Brevet FR2021781A1 — publié le 19700724

L'invention concerne un procédé pour la préparation d'un résidu de bauxite convenant comme charge dans des masses bitumineuses. Un procédé connu de ce genre prévoit que le résidu de bauxite obtenu par le procédé d'attaque Bayer pour la production d'oxyde d'alusinium est soumis à un processus spécial de lavage et de neutralisation, au cours duquel la teneur du résidu en alcalis solubles tombe en-dessous de I %, de préférence 0,6 % ou moins. Ce procédé s'est bien répandu en pratique mais on a constaté que dans le cas de certaines bauxite, en particulier celles de provenance tropicale, il ne donne pas toujours des résultats complètement satisfaisants0 On ne peut pas toujours éviter notamment que lors de l'emploi de tels résidus, il se produise un certain gonflement des masses bitumineuses qui entrain des suites indésirables, dans les travaux routiers et d'autres domaines d'application, par exemple. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de fabriquer, à partir de résidus du type ci-dessus et en particulier de résidus de bauxites tropicales, une charge appropriée désignée ci-après sous le nom de "charge rouge". Selon l'invention, ceci est réalisé en ajoutant de la chaux au résidu de bauxite après que la désintégration a pris fin. Cette addition de chaux se fait avantageusement par quantités allant approximativement de 3 à 5 % en poids de CaO par rapport à la quantité de résidu de bauxite sec. La chaux peut s'ajouter sous la forme de chaux vive, ou de chaux éteinte, ou de lait de chaux. Le résultat que l'invention permet d'obtenir est particulièrement surprenant, car, d'après l'état de la techlbique., on considérait jusqutici comme nécessaire le maintien en-dessous de 1 % de la teneur de la charge rouge en alcalis solubles. Selon l'invention, ceci n'est plus nécessaire, c'est-à-dire qu'en procédant comme elle le propose, le lavage et la neutralisation considérés jusqu'ici comme indispensables peuvent entre supprimé-s et lion obtient malgré cela une charge rouge d'excellente -qualité, dont l'emploi ne s'accompagne plus de phénomènes secondaires désagréables0 Dans une forme particulière'd'application du procédé de l'invention, l'addition de chaux s'effectue dans la section de l'épaississeur-laveur, avant filtration du résidu de bauxite, ce qui évite une surcharge de cet appareil. On a traité la bauxite de provenance tropicale selon le schéma annexé. Diaprés celui-ci, la chaux est ajoutée à raison de 30 à 50 kg par tonne de résidu de bauxite (calculés sur la substance sèche), soit lors de la dilution de la lessive d'aluminate restante contenant le résidu de bauxite, soit dans l'épaississeur; cette addition s'effectue sous la forme de chaux vive ou de lait de chaux. La possibilité d'utiliser la charge rouge préparée par le procédé de l'invention a été confirmee par les essais ci-dessous: 1. absorption d'eau par des mortiers bitumineux; 2. caractéristiques des masses pour revêtements routiers déterminées sur éprouvettes, suivant le procédé Marshall (DIN 1996)} 3. essais de finesse des grains0 1 Absorption d'eau par des mortiers bitumineux Conditions d'essais: les quantité de charge obtenues et de bitume sont mélangées dans une capsule, à lSOC, jusqu'à obtention d'un mortier homogène. Après refroidissement, la masse est recouverte d'une couche d'eau distillée et l'absorp tion d'eau, déterminée après 10, 20, 30, 40 et 50 jours0 Les résultats sont repris au Tableau 1 ciadessous. Tableau 1 Charge Mélange Absorption d'eau: % en poids après N' g charge g bitume 10j. 20j. 30j0 40j. 50j. 1 150 100 2,7 6,6 12,8 18,6 25,1 2a 150 100 0,8 1,5 2,4 4,2 5,6 2b 150 100 0,6 1,0 1,5 2,3 3,5 2c 150 100 0,4 0,5 0,7 1,0 1,1 2d 150 100 0S3 0,5 0,6 0,9 0w9 2e 150 100 0,3 0,5 0,6 0,7 0,7 2f 150 100 0,4 Ô,5 0,6 0,7 097 2g 150 100 0,5 0,8 0,8 0,8 9,8 2h 150 100 1,0 2,5 5,3 12,7 18,4 3 150 1O0 0,3 0,5 0,6 0,7 0,7 4 150 100 0,3 0,4 0,6 0,8 0,9 Explications Charge N 1 : résidus de bauxite tels qu'ils résultent d'un traite ment normal de bauxites tropicales sans addition de chaux, avec une teneur en Na20 soluble de 1,10 %0 Charge I 2a : résidus de bauxites préparés suivant le procédé de l'invention à partir de bauxites tropicales, avec addition de 1 % de chaux, et une teneur en Na20 soluble dans l'eau de 1,2 %o Charge N 2b comme N 2a, mais avec addition de 2 % de chaux 2c N 2a, 3 % 2d NO 2a, 4 % 2e N' 2a, 5% 2f Ne 2a, 10% Charge N 2g comme N 2A, mais avec addition de 4 % de-chaux et une teneur en Na20 soluble dans l'eau de 0,40 %. Charge N' 2h comme N- 2g, mais sans addition de chaux. Charge N 3 résidus de bauxites préparés à partir de bauxites européennes, d'après le procédé connu rappelé ci-dessus. avec une teneur en Na20 soluble dans 1eau de 0s50 %. Charge N' 4 :poussier de calcaire avec une finesse de grains de 90 % en-dessous de 0,09 mm. Le tableau 1 montre exactement les effets de l'addition de chaux. L'appréciation résulte dela détermination de l'absorption d'ea Les bonnes charges peuvent absorber plus de 1,5 % d'eau. On peut voir que les charges rouges préparées d'après le procédé de l'invention correspondent aux prescriptions relatives à la faible absorption d'eau. 20 Essais comparatifs de mélanges pour revetements routiers avec addition de charges rouges et de poussier de calcaire. Tableau 2 Composition du mélange Volume des Stabiliti en en poids Nature des constituants vides % Marshall 6,0 x) Bitume pour routes B 80 1,1 xx) 890 9,0 Poussier de calcaire 90 85,0 xxx) Basalte concassé et sable 0/12mm 7,1 Bitume pour routes B 80 6,0 Charge de résidus de bauxite 2,0 1.200 N 2d du tableau 1 86,9 Basalte concassé et sable 0/12mm On peut voir d'après le tableau 2 qu'avec une addition de 3-5 X de chaux, calculés sur la charge rouge sèche, un lavage spécial n'est pas nécessaire. x) prescrit selon TV bit 3/64 - NO 32412 : au moins 5,8 X en poids qx) prescrit selon TV bit 3/64 - Ne 30.4 : au moins 1X en volume xxxS granulométrie selon TV bit 3/64 - Tableau XII Les résultats du tableau 2 montrent que malgré une faible proportion de charge rouge, on obtient des indices de stabilité considérablement plus élévés qu'avec le poussier de calcaire fréquemment employé. 30 I1 est dit dans les prescriptions techniques et les directives concernant les matériaux de construction bitumineux que les matières minérales utilisées comme charges sont celles qui assent au tamis à mailles de O 09 mmo Tableau 3 Désignation des charges % de réfus sur le tamis à mailles de OO9mm Poussier de calcaire 80 20 90 10 95 5 Charge rouge selon l'invention 5 n n 6 Les valeurs du tableau 3 montrent également que les résidus de bauxite préparés suivant le procédé de l'invention répondent aux exigences relatives à une charge de qualité, Schéma du procédé C rlessive de soude Bauxite I I Désagrégation I Epaississeur-décanteur Lessive d'aluminate Possibilités d'addition * Résidu de bauxite de chaux de chaux Lessive Lessivé de lavage I D: I FX EpaissiE seur-laveur Lessive d'aluminate diluée L~ ~~~ g . Résidu de bauxite Filtration P Eau de lavage Résidu de bauxite Séchage de la mouture Charge rouge REVENDICATIONS 1.- Procédé de préparation d'un résidu de bauxite pouvant convenir comme charge dans des masses bitumineuses, caractérisé en ce quton ajoute de la chaux à ce résidu apres que la désagrégation est terminée. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute des quantités de chaux allant de 3 à 5 % environ en poids, calculés sous forme de CaO, par rapport à la quantité de résidu de bauxite à l'état sec. 3.- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chaux est ajoutée sous la forme de chaux vive, de chaux éteinte ou de lait de chaux0 4o- Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce addition de chaux se fait à proximité de l'épaississeur-laveur, avant filtration du résidu de bauxite. 5.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'addition de chaux s'effectue, soit lors de la dilution de la lessive d'aluminate restante contenant le résidu de bauxite, soit dans 1 'épaississeur-laveur.