Brevet FR2075877A1 — publié le 19711015

La présente invention concerne im gravillon perfectionné. On utilise déjà pour la construction de la surface des routes divers agrégats minéraux. I1 importe que le gravillon soit assez rugueux pour assurer un bon coefficient de frottement. D'une manière générale, les matériaux utilisés jusqu'à présent ont l'in convéniont S'avoir tendance a se polir par usure en peu de temps. On peut mesurer cette tendance et l'exprimer par un indice de résistance de polissage, ou I.R.@. du matériau. On a mai@tenant trouvé qu'onpeut fabriquer du gravillon satisfaisant, @ I.R.@. élevé, en frittant des minéraux à structure cristalline de spinelle, notamment le résidu granulaire dur subsistant aprés extraction chimique du chrome à partir du minerai de chrome. De préférence, on fritte les spinelles avec un liant réfractaire, calcaire ou siliceux, plus tendre. L'invention a pour objet du gravillon dont les raines com- prennent des particules de spinelle réunies par frittage. Suivant un aspect préferé, l'invention concerne du gravil- lon fritté comprenant des particules de spinelle chimiquement liées au sein d'une matiére n liant réfractaire, calcaire ou siliceux, plus tendre. Dans la présente description, le mot spinelle désigne tout minéral présentant une structure oristalline de spinelle et une formule correspondant à mg Al2O4 ,où Mg et Al peuvent être remplacés, au moins partiellement, par des métaux équivalents, divalents et trivelents respectivement. Par exemple, une spinelle typique présente la formulc (Mg(1-x)Fex) (A1(1-y))Cry)2O4 , où x et y sont compris entre O et l. A titre d'exemple d'une telle spinelle, on peut citer le minerai de chrome ou le résidu de l'extraction chimique de chromates à partir de minerai de chrome. Ce dernier résidu, dénommé ci-aprés r'sidu de c@rome, est particuliérement indiqué pour l'utilisation suivant l'invention. Le résidu de chromc peut contenir une proportion de calcium variable, qui dérend du procédé d'extraction utilisé. Typiquement, on extrait le chrome en chauffant le minerai de chromite broyé en présence d'alcali pour former du bichromate alcalin qu'on extrait par lessivage à l'eau, le résidu qui subsiste ayant la constitution d'une spinelle. La spinelle a de préférence une granulométrie de l mm à 0,03 mm, et de préférence de 0,03 mm à 0,3 mm. Le liant peut cAtre lui laitier, par exemple un laitier gra nulé ou pastillé du Genre décrit dans la demande de brevet déposée le mme jour par la demanderesse pour : "Procédé de fabrication de gravillon". Parmi les laitiers convenables, on peut citer ceux de four à phosphore, de haut fourneau, de cubilot et les scories de cuivre. D'autres liants convenables comprennent la boue rouge résultant de la fabrication d'aluminium, l'argile, les cendres d'hydrocarbures combustibles pulvérisés, l'argile schisteuse, le fluorosilicate de sodium, le silicate de sodium, l'olivine et autres minéraux ou laitiers, calcaires ou siliceux, plus tendres et plus fusibles que la spinelle.Dans certains cas, il peut être indiqué d'ajouter avec le liant un fondant tel que le fluor-are de calcium toutefois de nombreux liants, tels que les laitiers et le fluorosilicate de sodium, sont auto-fon- dants. De préférence, on broie le liant éventuel, pour ramener par exemple sa granulométrie en deçà du millimètre et de prefé- rence an dessous de0,3 mm , par exemple entre 0,03 mm et 0,3mm et on le mélange au résidu de chrome ou autre spinelle. On peut porter le mélange à la température de frittage en l'étalant en couche sur une grille mobile. De préférence, toutefois, on humidifie ou on empâte à l'eau la spinelle et on la met sous forme de granules ou pastilles par exemple de 3 à 25 ma de diamètre, par extrusion, granulation, par-voie humide, séchage par pulvérisation, séchage au tambour ou autres moyens convenables, puis on la calcine, par exemple au four rotatif. En variante,on peut chauffer directement au four rotatif une bouillic pompable de spinelle et de liant délayés à l'eau. On peut aussi mettre le mélange humide sous forme de briques, à l'aide d'un moula convenable, et cuire les briques dans un four à tunnel. Dans ce dernier cas, il vaut mieux utiliser un moule surface intéricure rugueuse. Il est particulièrement préférable d'utiliser un moule de forme voulue pour imprimer dans les briques une série de gorges ou autres étranglement3 subdivisant chaque brique en une série de tablettes plus petite a reunies par des tronçons amincis afin que, lors du broyage ultérieur, chaque brique se casse en petites tablettes de dimensions régulières,par exemple de 1,6 í 25 mm. Pour calciner la poudre, la bouillie, les granules ou les briques, on O!)ère de préférence à des températures suffisantes pour fritter la mélange, mais sans le fondre complètement, en lui donnant par exomple une granulométrie moyenne de 1,6 à 13 mm. Le produit est intérossant pour constituer, avec un liant bitumineux resineux ou du bype ciment, le revêtement superficiel de routes. La calcination s'opère de préférence @u four rotatif. On peut incornorer au @élamge des corps combustibles tels que le coke, pour ét@blir une source de chauffage in@@rie@r@, ais de préférence le chaleur est fournie au mélange de l'extérieur,par les gaz chauds du four. Getts solution est préferable parce que la préscnce de combustible tond à rendre le produit poreux et done plus friable. Il est done préférable que la quantit' de combustible présente land le mélange calciné soit insuffisante pour assurer une combustion auto-entretenue. Les compositions suivant l'inve-tion peuvent contenir, outre le résidu de chromc, du matériau granulsire dur, tel que du sable ou de la bau xite.De préférence, le résidu de chrome constitue 10 90% et, par exemple, 30 à 80% en poids de la comppsition de gravillon. On peut donner a la composition de gravillon divorses couleurs interessantes en faisant varier convenablament la ten@ur en chrome et les conditions de calcination. D'une m@mière gen@- rale, on obtient des produits calorés en vert quand la proportion de résidu de c@rome est faible et en noir quan@ elle est plus forte. Pour une composition donnéo, le coulour fance si l'on prolonge le esloination et qu'on éleve la tempporsure. Les e@e@ples ci-dessus illustrent l'invention : EXENFLE 1 On mélange du résidu de chrom, dont la granulométrie est inférioure à 76 (3 parties en side) avec duleitier de four à phosphore de granulométrie inf risure à 152 (1 partie en poids). On met le @élange sous forne de granules ou pastilles de 38 mm de di. @tre et en 1 cuit @ntre 1200 et 1250 C. Le produit a un I.R.r. de @@. EXENFLE 2 On mélange du residu de chrome dont le granulon. trie est inférieure 1 76 (3 parties en poids) avec du silicate de Sodium broyé à une granulométrie de 152 (1 partie en peies) et l'on cuit a 1080 C. Le produit a un I.R.r. de 70. REVENDICATIONS 1. Gravillon formé de particules de spinelle réunies par frittage. 2. Gravillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les granules compronnent des particules d'une spinelle, chimiquement liées au scin d'une matrice en liant réfractaire, calcaire ou siliceux, plus tendre. 3. Gravillon selon la revendIcation 2, caractérise en ce que le liant est de l'argile ordinaire ou schisteuse, du fluorosilicate de sodium, de la boue rouge, de la centre de combustible, do l'olivine ou un laitier. 4. Gravillon sclon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé an ce que la spinelle est présente i raison da 10 à 90% en poids. 5. Grevillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'on empâte à l'eau les composés granulairds et en ce qu'on met la bouillie obtenue sous forme de "ra- nules avant frittage. 6. Gravillon salon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on flot la bouilli sous forme do briques, qu'on cuit ensuite au four. 7. Gravillon salon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la spinelle est du résidu de chrome. 8. Gravillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les granules ont une dimonsion moyenne de 1,5 à 13 min. 9. Gravillon selon l'une quelconque des revendications 1 a 8 caractérisé en ce que la spinelle et le liant éventuellement présent ontune granulométrie de 1 mm à 0,03 mm. 10. Composition pour le revêtement superficiel de route comprenant du gravillon selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes et un liant bitunineux, résineux ou de type cimcnt.