Brevet FR2001432A1 — publié le 19690926

Les terres résiduaires de lavage provenant du traitement du charbon brut et dont la teneur en carbone est de 9 à 20 % restent en grande partie, inutilisées du point de vue économique dans de nombreux pays. On a certes décrit différents procédés d'exploitation de cette matière première de qualité, mais aucun de ces procédés n'est satisfaisant. Ou bien le procédé n'est pas rentable, ou bien les produits qu'il permet d'obtenir sont de qualité inférieure. C'est ainsi qu'en Angleterre et en Branche, on utilise ces terres depuis de nombreuses années comme matière première ou comme additif à la matière première dans la fabrication des briques. On a proposé également de traiter ces terres de lavage pour en faire du ciment. En Pologne, en Tchécoslovaquie et en Hongrie, on se sert de ces terres résiduaires pour la production de matériaux de construction en chauffant sur des grilles la matière des terrils et en utilisant le résidu comme agrégat léger pour le béton. En Pologne, ces terres résiduaires sont en outre frittées après traitement dans des poches, puis concassées pour obtenir un agrégat de béton.Comme la qualité de ces agrégats légers dépend de la composition minérale des matières premières, ces procédés n'ont pas permis d'obtenir une qualité constante présentant la résistance désirée. Dans la Ruhr, en Allemagne où l'on trouve principalement des roches sédimentaires, on peut distinguer dans ces roches sédimentaires trois grandes catégories 1) des argiles schisteuses 2) des argiles silico-schisteuses 3) des grès et conglomérats. Ces roches sont constituées principalement par ) des minéraux argileux 2) du quartz et du feldspath 3) des carbonates, tels que la sidérite et la calcite qui se trouvent principalement dans le liant. Là encore, la teneur en argile du grès de la Ruhr ne suffit pas en général pour que l'on puisse obtenir par calcinatior un produit céramique de résistance suffisante La présente invention vise à permettre de traiter économiquement de grandes quantités de terres résiduaires de lavage, presque indépendemment de leur composition minéralogique, et d'obtenir des produits de qualité constante et de résistance suffisante. Selon l'invention, ce problème est résolu en ajoutant aux terres résiduaires de lavage et de flottation préalablement broyées, de l'oxyde de calcium en proportion de 1 pour 20 à 1 pour 3, calculée par rapport à la substance minérale des terres de lavage et de flottation, de façon à obtenir, à des températures de cuisson de 850 à 1 200"C, un mélange frittant. Ce procédé selon l'invention permet de fabriquer un excellent agrégat léger de béton, de qualité constante.Comme la résistance du grain des terres de lavage frittées dépend, comme on l'a indiqué plus haut et que l'expérience l'a prouvé, de la teneur en carbone et de la composition chimique de la substance minérale, et que la teneur en argile du grès, par exemple dans la Ruhr, est en général insuffisante pour permettre d'obtenir par cuisson un produit céramique de résistance suffisante, on peut ajouter aux terres résiduaires de lavage et de flottation, en fonction de la résistance désirée, une quantité plus ou moins importante de chaux. La chaux broyée peut être ajoutée sous forme de craie, de chaux éteinte, de poudre de calcaire, de carbonate de chaux, ou sous forme de tous composés analogues du calcium qui, a la chaleur, s'agglomèrent avec SiC2 ou Al203 pour donner du silicate ou de l'aluminate de calcium. Selon le composé chimique utilisé pour l'apport de chaux, une teneur minimale en carbone est nécessaire dans les terres de lavage pour que ;'on puisse procéder au frittage sans apport de chaleur de l'extérieur. Far ailleurs, la teneur en eau des terres de lavage contribue à déterminer la teneur nécessaire en carbone. t litres d'eau par exemple requièrent une énergie ca lorlfioue d'environ 1723 kg de carbone pour évaporer l'eau et porter la température à 4000C. De so côté, ia résistance de l'agrégat léger dépend, ainsi qu'or l'a déjà ;indiqué, de l'apport de chaux, de la quantité de carbone et d'eau, qui détermine la porosité, ainsi que de la durée et de a température de cuisson. L'apport de chaux est limité, d'une part, par la résistance que l'on désire obtenir, c'està-dire qu'il doit être suffisant pour assurer le frittage, et, d'autre part, t est limité vers le haut par l'abaissement du point de fs;o. S le point ae ramoilissement est aux environs de ia température ae f"l-f.Rge, Oh court le risque que les boulettes collent les unes aux autres pendant le frittage, ce qui revient à dire qu'on ne pourrait alors obtenir un produit normalisé, commercialisable. Dans les conditions qui sont celles de la Ruhr, ce point est atteint pour un mélange comportant une partie de CaO pour 3,2 parties de substance minérale de terres de lavage. En ajoutant environ Il % de CaO par rapport à la quantité de substance minérale de terres de lavage, on a obtenu, après frittage à une température allant jusqu'à 1 1400C, des boulettes d'une très grande dureté, propres à etre utilisées comme agrégat léger pour le béton, La densité de ces boulettes peut varier de 1,7 à 1,4 kg/dm3 par addition de carbone au mélange. Les résistances sont proportionnelles à la densité. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de mise en valeur des terres résiduaires de lavage et de flottation, caractérisé en ce que l'on ajoute aux terres résiduaires de lavage et de flottation préalablement broyées, de l'oxyde de calcium en proportion de 1 pour 20 à 1 pour 3, calculée par rapport à la substance minérale des terres de lavage et de f1t- tation, de façon à obtenir, à des températures de cuisson de 850 à 1 2000C, un mélange frittant. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au lieu d1oxyde de calcium, on ajoute de l'hydrate de calcium, du carbonate de calcium, ou tous composés analogues du calcium qui, à la chaleur, s' agglomèrent avec SiO2 ou Au203 pour donner du silicate ou de l'aluminate de calcium. 30- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on transforme le mélange frittable en boulettes, avant la cuisson, de manière connue en soio 4.- Procédé selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'en ajoutant du carbone au mélange, on fait varier le poids spécifique des boulette? cuites.