Brevet FR2028864A1 — publié le 19701016

L'invention concerne l'utilisation d'un résidu de bauxite contenant de la chaux en tant que charge pour masses bitumineuses, I1 est connu d'appliquer, au résidu de bauxite obtenu dans le procédé Bayer de fabrication d'alumine par extraction, un processus spécial de lavage ou de neutralisation au cours duquel on abaisse la teneur du résidu en alcali soluble à 11 eau en-dessous de 1 %, de préférence à 0,6 %, ou en-dessous, et d'utiliser le résidu ainsi obtenu comme charge dans des masses bitumineuses. Cette proposition a eu un bon succès dans la pratiquez mais il est appa--s q'avec certaines bauxites, spécialement de provenance t.opicale, on n'obtient pas toujours des résultats entièreme=G satisfaisants0 En particulier, on ne peut pas toujours citr quels dans l'utilisation de ces résidus de bauxite, il ne se produise un certain gonflement des masses bitumineuses, ce qui a des conséquences indésirables, par exemple dans la construction de routes et dans tous les autres domaines d'application0 L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de préparer à partir de résidus du type mentionné, y compris à partir de bauxites tropicales, une charge appropriée appelée ci-après "charge rouge".L'invention a pour objet l'utilisation d'un résidu de bauxite contenant de la chaux comme charge dans des masses bitumineuses0 L'addition de chaux s'effectueS de préférence, à raison d'environ 3 à 5 % calculés en CaOs relativement à la quants té du résidu sec de bauxite. La chaux peut être ajoutée sous forme de chaux vive ou éteinte ou encore sous forme de lait de chaux0 Le résultat que l'on peut obtenir selon l'invention est particulièrement surprenant parce que, d'après l'état de la technique, on considérait antérieurement comme nécessaire de maintenir en-dessous de 1 % la proportion d'alcali soluble à l'eau dans la charge rouge.Cela n'est plus nécessaire selon l'invention car avec la teneur en chaux prévue par l'invention, le processus de lavage et de neutralisation considéré comme indispensable antérieurement peut être supprimé et on obtient tout de même une charge rouge d'excellente qualité dont l'utilisation ne donne plus lieu aux phénomènes secondaires désagréables mentionnés plus haut, Selon le schéma joint, on traite une bauxite de provenance tropicale. (voir schéma page 6) Dans un mode d'exécution particulier de l'invention, l'addition de bauxite a lieu quand le résidu de bauxite quitte le concentrateur de lavage, donc avant même la filtration. On évite ainsi d'imposer un effort supplémentaire au concentrateur de lavage0 En outre, l'addition de chaux peut se faire soit lors de la dilution de la lessive résiduaire d'aluminate contenant le résidu de bauxite, soit dans le concentrateur de lavage.En tout cas, on amène par tonne de résidu de bauxite (en substance sèche) 30 à 50 kg de chaux sous forme de chaux vive ou de lait de chaux. La possibilité d'utilisation de la charge rouge fabriquée par le procédé selon l'invention est confirmée par les essais suivants s 1) Absorption d'eau de mortiers bitumineux, 2) Propriétés de matériaux de construction de routes, déterminées sur des éprouvettes par le procédé Marshall (DIN 1996), 3) Essai de finesse de grain. 1) Absorption d'eau de mortiers bitumineux Dispositif expérimental : On mélange à 1500C dans une capsule d'évaporation des quantités pesées de charge et de bitume jusqu'à ce qu'on obtienne un mortier homogène. Après refroidissement, on recouvre la masse d'une couche d'eau distillée et on détermine l'absorption d'eau au bout de 10, 20, 30, 40 et 50 jours.Les résultats sont consignés dans le tableau 1 ci-dessous TABLEAU 1 Charge Mélange Absorption d'eau, % en poids au bout n charge, bitume, de (jours) :: n g g 10 20 30 40 50 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 0,3 0,5 0,6 0,9 0s9 2e 150 100 0S3 0,5 0,6 0,7 0,7 2-f 150 100 0,4 0,5 0,6 0,7 0,7 2g 150 100 0,5 0,8 0,8 0,8 0,8 2h 150 100 1,0 2,5 5,3 12,7 18,4 3 150 100 0,3 ow5 0,6 0,7 0,7 4 150 100 0,3 0,4 0,6 0,8 0,9 Explications Charge n 1 s résidus de bauxite tels qu'on les obtient dans le traitement normal de bauxites tropicales non additionnées de chaux, contenant 1,10 % de Na20 soluble à l'eau Charge n 2a: résidus de bauxites tropicales additionnés de 1 % de chaux et contenant 1,2 % de Na20 soluble à l'eaux Charge n 2b: comme 2a, mais avec addition de 2 % de chaux 2c comme 2a, mais avec addition de 3 % de chaux 2d comme 2a, mais avec addition de 4 % de chaux " 2e comme 2a, mais avec addition de 5 % de chaux 2f comme 2a, mais avec addition de 10 % de chaux n 2g comme 2a, mais avec addition de 4 % de chaux, teneur en Na20 soluble à l'eau 0,40 %0 n 2 h comme 2g, mais sans addition de chaux0 Charge n 3 s résidus de bauxites européennes obtenus par le procédé connu mentionné ci-dessus et contenant 0a50 % de Na20 soluble à l'eau0 Charge n 4 : poudre de calcaire dont plus de 90 % ont une gros seur de grains inférieure à 0,09 mmO Au tableau 1, on peut voir exactement les effets de l'addition de chaux. On effectue l'appréciation en déterminant l'absorption d'eau. Les bonnes charges peuvent absorber plus de 1,5 % d'eau. I1 est visible que les charges rouges fabriquées selon l'invention répondent aux conditions de faible absorption d'eau 2) Essais comparatifs de possibilité d'utilisation dans des mélanges de construction de routes avec addition de charge rouge et de poudre de calcaire TABLEAU 2 Composition du mélange Teneurs en Stabilité % en poids nature des cavités, % en volume Marshall,kp 6,0 ( ) bitume routier B 80 1,1 ( ) 890 9,0 poudre de calcaire 90 85 0 (000) basalte concassé et sable 0/12 mm 7,1 bitume routier B 80 6,0 charge de résidu de 2,0 1.200 bauxite n 2d du Tableau 1 86S9 basalte concassé et sable 0/12 mm ( ) selon prescriptions de "TV bit" 3/64, chiffre 32 412 s au moins 5,8 % en poids (00) selon prescriptions de "TV bit" 3/64 chiffre 30.4 : au moins 1 % en volume ( ) composition granulométrique selon "TV bit" 3/64, Tableau XII. Dans l'ensemble, on peut voir par le Tableau 2, que lorsqu'on ajoute 3 à 5 % de chaux sur le poids sec de la boue rouge, il n'est pas nécessaire d'effectuer un processus spécial de lavage. Les résultats du Tableau 2 montrent que malgré une moindre proportion de charge rouge, on obtient des valeurs de stabilité notablement plus grandes qu'avec la poudre de calcaire fréquemment utilisée. 3) Dans les prescriptions et directives techniques concernant les matériaux de construction bitumineux, il est dit que les charges sont des matières minérales qui traversent un tamis à mailles de 0S09 mm. TABLEAU 3 Désignation de la charge soo de refus du tamis à mailles de 0,09 mm poudre de calcaire 80 20 poudre de calcaire 90 10 poudre de calcaire 95 5 charge rouge selon l'inven tion 5 charge rouge selon l'inven tion 6 Les chiffres indiqués au Tableau 3 montrent aussi que des résidus de bauxite selon l'invention répondent aux conditions d'une charge de qualité, Schéma du procédé I -Lessive Bauxite de souae Extracti i xtrac Dilution oncen ra eur Lessive e clarificatio ' d'aluminate Résidu Résidu de bauxite obtenu Possibilité ~ > lion Dilution Lessive de d'addition I lavage de la chaux phau + t I zonezoncentrateur ~~~~~~~~~~ Lessive diluée de > | de lavage e d'aluminate > Résidu de bauxite ffi i 4 Eau de lavage 6--- Résidu de bauxite Charge vec bro a Ezffargeroug REVENDICADIONS lo Charge pour masses bitumineuses caractérisée par le fait qu'elle est formée d'un résidu de bauxite contenant de la chaux. 2o Charge selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle contient 3 à 5 Vo en poids de chaux, calculés en CaO, sur la quantité du résidu sec de bauxite. 3. Charge selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la chaux est ajoutée sous forme de chaux vive ou éteinte ou sous forme de lait de chaux0 4. Masse bitumineuse caractérisée par le fait qu'elle renferme une charge selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.