LU84692A1 - Procede de pelletisation de matieres a structure cristalline ou cristalloide - Google Patents

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Description

- 2 -
La présente invention a trait à un procédé de pelletisation de matières à structure cristalline ou cristalloïde. On sait que dans l'industrie se présentent de grandes quantités de matières premières ou de déchets à structure cristalline ou cristalloïde, tels que du sable de quartz, de la poudre de verre, du kieselguhr, toutes sortes de sels cristallins ou autres, qui par leur structure finement divisée occasionnent de grandes difficultés lors de leur transformation, recyclage, transport ou évacuation, par suite de la poussière ainsi soulevée et éventuellement déposée lors du transport ou par suite de la tendance au tassement des matières pulvérulentes ou finement granuleuses devenant ainsi imperméables à l'air avec toutes les difficultés qui s'ensuivent lors de leur traitement. C'est la raison pour laquelle on essaie depuis longtemps de remédier à ces inconvénients des matières finement divisées en leur conférant par agglomération une structure granulée plus grossière, ce qui toutefois n'a été possible jusqu'à présent que par des traitements partiellement thermiques, laborieux et peu économiques. La transformation des matières de ce genre en pellets par agglomération à l'aide d'un liquide de pelleti-' sation est impossible par suite de la surface lisse et de la structure cristalline des particules concernées, qui s'opposent à l'adhésion et la liaison mutuelle de ces dernières et donc à leur agglomération sous forme de particules plus grossières.
Or, la présente invention se propose de porter remède aux ennuis susmentionnés qui se présentent lors du traitement de matières cristallines ou cristalloïdes finement divisées, et préconise à cet effet un procédé d'agglomération qui se prête à la formation de pellets de bonne stabilité physique. Ce procédé selon l'invention se caracté - 3 - rise en ce que la matière à pelletiser est intimement mélangée avec une substance minérale, qui, par réaction avec de l'eau, se transforme en un corps insoluble dans l'eau et dont le dosage est judicieusement réglé en vue de l'enrobage des pellets formés au stade suivant d'une mince couche de ce corps insoluble dans l'eau, et en ce que le mélange ainsi obtenu est finalement transformé en pellets par agglomération sous addition d'un liquide de pelletisation dûment choisi.
Il s'est avéré, de manière inattendue, que les substances minérales mises en oeuvre par le procédé de l'invention et se transformant par réaction avec l'eau en un corps insoluble dans l'eau forment au stade réactionnel une mince couche d'épaisseur microscopique même sur les faces de clivage lisses de matières cristallines, telles que les faces cristallines des particules de sable quartzeux ou d'autres matières à structure cristalline analogues, ou une enveloppe ininterrompue autour des particules concernées, cette mince couche ou enveloppe étant suffisamment stable et se prêtant à l'adhésion à des couches ou enveloppes analogues d'autres particules, de sorte que les particules ainsi enrobées s'agglomèrent rapidement dans le tambour de pelletisation ou sur le plateau de pelletisation avec formation de pellets qui "roulent" facilement et s'accroissent ainsi 4.
rapidement. L'ossature ainsi formée, composée de minces couches ou enveloppes mutuellement adhérentes, accuse une stabilité suffisante après la transformation de la substance minérale concernée en un composé insoluble dans l'eau et confère ainsi aux pellets formés par agglomération une bonne consistance, suffisante pour le transport ou la mise en oeuvre de la matière dont ils se composent, et cela grâce au fait que le composé insoluble dans l'eau, dont se compose - 4 - l'ossature des pellets, n'est pas altéré par exsiccation, dissolution ou transformation ultérieure par réaction avec l'air atmosphérique. Par pelletisation de mélanges de plusieurs corps différents s'obtiennent ainsi des pellets contenant ces corps dans la proportion voulue, tout risque de ségrégation ou de séparation des divers constituants en des couches de différentes concentrations étant exclu grâce à la pelletisation. En guise de matériel d'ossature s'emploient de préférence des hydroxydes de métaux du groupe principal ou secondaire II du tableau périodique des éléments, dont le choix est dicté par la nature et la destination de la matière à pelletiser. C'est ainsi que 1'hydroxyde de calcium est un des composés qui conviennent tout particulièrement comme matériau d'ossature pour toutes sortes de pellets destinés aux applications les plus variées, telles que la neutralisation de sols acides dans l'agriculture ou l'emploi comme fondant dans la métallurgie pour la formation de scories calcarifères par pyrolyse.
En ce qui concerne la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la pelletisation s'effectue avantageusement d'abord en mouillant d'eau la surface des particules de la matière à pelletiser, puis en ajoutant 1'hydroxyde sec destiné à former l'ossature des pellets en agitant vigoureusement pour former un mélange intime des ingrédients concernés, et en effectuant ensuite la pelletisation par agglomération sous addition de liquide de pelletisation, jusqu'à la fin de la réaction de transformation MeO + ^0 = MeO, qui est une réaction exothermique et se manifeste donc par élévation de la température.
Si la matière à transformer en pellets est une substance agressive ou s'altérant facilement par absorption hygrosco-pique d'eau ou par réaction avec des composants de l'air - 5 - atmosphérique, il se recommande d'enrober les pellets d'un composé non ou à peine soluble dans l'eau, qui, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, s'obtient à l'aide d'un corps qui, par réaction avec l'eau, se transforme en un composé insoluble dans l'eau, notamment un oxyde d'un métal du groupe principal ou secondaire II du tableau périodique des éléments, qui forme un composé non ou à peine soluble dans l'eau par réaction avec de l'eau en provenance du pellet lui-même ou d'une dose supplémentaire de liquide de pelletisation.
Suivant un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'enrobage des pellets peut également s'effectuer par arrosage avec un agent liquide, dissous ou dispersé, qui, par réaction avec la matière des pellets, forme un composé non ou à peine soluble dans l'eau, de manière à envelopper les pellets d'une couche s'opposant à la diffusion d'humidité. Cet agent, choisi en fonction de la nature de la matière pelletisée et de sa destination, est par exemple une solution acide ou alcaline diluée, un dissolvant organique, tel que la benzine, le benzène, le méthanol, l'éthanol, le tétrachlorure de carbone, etc., ou la paraffine, dont le dosage est réglé en vue d'une transformation partielle ou totale par réaction chimique.
L'enrobage des pellets s'effectue de préférence dans un malaxeur à tambour à une vitesse de rotation périphérique du tambour de 0,120 à 0,180, de préférence de 0,165 m/seconde et ä une température de 30°C, une élévation de température supérieure à 10°C au maximum étant évitée au stade de liaison par réglage judicieux de l'addition de liquide. La quantité de liquide mouillant ajoutée s'élève, en l'occurrence, à 2-5 % en poids, de préférence 3,5-4,5 % en poids par rapport au poids total de la matière à pelletiser, tandis que la - 6 - dose de liant est égale à 3-4 fois, de préférence à 3 fois celle du liquide mouillant.
L'invention est illustrée dans les lignes qui suivent par la description d'un exemple de mise en oeuvre.
Exemple.
On sait que la fabrication du verre comporte en premier lieu la fusion d'un mélange de,sable, de soude et de chaux avec une teneur en Na20 et CaO d'environ 13 % en poids et d'une teneur en Si02 d'environ 76 % en poids. La transformation en pellets de ce mélange par agglomération graduelle est impossible, par suite du fait que les pellets à composition inhomogène ainsi formés s'accompagneraient d'un résidu de sable non pelletisable et pouvant constituer environ 10 à 25 % du poids total des matières premières mises en oeuvre.
Par le procédé de l'invention, un mélange d'environ 150 kg de sable lavé et 6,0 kg d'eau est vigoureusement agité dans un malaxeur à tambour d'une capacité de 300 litres jusqu'au mouillage total de la surface des grains de sable, après quoi on ajoute environ 18,0 kg de chaux-vive (CaO), / qui réagit avec l'eau présente à la surface des grains suivant l'équation réactionnelle CaO + H20 = Ca(0H)2· Il s'agit d'une réaction exothermique, de sorte qu'on sait que la réaction est terminée au moment ou l'élévation de la température de l'ensemble s'arrête.
Ensuite, éventuellement par addition supplémentaire d'eau en guise de liquide de pelletisation, s'effectue la pelletisation avec transformation simultanée de l'excès de CaO subsistant après le premier stade réactionnel, le cas échéant avec addition supplémentaire d'ingrédients, tels que, par exemple, environ 26 kg de soude, 16 kg de chaux-vive et en tout 26 kg d'eau en guise de liquide de pelleti-

Claims (13)

1. Procédé de pelletisation de matières à structure cristalline ou cristalloïde, telles que du sable de quartz, du vieux verre, du kieselguhr, des sels cristallins etc., caractérisé en ce que la matière à pelletiser est mélangée y intimement avec une substance minérale, qui par réaction avec l'eau se transforme en un composé insoluble dans l'eau et dont le dosage est dûment réglé en vue de 1'enrobage efficace des pellets à former d'une mince couche de ce composé insoluble dans l'eau, après quoi le mélange ainsi obtenu est transformé en pellets sous addition d'un liquide de pelletisation judicieusement choisi.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite substance minérale employée pour l'enrobage des pellets est un hydroxyde d'un métal du groupe principal ou secondaire II du tableau périodique des éléments.
3. Procédé selon« la revendication 2, caractérisé en ce'"' que la surface des particules de la matière à pelletiser est d'abord mouillée avec de l'eau, après quoi est ajoutée sous forme d'hydroxyde sec la substance destinée à la formation de la couche protectrice autour des pellets et intimement mélangée avec la matière à pelletiser et s'effectue ensuite l'agglomération de cette dernière sous addition de liquide de pelletisation jusqu'à la fin de la réaction chimique, qui est une réaction exothermique et se manifeste ainsi par élévation de la température de l'ensemble.
4. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes 1-3, caractérisé en ce que les pellets sont b - 8 - enveloppés d'une couche d'un composé non ou à peine soluble dans l'eau.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enrobage des pellets s'effectue au moyen d'une substance minérale, qui par réaction avec l'eau se transforme en un composé insoluble dans l'eau, substance minérale qui est, en particulier, un hydroxyde d'un métal du groupe principal ou secondaire II du tableau périodique des éléments, qui se transforme en un composé non ou à peine soluble dans 1'eau par réaction avec de 1'eau en provenance du pellet par diffusion ou d'une addition supplémentaire de liquide de pelletisation.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enrobage des pellets s'effectue par arrosage avec un agent liquide, dissous ou dispersé, qui par réaction chimique avec la matière pelletisée forme un composé non ou à peine soluble dans l'eau, qui enrobe les pellets sous forme d'une mince couche protectrice imperméable à l’humidité se déplaçant par diffusion.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce / que ledit agent, choisi selon la nature et la destination de^ la matière à pelletiser, est une solution acide ou alcaline diluée, un dissolvant organique, tel que la benzine, le benzène, le mêthanol, l'éthanol, le tétrachlorure de carbone, etc., ou la paraffine.
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dosage dudit agent à ajouter par arrosage est réglé en vue d'une transformation partielle ou totale par réaction chimique à la surface des pellets.
9. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes 1-8, caractérisé en ce que l'enrobage des pellets s'effectue dans un malaxeur à tambour à une vitesse de b - 9 - £ rotation périphérique du tambour de 0,120 à 0,180, de préférence de 165 m/seconde et à une température de 30°C.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élévation de la température au stade de liaison d'une durée de 5 minutes est limitée à 10°C au maximum par réglage judicieux de l'addition de l'eau de pelletisation et/ou du liant.
11. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes 1-10, caractérisé en ce que la quantité d'eau de mouillage ajoutée est égale à 2-5 % en poids, de préférence à 3,5-4,5 % en poids de la quantité de la matière à pelle-tiser.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le poids du matériel d'enrobage est égal à 3-4 fois, de préférence égal à 3 fois celui du liquide de mouillage.
13. Procédé de pelletisation de matières à structure cristalline ou cristalloïde, substantiellement tel que décrit précédemment. “ a «
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