> Demerara.
<tb> A1203 <SEP> : <SEP> CaO <SEP> = <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 36,9 <SEP> 42;8 <SEP> 38 <SEP> 28,7 <SEP> 14
<tb> Le <SEP> Luc <SEP> Var
<tb> A1203 <SEP> : <SEP> CaO <SEP> = <SEP> 1,06 <SEP> :
<SEP> 1 <SEP> 33,8 <SEP> 37,2 <SEP> 35,2 <SEP> 31,3 <SEP> 17,3 Pour avoir une valeur pratique, un ciment d'alumine ne devrait pas avoir une résistance à la traction moindre que celle admise pour du ciment Portland à durcissement rapide, à savoir 21,1 kg par cm2, après 24 heures.
Ceci signi fie que les scories alumineuses du four à phos phore ne doivent pas avoir une teneur en silice supérieure à 5 % lorsque la teneur en fluor est comprise entre 2,5 % et 3,5 0/0,
ou supérieure à 14 % quand la teneur en fluor est inférieure à 2,5 0/0.
D'autre part, il n'y a pas de désavan tage à employer des scories d'une teneur en si lice aussi faible que le permettent les matières brutes disponibles, laquelle est pratiquement d'environ 3 % en poids. Nous avons trouvé qu'avec des scories alumineuses d'une faible te- neur en silice, et ayant un rapport alumine à chaux dans les limites de 0,50 à 1,85, la valeur comme ciment est très bonne ;
nous avons. aussi trouvé que les conditions de travail du four à phosphore sont satisfaisantes à tout point de vue en ce qui concerne la viscosité de la sco rie, et la conductibilité électrique de la scorie.
En conséquence, la présente invention pour voit à un procédé pour la production d'un ci ment à- haute teneur en alumine, caractérisé en ce que l'on réduit un mélange minéral con tenant du phosphore, de l'aluminium, du cal cium et du silicium, à l'état de combinaisons oxygénées, ainsi que dufluor combiné de façon à obtenir du phosphore élémentaire d'une part et une scorie contenant de l'aluminium de calcium et du silicium à l'état de combinaisons oxygénées d'autre part, la proportion du silicium dans cette scorie,
exprimée en S'02 n'excédant pas 14 % en poids, en ce que l'on refroidit la scorie suf fisamment lentement à partir de l'état de fu sion pour éviter de l'obtenir sous forme vitreuse, la composition dudit mélange minéral étant en outre telle que ladite scorie ait un rapport en poids de l'aluminium, exprimé en<I>A1203,</I> au calcium, exprimé en CaO, de 0,50 à<B>1,85,</B> et qu'elle contienne un pourcentage en poids de fluor compris dans les limites indiquées au dia gramme annexé en regard des teneurs en silice, et en ce que l'on moud la scorie refroidie.
Comme on le voit dans ledit diagramme, la scorie contient au plus 3,5 % en poids de fluor lorsque la teneur en silice est inférieure à 5 % en poids,
ou au plus 2,5 % en poids de fluor quand la teneur en Sicile est de 5 % à 14 0/0 en poids.
L'invention se rapporte en principe aux sco ries de fours à phosphore dont on prépare par fine mouture des ciments d'une résistance non inférieure à celle d'un ciment Portland standard. Nous avons trouvé, en relation avec ce critère que des scories à haute teneur en alumine, con- tenant jusqu'à 2 % en poids de fluor et même plus ne sont pas @ rendues inutilisables par la présence de ce fluor ;
au contraire, des scories à haute teneur en alumine provenant de fours à phosphore, et contenant du fluor en une quan tité seulement peu inférieure à 2 0/0 ont donné des valeurs de résistance à la traction aussi éle vées que les meilleures obtenues pour une te neur quelconque de fluor entre 0 et 2 pour cent, et aussi élevées que celles obtenues avec le ci ment ordinaire à haute teneur en alumine, dis ponible dans le commerce (ciment fondu). L'ef fet nuisible remarqué du fluor ne se fait en gé néral sentir que quand il y en a plus de 2 pour- cent.
Nous avons de plus trouvé, et ceci consti tue une manière préférée de mettre en aeuvre l'invention, que pourvu que la teneur en silice de la scorie soit inférieure à 5 0/0, le ciment qui peut être obtenu à partir de celle-ci donne des briquettes d'essai d'une résistance particulière ment élevée tant à la compression qu'à la trac- tion lorsque le rapport en poids de l'alumine à la chaux est d'au moins<B>1,10.</B> Si l'on accroît ledit rapport au delà de ce chiffre, la résistance devient même plus élevée, la résistance maxi mum se trouvant à un rapport de 1,30 à<B>1,60.</B> On trouve encore une résistance utile avec des rapports supérieurs à 1,60, mais elle est accom pagnée d'une élévation de la température de fusion de la scorie,
et pour éviter des difficul tés dans la coulée du four dans les conditions de travail, ce rapport ne devrait pas être supé rieur à 1,50. Le rapport préféré se trouve donc dans le champ critique de 1,30 à 1,50.
Comme on peut s'en rendre compte, les pro portions du silicium, de l'aluminium et du fluor combinés qui doivent être présentes dans le mélange minéral pour donner les proportions voulues dans la scorie, peuvent être facilement déterminées par expérience. Il y a lieu de re marquer, vu l'importance de la teneur en fluor des scories de fours à phosphore, qu'il se pro duit une élimination partielle du fluor pendant l'opération dans le four. Le fluor ainsi éliminé passe dans l'eau de refroidissement pulvérisée employée pour condenser les vapeurs de phos phore.
La proportion du fluor contenu dans les matières introduites dans le four, qui est éli minée dans les gaz du four, peut varier quel que peu, mais elle est rarement hors de limites de un huitième à un quart lorsque la charge du four est à base de phosphates de calcium sensi blement anhydres tels qu'ils se trouvent dans la nature, comme le phosphate de Floride ou le phosphate du Maroc. Lorsque ceux-ci sont mélangés à la bauxite pour produire des sco ries alumineuses, la perte de fluor qui se pro duit automatiquement dans le four n'est pas suf fisante pour rendre la teneur en fluor assez fai- bre pour donner un bon ciment.
Pour obtenir une scorie propre à donner un ciment satis faisant, il y a lieu d'effeçtuer quelque opéra tion assurant une teneur en fluor comprise en tre les limites requises. Ceci peut être réalisé par une défluoration préliminaire du phos phate de calcium minéral selon le procédé connu, ou en choisissant des minerais qui, à leur état naturel, ont une teneur en fluor anor malement faible.
Il est aussi possible de choi- sir un phosphate d'aluminium naturel ou un phosphate d'aluminium contenant une faible proportion de phosphate de calcium, et à fai ble teneur en fluor, de telle sorte que, lorsqu'il est mélangé avec la proportion nécessaire de fluorapatite pour assurer le rapport voulu de Al-103 <I>à</I> CaO, la scorie de four à phosphore obtenue contienne moins de 2,5 pour cent (ou 3,5 %) de fluor, ainsi que cela est requis.
Les minerais de phosphate alumineux dans les quels les constituants anions comprennent une proportion moléculaire notable d'hydroxyles, dé gagent de l'eau à température élevée, dans le four à phosphore, et apparemment cette eau augmente le degré de défluoration dans le four.
Parmi les diverses manières de régler la te neur en fluor de la scorie, on mentionnera les suivantes a) le mélange minéral contenant du phos phore peut être formé à partir d'un phosphate d'aluminium se trouvant dans la nature, à fai ble teneur en fluor, et d'un phosphate de cal cium naturel, en proportions telles que la te neur en fluor de la scorie soit inférieure à 2,5 % ou 3,5<B>%</B>, comme requis ;
b) le mélange minéral contenant du phos phore peut être formé d'un phosphate d'alumi nium et de calcium se trouvant dans la nature, ayant un rapport en poids de l'aluminium au calcium (calculés respectivement comme A'P04 et Ca,,F,0,) d'au moins 1, et d'un phosphate de calcium se trouvant dans la nature, l'un au moins de ces constituants contenant du fluor, et ces constituants étant dans des proportions telles que la teneur en fluor de la scorie soit inférieure à 2,5 % ou 3,
5 % comme requis ; c) le mélange minéral contenant du phos phore peut être formé d'un phosphate de cal cium se trouvant dans la nature, à faible te neur en fluor, et d'alumine (pure ou sous forme de bauxite), en proportions relatives telles que la teneur en fluor de la scorie soit inférieure à 2,5 % ou 3,5 0/0, comme requis ;
d) le mélange minéral contenant du phos phore peut être formé de fluorapatite défluo- rée et de bauxite ou d'alumine en proportions relatives telles que la teneur en fluor de la sco rie soit inférieure à 2,5 0/0 ou 3,5 0/0, comme re quis.
Le rapport en poids de l'alumine à la chaux dans la scorie à former est facilement régla ble en même temps que la teneur en fluor en introduisant dans le mélange minéral initial contenant du phosphore, des proportions appo- priées de matières minérales contenant du phosphore et/ou d'autres matières minérales, en particulier des oxydes ou des carbonates relativement riches en aluminium ou calcium, comme requis.
Il ne sera pas difficile pour un homme du métier de former les mélanges minéraux con tenant du phosphore destinés, à être employés dans le présent procédé, en utilisant des mi nerais de phosphore choisis parmi les variétés naturelles de ceux-ci, des sources de carbone pour la réduction, telles que le coke, l'anthra cite et, si nécessaire, des minéraux ne conte nant pas de phosphore, riches en aluminium ou calcium, tels que l'alumine, la bauxite, et la pierre à chaux.
Ainsi les phosphates riches en calcium et en alumine du Sénégal (autres que ceux de Thies), les phosphates riches en alu mine de Thies, les phosphates à haute teneur en alumine des Indes Occidentales (par exem ple de Redonda et Connetable) et les phospha tes riches en calcium et pauvres en silice du Maroc et d'Ouganda, les phosphates riches, en calcium et en silice de Floride et M'Zaita et les phosphates riches en calcium et exempts de silice de Nauru, tous représentent des ingré dients utilisables pour former le mélange à em ployer selon la présente invention,
tout ce qui est nécessaire étant que la composition du mé lange minéral contenant du phosphore soit éta blie de telle façon que la scorie résultante ait la composition requise telle qu'elle a été indi quée.
Il y a lieu de remarquer que lorsqu'on doit employer une matière minérale riche en cal cium et ne contenant pas de phosphore, l'oxyde de calcium est préférable au calcaire, car l'ex pulsion du dioxyde de carbone de ce dernier tend à augmenter la dépense de chaleur du four.
Un caractère des scories formées en fours à phosphore est qu'elles ont une faible teneur en fer, du fait que sensiblement tout le fer con tenu dans les matières brutes introduites dans le four est transformé en phosphure de fer, le quel forme une couche liquide dense, facile ment séparable de la scorie fondue. La plus grande partie du phosphure de fer est récupé rée lors de la coulée de la scorie. Il peut en rester une faible proportion à l'état de disper sion en petits globules dans la scorie, mais cette proportion peut être réduite à tout degré voulu en maintenant la scorie à l'état fondu et au repos pendant un temps suffisant. C'est sou vent un avantage important des scories desti nées à être utilisées comme ciment que la te neur en fer soit très faible, car alors le ciment est peu coloré.
La présence dans le ciment d'une faible proportion de fer sous forme de phosphure de fer n'est pas très préjudiciable à la couleur de la poudre de ciment. De plus, le phosphure de fer étant très résistant aux ac tions chimiques, il ne se produit pas de brunis- sement subséquent par oxydation ou autre at taque chimique.
Au point de vue économique, il est pro bable qu'il sera toujours avantageux de travail ler avec le four à phosphore de telle manière qu'on obtienne le plus fort rendement possible en phosphore élémentaire. Dans la pratique, le phosphore restant dans les scories alumineuses (à l'exclusion de celui qui peut être présent comme phosphure de fer) est en quantité com parable à celle se trouvant dans les scories de silicate, à savoir 0,2 à 1,2 pour cent calculé comme phosphore et comme on l'a déjà cons taté, dans ces limites la valeur de la scorie alu mineuse destinée à être transformée en ciment, n'est pas sérieurement affectée ; il semble ce pendant qu'un reste de phosphore plus élevé soit un peu préjudiciable.
Le phosphate restant en des quantités nor malement présentes dans les scories de fours à phosphore n'empêche pas la scorie alumi neuse de fournir un bon ciment; il n'empêche pas non plus la diminution de la résistance à la traction causée par le fluor. Ainsi, nous avons chauffé un mélange d'anthracite, de phos phate dicalcique pur, CaHP04, avec de la chaux de Buxton et de la bauxite de Demerara, avec et sans addition de fluorure de calcium.
Les scories avaient un rapport de A1.0, <I>à</I> CaO proche de 1,0, et la teneur en phosphate res- tant, calculé comme P20., était de 2,2 %. La scorie sans fluor a donné des briquettes d'es sai ayant une résistance à la traction de 34,5 kg/cm2, tandis que la scorie contenant 2,1 pour cent de fluor a donné des briquettes d'essai ayant une résistance à la traction de 26 kg/cm2.
Contrairement à ce que l'on pouvait atten dre, des scories à haute teneur en alumine pré parées dans un four à phosphore pour expé riences, étaient exemptes des odeurs associées aux carbures ou phosphures que l'on observe ordinairement avec les scories de silicate des fours à phosphore. L'importance pratique de ce fait est évidente.
Les exemples suivants, dans lesquels tou tes les proportions sont indiquées en poids, sont donnés à titre d'illustration de l'invention. <I>Exemple 1</I> De la fluorapatite minérale telle qu'on l'ex trait en Floride (teneur en fluor : 3,77 0/0) a été chauffée pendant 14 heures à 10001, C dans un courant de vapeur, ce.
qui a donné un phosphate avec une teneur en fluor de 0,44 % (CaO 50,80 0/0, Si02 5,70 %, Fe'0,, 0,75 0/0, P20 35.62 0/0, A1#03 1,28 0/0).
On a mélangé 150 parties en poids de ce phosphate défluoré avec 23,5 parties en poids de bauxite de De- merara (A120; 88 %, SiO, 4,5 0/0, Fe,O., 3,0 (/o, Ti02 3,5 %) et avec 27,3 parties en poids d'anthracite, et l'on a chauffé le mélange dans un four électrique de façon à obtenir la scorie et le phosphore. On a chauffé de la même manière une charge semblable, mais pré parée avec 150 parties en poids d'apatite nor male (F = 3,77 pour cent) et 83,5 parties en poids de la même bauxite.
Chacune des sco ries a été moulue de façon à former une poudre de ciment, et on en a fait des briques d'essai selon une méthode standard. Le ciment à fai- blé teneur en fluor (0,3 % de F)
a donné des briquettes d'essai ayant une résistance à la trac- tion de 30 % plus grande que celle de l'autre ciment, qui contenait 2,76 % de fluor.
<I>Exemple 2</I> 69,44 parties d'un mélange de phosphates de calcium et d'aluminium extrait au Sénégal (Afrique Occidentale) (contenant 0,68 % de fluor, 7,97 % de CaO, 36,51 % de A1203, 29,4 % de P205),
perte au feu 15,63 0/0 (due à la teneur en hydroxyle du phosphate), ont été mélangées avec 30;
56 parties d'un phosphate minéral, apatite à 33,36 % de P205 (contenant 50,49 % de CaO, 0,56 % de A403, 3,28 0/0 de fluor) et avec 16,74 parties d'anthracite le mélange a été chauffé au four électrique.
La scorie formée contenait, à l'analyse, CaO 40,40 0/0, S'02 4,18 %, A1203 49,06 0/0, fluor 1,84% .
Elle a été moulue de façon à passer @à travers un tamis à 170 mailles, et avec la poudre, on a fait des briques d'essai, lesquel les avaient une résistance finale à là traction de 54 kg/Ce. Un ciment du commerce à haute teneur en alumine a donné une brique qui, préparée et essayée dans les mêmes conditions, s'est brisée à 46,5 kg/ce. <I>Exemple 3</I> 73,2 parties du même phosphate du Séné gal qu'à l'exemple 2, ont été mêlées à de l'an thracite et à 26,
8 parties de la même apatite qu'à l'exemple 2, et le mélange a été chauffé dans un four électrique. La scorie formée con- tenait, à l'analyse, CaO 42,9 %, A120_3 48,39 %, S'02 4,93 0/0, T'02 1,80 0/0, F 1,
61 % et P205 0;46 0/0, et le rapport alu- mine à chaux était donc de 1,13. La scorie a été refroidie en un solide non vitreux et fine ment moulue.
Des briques d'essai montraient une résis tance à la traction après 3 jours, de 46,8 kg/ce, et aux essais de compression (British Standard Spécification 915 : 1947) une résis tance de 630 à 800 kg/ce. L'examen aux rayons X a montré comme constituant princi pal CaO.Al20,;. <I>Exemple 4</I> 80 parties du même phosphate du Sénégal qu'à l'exemple 2 ont été mélangées, avec de l'anthracite et 20 parties de calcaire (CaC03 97,6 0/0,<I>S'02</I> 1,1 0/0) et le mélange a été chauffé comme à l'exemple 2 ;
on a obtenu une scorie contenant, à l'analyse, CaO 37,51 %, A1203 49,83 %, S'02 2,66 0/0, F 0,17 0/0, T'02 2,90% et P205 0,29 % ;
le rap- port alumine à chaux était donc 1,33. Après refroidissement en un solide non vitreux, la scorie a été moulue de façon à passer à tra vers un tamis British Standard de 170 mailles ; on a obtenu un ciment qui, mélangé avec du sable selon la manière standard dans le rap port de 3 de sable pour 1 de ciment, a donné une brique d'essai ayant une résistance à la traction de 52,2 kg/ce, après trois jours, et une résistance à la compression (British Stan dard Spécification 915 : 1947) de 957 kg/ce, après 72 heures.
<I>Exemple S</I> Les mêmes proportions de phosphate du Sénégal et de calcaire que dans l'exemple 4 ont été chauffées avec de l'anthracite dans un four ; la charge y était amenée de façon con tinue pendant de longues périodes et la scorie était extraite de temps en temps. La scorie a été refroidie assez lentement pour empêcher la formation d'une masse vitreuse et a été fine ment moulue.
L'analyse en a été la suivante CaO 38,87 %,A1203 49,41 0/0, S'02 2,13 0/0, F 0,63 0/0, T'02 2,70 %, P205 1,00 %. Le rapport alumine à chaux était de 1,27.
La ré sistance à la traction pour un essai standard était de 45,4 kg/ce, à 1 jour, et la résistance à la compression (British Standard Spécifica tion 915 : 1947) était de 985 kg/cm2. Au bout de 3 jours, la résistance à la traction était de 53,4 kg/ce, et la résistance à la compression, de 1042 kg/ce.
L'examen aux rayons X a montré que le constituant principal était CaO.Al203. <I>Exemple 6</I> Un mélange à 70 %. de phosphate du Sé- négal et 30 % de calcaire avec de l'anthracite a été fourni continuellement à un four à phos phore continu
dans lequel on avait immédiate ment auparavant traité un phosphate à haute teneur en silice de M'Zaita et qui n'était pas complètement débarrassé de cette matière. La scorie était extraite de temps à autre, et les premiers échantillons ont donné, à l'analyse, CaO 43,48 0/0, Al-103 38,64 0/0, S'02 4,79 0/0, T'Oz 2,10 %, F 0,31 % et P205 1,
5 %. Le rapport alumine à chaux était donc de 0,89. La scorie a été refroidie de façon à donner un solide non vitreux ; elle a été finement moulue. Des briquettes d'essai, éprouvées comme dans les exemples précédents, ont montré une résis tance moyenne à la compression de 563 kg/cm2 et une résistance moyenne à la traction de 22,2 kg/cm2 à 1 jour, de 25 kg/cm2 au bout de 3 jours et de 28,3 kg/cm2 au bout de 7 jours.
<I>Exemple 7</I> Par réduction d'un mélange minéral conte nant du phosphore dans un four à phosphore, on a préparé une scorie ayant, à l'analyse, la composition suivante : CaO 38,87 0/0, A120,3 49,41 0/0, S'02 2,13 0/0,<I>T'</I>02 2,7 0/0, F 0,170/0 et P20,, 0,40 %. Le rapport alumine à chaux était donc 1,27.
La scorie a été refroidie de façon à donner une masse non vitreuse, et finement moulue. Des briques d'essai, éprouvées comme aux exemples précédents, ont montré une résistance moyenne à la traction de 56 kg/cm- au bout d'un jour, de 59 kg/cm2 au bout de 3 jours et de 64 kg/cm2 au bout de 7 jours.
Dans tous les exemples qui précèdent, on a obtenu un rendement industriel satisfaisant en phosphore élémentaire, comme cela ressort de la faible teneur en P205 de la scorie. De plus, on a toujours obtenu un ciment à haute teneur en alumine industriellement utilisable. Ainsi, à l'exemple 6, on a obtenu une résistance à la compression de 563 kg/cm2 et une résistance à la traction de 28,3 kg/cm2 au bout de 7 jours, avec un rapport alumine à chaux de 0,89.
Dans le champ des rapports préférés de l'alu mine à chaux, les propriétés du ciment étaient remarquablement améliorées, et atteignaient, dans les exemples 4 et 5, des valeurs bien su- périeures à 950 kg/cm- à la compression, avec plus de 52 kg/cm2 à la traction, et même, comme dans l'exemple 7, une résistance à la traction s'élevant jusqu'à 59 kg/cm2 au bout de 3 jours et 64 kg/cm2 au bout de 7 jours.