Brevet FR2088455A1 — publié le 19720107

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de granulés expansés ou de corps moulés au moyen de substances minérales poudreuses, en particulier de mouture de pierres, d'argile, de poussière ou de cendre mouvante et autres qui sont mélangées avec de l'eau pour constituer une masse pâteuse On a déjà essayé d'ajouter à Ces substances minérales poudreuses des ingrédients liquides, ce mélange, par suite de réaction chimique, dégageant des gaz de façon à provoquer à ltétat froid des effervescences, cette composition étant ensuite cuite au four. L'invention préconise un procédé partant de ce mélange effervescent ayant la propriété d'être plue économique en utilisant des matières d'adjonction susceptibles de le rendre plus rationnel. I1 consiste, après la constitution d'une pâte malléable, à ajouter à celle-ci une masse éoumante, puis de soumettre l'ensemble e la cuisson ou de le faire durcir au moyen de liants hydrauliques. La masse écumante se compose d'une substance, connue en soi, qui devient effervescente en y ajoutant de l'eau L'addiction de cette masse après la confection de la pâte a l'avantage de nécessiter une quantité moindre de celle-ci que dans les procédés courants.Pour assurer cette effervescence on peut faire usage des produits suivants: sidérite d'argile, alcoolpolyglycoléther gras, alcoolsulfate grau, alcylsulfonate, alcooléthersulfate gras, alcylphéoipolyglycol éther. Ces produits sont ajoutés à raison de 0,1 à 7,5 % en poids par rapport à la quantité d'eau utilisée. La masse effervescente ajoutée à la pate est d'un poids de 10 à 50 % de la masse au départ telle que par exemple la poussière d'argile. Une autre caractéristique de l'invention consiste à ajouter à la pats des diluants appelés à en diminuer la viscosité, car dans ce cas le mélange intine avec la masse effervescente se réalise dans de meilleures conditions. Corme diluant il est avantageusement choisi un électrolite, par exemple de la soude, du silicate de potassium ou de placide humique. Il y a avantage d'ajouter l'électrolite à l'eau servant à la confection de la pâte. Sa quantité est de tordre de 2 à 12 % en poids par rapport à la quantité d'eau de gachage. La poste et aussi le mélange de celle-ci avec la masse efferves- cente sont constamment malaxés jusqu'à ce que l'ensemble soit transformé en granulés ou fagonnés en corps moulés. Le malaxage continu a avantage de maintenir le mélange dans un état assez dilué. En arrêtant cette opération, ce mélange se solidifie par suite de ses propriétés thixotropiques de façon que les bulles de gaz incorporées se fixent. Lorsque pour le départ il est choisi des matériaux qui sous la chaleur, par exemple lors de la cuisson, ont tendance à se désagréger en raison de la dissécation préalable, il convient d'ajouter un liant au mélange Les matières premières qui sont traitées selon ce procédé sont des matériaux éminemment ignifuges tels que argile calciné, zirconium, le rutile, de la poussière de basalte et de magnésite ou aussi -I'oxyde d'aluminium. bn tant que liant il sera utilisé du sulfate décanté, de la dextrine ou de la colle, c'est-à-dire des matières qui conféreront à la pâte menine à l'état sec encore une certaine compacité. Le mélange complet, après addition de la masse effervescente, peut à la fin du malaxage etre déversé dans des moules pour être soumis par la suite à l'opération de cuisson. Il est aussi possible de transformer le mélange en granulés au moyen par exemple d'une plaque perforée, d'un disque ou d'un tube à granulés qui seront ensuite également soumis à la cuisson. un outre il est prévu suivant l'invention d'ajouter au mélange complet des substances hydroscopiques d'où résulte que la masse a tendance à se figer en favorisant l'effet thixotrope après l'action de mélange. Les matières susceptibles de soutirer de lleau sont par exemple des copeaux de bois de 1 mm de grosseur. On peut aussi avoir recours à d'autres matières organiques fibreuses. Dans le même but l'adjonction de sulfite décanté ou de cellulose est possible. MeAme les matières inor 6antiques comme la chaux, le bétonite, le silicate de potassium et des déchets en provenance de la fabrication do fibres minérales sont utilisableus. Pour la fabrication d'objets moulés on peut procéder de manière que le mélange soit introduit dans des moules enduits de matières absorbantes et combustibles ou étant constitués en de telles matières. De cette façon de l'eau est soutirée de la masse qui pénètre dans la matière absorbante en contribuant à rendre cette masse rigide. On parvient aussi de cette façon à empêcher que, lors de la cuisson, les moules collent les uns aux autres. L'opération de cuisson des granulés ou des objets moulés a comme effet de les condenser. Par le choix de la température de cuisson il est possible de prédéterminer le degré de condensation. ainsi pour des granulés expansés soumis à une cuisson à 10700C on obtient un poids final d'environ 550 kg/m3. Dans le cas d'un traitement thermique de 11000C le poids final obtenu est de l'ordre de 650 kg/m3 La fabrication de granulés expansés à partir d'une masse ef fervescente froide présente l'avantage qutil est possible d'en déterminer exactement d'avance la résistance. Un autre avantage du procédé faisant l'objet de l'invention consiste à ce que la capacité d'un four rotatif tubulaire alimenté par un tel mélange peut être augmentée du fait que, lors de la cuisson qui suit, les granulés ou les objets moulés se condensent d'avance. Dans ces conditions un tel four est mieux utilisé que dans le cas des procédés pyroplastiques à gonflement oùX pendant l'opérations les granulés augmentent de volume. On peut aussi ajouter à l'ensemble du mélange un liant hydraulique tel que par exemple du ciment pour durcir celui-ci, présenté soit sous forme moulée ou réduit en granulés. Exei1e i t 1000 g de poudre d'argile d'une grosseur de grain de 0,5 mm sont mélangés d'eau de façon à obtenir une pgte. On ajoute à l'eau un diluant de 2 à 4 t0 en poids tel que par exemple de la soude, de façon que la mas seX en la malaxant, demeure plastique ou fluide et acquiert des propriétés thixotropes. Puis il est additionné une masse effervescente préparée séparément. Sur 100cm3 d'eau on ajoute un produit effervescent tel que par exemple de lgalcoolpolSglycoléther gras. Il en résulte environ 800 à 1000cm de masse effervescente que lton incorpore dans la pâte de poudre d'argile.Cette masse effervescente a pour effet de fluidifier davantage la pâte de façon qutil se produise un mélange intime entre les doux. Ce mélange a des propriétés thixotropes et doit de ce fait être maintenu constamment en mouvement, soit par des vibrations, soit par ma laxage. Le mélange terminé, ce mouvement peut etre arrêté et le produit, en raison de ses propriétés thixotropes, s'épaissit immédiatement et stabilise ltécumo qu'il contient. Exemple 2 : 1000 g de poudre minérale sont mélangés avec 400 à 500cm d'eau. L'eau contient un diluant à raison d'environ 4 p en poids par rapport à celle-ci. On y ajoute un liant, par exemple du sulfite décanté d'une quantité allant de 0,1 à 5 cp en poids par rapport à la masse totale. A cette patte ainsi oonstituée il est ajouté la masse effervescente à l'instar de l'exemple 1. Ici l'adjonction du liant, vu les produits choisis au départ présente l'avantage qu'au début de cuisson la masse n'a pas tendance à sleffriter ou à s'effondrer. Le mélange complet contenant la masse effervescente est transformé à l'aide de dispositifs connus en granulés ou versé dans des moules, puis soumis à la ouisson. Dans ce dernier cas le produit obtenu après cuisson se présente sous forme d'un aggloméré susceptible d'être débité en de très minces plaquettes. Il peut par exemple est utilisé à la confection de dalles. exemple 3 Au lieu d'utiliser de l'eau pour la confection d'une pâte comportant de la poudre d'argile, on peut lui substituer de la vapeur surchauffée en quantité correspondante. REVENDICATIONS 1) Procédé destiné à la formation de granulés ou de corps moulés e=pan- sés en matière poudreuse minérale, en particulier-en mouture de pier res, poussière d'argile, poussières volante ou de cendre et autres, lesquelles matières sont gâchées au moyen dteau sous forme de pâte ra- léable, caractérisé en ce qu'après confection de cette pâte, il est ajouté une masse effervescente, ltensemble du mélange ainsi constitué étant, par la suite, soumis à la cuisson ou durci au moyen d'un liant hydraulique. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé on ce que pour redui re la viscosité de la pâte il est ajouté un diluant tel que par exem- ple un électrolyte comme la soude, le silicate de potassium ou l'a cide humique. 3) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière écumante est constituée par un produit effervescent au contact avec de l'eau tel que le sidérite d'argile, 1lalcoolpolyglyodEther gras, l'alcoolsulfate gras, l'alcylsulfonate, l'alcooléthersulfate gras, l'alcylphénolpolyglycoléther et autres. 4) Procédé suivant l'une et autre des revendications 1 et 3, caracté risé en ce que la matière effervescente entre pour 10 à 50 % en poids par rapport à la matière constitutive au départ. 5) Procédé suivant l'une ou autre des revendications 1 et 3, caracté risé en ce que le produit effervescent entre pour 0,5 à 7,5 ss en poids de liteau utilisée. 6) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la matiè re sèche au départ il est ajouté 20 à 50 % en poids de l'eau. 7) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est ajou té à l'eau utilisée 2 à 12 % en poids un produit diluant. 8) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les matières composantes sont soumises à un mouvement continu jusqu'à ce que le mé lange soit complètement terminé. 9) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 8, caracté risé en ce qu'au mélange complet sont ajoutés des produits absorbant l'eau de la masse tels que des copeaux de bois, de la chaux, du beo- nite, du silicate de potassium et autres. 10) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en particu lier en cas de pqte ayant tendance à s'effriter sous l'influence de la chaleur, il est ajouté un liant. 11) Procédé suivant l'une ou autre revendication 1 ou 10, caractéri sé en ce que le liant est ajouté avant l'adjonction de la matière effervescente. 12) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 10, ca ractérisé en ce qu'il est fait usage comme liant de sulfite décan té, de dextrine ou de colle. 13) Procédé suivant la revendicstion 1, caractérisé en ce que le mélan ge complet est coulé dans un moule garni d'un revêtement absorbant et combustible. 14) Procédé suivant la revendication i, caractérisé en ce que le rev8- tement du moule ou la structure entière de celui-ci est en matière absorbante et combustible telle que papier ou cellulose. 15) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble du mélange est façonné en granulés soumis à la cuisson à une tempé rature située entre 9000C et 1700 C.