Brevet FR2140331A1 — publié le 19730119

La présente invention a pour but l'utilisation comme matière première pour la fabrication du ciment, de calcaire bitumineux ou de résidus de lavage de charbons à haute teneur en matières volatiles ou de lignite, dont la partie non combustible a une teneur élevée en carbonate de chaux. Les calcaires bitumineux constituent une source potentielle d'huile considérable à travers le monde et particulièrement en rance. Jusqu'ici les exploitations industrielles se sont heurtées au fait sue la faible teneur en huile ne compensait pas les frais de manutention de la matière inerte qui constitue le support de l'huile. Mais lorsque cette matière inerte est très riche en chaux, elle représente le constituant essentiel du ciment. Dans le processus d'extraction de l'huile d'un calcaire bitumineux, on recueille d'sabord des gaz combustibles, puis à une température de l'ordre de 4500, huile ellemme. Les gaz recueillis servent au chauffage du cal oaire bitumineux lui-m8me, mais dans le cas le plus fréquent des calcaires pauvres en huile, l'énergie calorifique fournie par le gaz est insuffisante; par contre, il reste dans le calcaire au delà de 4500, une certaine quantité de coke qui est perdue car il n'existe pas de moyen économique d'en obtenir la combustion. Si, - et c'est l'objet de l'invention - le calcaire ayant subi les ajouts nécessaires pour obtenir la composition du ciment PORTLAND est envoyé dans un four rotatif classique - à la haute température de clinkérisation, 14500 -, on obtient la combustion du coke dans la zone de cuisson du four rotatif et seulement là. L'emsmen des teneurs en gazs huile et coke de la plupart des calcaires bitumineux, montre que la quantité totale de calories qu'ils contiennent est suffisante dans la majorité des cas pour obtenir la cuisson complète du ciment. La même méthode est applicable aux charbons ou lignite à cendres calcaires tels quton les trouve en particulier dans le bassin de FUVEAU. Le résidu de lavage subit un chauffage qui emmène les gaz combustibles ; le coke subsistant est brulé dans la zone de cuisson du four rotatif et seulement là. Toutes les tentatives faites jusqu'ici pour utiliser directement le calcaire bitumineux ou les résidus de lavage de charbon à haute teneur en matières volatiles et à cendres calcaires dans un four à ciment se heurtent au fait que les matières volatiles distillent à l'amont du four et sont perdue s0 C'est pourquoi le dispositif industriel qui fait ltobjet de la présente invention comprend une tour de distillation où sont extraits de la matière première gaz et huile, lesquels sont réinjectés à l'aval du four et servent à son chauffage comme dans un four classique. De son côté, la matière où ne reste que le coke passe dans des échangeurs à cyclone, puis dans le four où le coke est brûlé lorsqu'il atteint la zone de cuisson. La figure donne une illustration non limitative du procédé. Le dispositif est composé d'une tour comprenant 2 parties, droite et gauche. La partie gauche est réservée au pré-chauffage du calcaire d'appoint et la partie droite à la distillation et au pré-chauffage du calcaire bitumineux ou du résidu de lavage de charbon. L'analyse des calcaires bitumineux montre que la quantité de calcaire d'appoint à traiter simultanément pour obtenir la composition du ciment est du mme ordre de grandeur que celle du calcaire bitumineux. La partie gauche fonctionne comme un échangeur classique à cyclone qui équipe normalement un four à ciment, le calcaire pré-chauffé est finalement introduit dans le four à la partie inférieure de la figure. La partie droite est par contre entièrement originale. Elle comprend au sommet une chaudière 1. Après passage dans la chaudière, les gaz vont au dépoussiérage ; ils proviennent à la fois de la partie gauche et de la partie droite. La partie supérieure droite est constituée par un faisceau de tubes 2 munis d'ailettes destinées à favoriser la transmission de chaleur ; le faisceau est parcouru extérieurement par les gaz chauds venant de la partie inférieure de droite et d'une fraction de la partie inférieure gauche. Ainsi, le calcaire bitumineux introduit par la vis 3 dans le faisceau 2 descend dans l'intérieur du faisceau tubulaire ; il y rencontre à contre courant de la vapeur produite dans la chaudière 1 et injectée par les ajutages 4 : cette vapeur aide à la distillation des gaz et de l'huile contenus dans le calcaire bitumineux0 A la partie inférieure du faisceau tubulaire, où la température de la matière est de 4500, elle est soutirée par une vis 5 et introduite dans les 2 derniers cyclones de la partie inférieure droite ; à la base de 13 tour, la matière venant des 2 partiesest introduite dans le four à une température de l'ordre de 8000. Le coke, restant dans la matière en provenance de la partie droite brftle,tcut à l'aval du four, dans, la zone de cuisson. Les gaz et l'huile provenant de la distillation du calcaire bitumineur sont recueillis à la partie supérieure du faisceau tubulaire 2 et envoyés au réservoir par 6. Après passage dans ce réservoir où liteau est éliminée et l'ammoniaque recueilli, les gaz et huile sont renvoyés directement à l'aval du four où ils servent de combustible, comme dans le pro oédé classique de cuisson du ciment. REVENDICATIONS 1.- Système permettant la fabrication de ciment avec, d'une part, les gaz et huile contenus dans des calcaires bitumineux ou résidus de lavage de charbon à haute teneur en matière volatiles et cendres calcaires recueillis dans une tour de distillation et, d'autre part le coke résiduel qui n'est brûlé que zone de cuisson. 2. - le dispositif comprend une tour de distillation à chauffage indirect et injection de vapeur dans un faisceau tubulaire parcouru extérieu rement par les gaz de combustion du four0