Brevet FR2159396A1 — publié le 19730622

La présente invention concerne un procédé et une installation pour la fabrication de produits inertes, et s'étend aux produits obtenus. L'invention concerne de façon générale des produits inertes que l'on peut, par exemple utiliser comme charges, auxiliaires de filtrage et isolants thermiques. Le procédé selon l'invention concerne en particulier, mais de façon non exclusive, des produits convenant comme isolants cryogènes. I1 est souhaitable que les isolants cryogènes aient une faible densité, ne soient pas hygroscopiques, soient chimiquement inertes et ne contiennent pas d'impuretés organiques. Certains types de silicates d'aluminium ont donné des résultats satisfaisants. La perlite est un matériau très largement utilisé comme matière première pour la préparation des isolants thermiques. On soumet la perlite a un traitement thermique pour la dilater et pour obtenir un produit ayant les qualités d'isolation requises. Un autre produit très largement disponible est un produit volcanique généralement appelé "pierre ponce". Ce produit n'a été utilisé que de façon très limité et en vue de son utilisation, il faut lui donner des dimensions physiques particulières. Lorsque les dimensions sont inférieures à celles requises, et notamment lorsque ce produit se trouve sous forme de fines, il constitue un déchet non utilisable. La pierre ponce est un produit qui s'est formé par l'activité volcanique lorsque le produit a été soumis à une chaleur très intense. Les spécialistes ont considéré de façon quasi unanime qu'a' l'état naturel, ce produit se trouve sous une forme complètement expansée. Contrairement à cela, on a constaté selon l'invention que la pierre ponce pouvait être expansée encore davantage. La présente invention a pour but de créer un isolant thermique ayant d'excellentes qualités, permettant son utilisation notamment comme isolant cryogène. A cet effet, l'invention concerne un procédé caractérisé en ce qu'on utilise de la pierre ponce mise en particules; on soumet ce produit à un traitement thermique pour provoquer un gonflement rapide des particules. Il est particulièrement avantageux dDuti- liser comme pierre ponce la pierre ponce blanche. Suivant un mode de réalisation pour le traitement thermique on fait subir aux particules de pierre ponce un choc thermique qui est un chauffage intense et de courte durée. Suivant une caractéristique du procédé, on réduit la pierre ponce en particules ee dimensions inférieures à 40 mailles. On a constaté que lron obtenait un choc thermique adéquat en introduisant les particules de pierre ponce suivant un débit réglé dans une flamme de température adéquate. Il est avantageux que les particules de pierre ponce circulent suivant le courant de produit de combustion provenant du brûleur. Si la pierre pone ne se présente pas sous forme de particules convenant pour le traitement thermique, on la broye ou la meule tout d'abord pour aboutir à cette dimension. Si nécessaire on sèche le produit soit avant le broyage, soit après le broyage ou le meulage pour extraire toute l'humidité de surface qui pourrait réduire ou ne pas permettre le libre écoulement des particules. La présente invention est décrite plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation d2une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, représentée de façon schématique dans l'unique figure annexée. Selon l'invention, l'installation comporte un tube de traitement l incliné dans le sens descendant. Ce tube 1 comporte un organe de support 2 pour un brûleur prévu à son extrémité supérieure par l'intermédiaire d'orga- nes de fixations 3, isolants thermiquement. L'extrémité inférieure du tube 1 est réunie à an tube 4 décrit en détail ci-après : Environ au milîuentre les extrémités du tube lg est raccordé le tube d'alimentation 5 d-une trémie 6 contenant la pierre ponce que l'on veut traiter par voie thermique. Le débit de particules de pierre ponce à partir de la trémie, dans le tube d'alimentation 5 est réglé par une vanne 7. L'organe de support 2 reçoit et maintient un brûleur à gaz 8 alimenté par une conduite d'alimentation de gaz 9. La position axiale du brûleur 8 par rapport à l'extrémité correspondante du tube 1 est réglable. A cet effet, la conduite d'alimentation 9 est équipée d'une poignée i0 permettant de faire ce réglage. Le tube 4 qui a une pente négative comme représenté dans le dessin, est relié par son extrémité supérieure aux entrées de deux séparateurs cyclones 11,- 12 dont les sorties de produits solides débouchent dans une trémie commune 13 ayant une sortie 14. Les cyclones sont reliés à un ventilateur de sortie 15, commun ayant un orifice de sortie 16. L'extrémité inférieure du tube 4 débouche dans un réceptacle 17. La pierre ponce à traiter est d'abord broyées ou meulée pour donner des particules de dimension inférieure à 40 mailles. Puis on sèche le produit obtenu pour enlever toute l'humidité de surface avant de l'introduire dans la tréime 6, on fait fonctionner le ventilateur du cyclone, et on envoie le gaz au brûleur 8. On règle le débit et la position axiale du brûleur de façon à obtenir une flamme qui aboutit au voisinage du point où le tube 5 débouche dans le tube 1. il faut que la flamme soit telle que les particules de pierre ponce çi pénètrent dans le tube 1 en provenance du tube de sortie 5 passent toutes dans la zone la plus chaude de la flamme et qu'il n'y ait aucun chemin que les particules de pierre ponce puissent emprunter sans passer dans la flamme. Les particules de pierre ponce qui sortent du tube 5 pénètrent dans la flamme et sont gonflées instantanément par suite de l'eau de cristallisation qu'elles contiennent qui est transformée en vapeur. Après le passage dans la flamme, les particules gonflées sont extraites le long du tube 1, puis dans le tube 4. De la, elles passent dans les cyclones où les particules se séparent de la veine d'air qui les avait entraînées. Les impuretés contenues dans la pierre ponce ne gonflent pas et c'est pourquoi elles tombent dans le tube 4 et passent dans le réceptacle 17. La température de la flamme à laquelle on expose les particules de pierre ponce est de l'ordre de 10000 C dans le mode de réalisation décrit ci-dessus. Cette température est suffisante pour provoquer le choc thermique nécessaire. Les particules ne retiennent aucune chaleur on elles-mêmes et on peut les manipuler immédiatement à la sortie de la flamme. Cela signifie qu'il n'y a aucune absorption considérable de chaleur dans les particules, si bien qu'il ntest pas nécessaire de les refroidir à la sortie du tube 1. La dimension initiale des particules, la température de la flamme et le débit d'introduction de produits déterminent la densité des particules gonflées. Cette densité peut descendre jusqu'a 15 kg par m3. Une telle densité réduite convient particulièrement bien pour un isolant cryogène. Toutefois, le produit selon l'invention présente de multiples autres applications. Des densités analogues ou differentes peuvent s'utiliser comme charges pour des plaques de plâtre ou des blocs de ciment préfabriqués ou encore comme charges pour des filtres. En fait, le produit obtenu par l'invention peut s'utiliser comme produit de remplacement pour la perlite expansée ou la vermiculite et dans de multiples applications il est préférable d'utiliser le produit selon l'invention, puisqu'il présente une résistance plus grande. Bien entendu, l'invention nçest pas limitée à l'exemple de réalisation ci dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé de fabrication drun produit inerte caractérisé en ce qulon u+ilise de la pierre ponce mise en particules, on soumet ce produit à un traitement thermique pour provoquer un gonflement rapide des particules. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique consiste à soumettre les particules à un choc thermique. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que pour le traite- ment thermique on fait passer les particules à travers une flamme. 4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les particules passent à travers la flamme dans le sens de l'écoulement des produits de combos tion du brûleur. 50) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on réduit les particules avant traitement à une dimension inférieure à 40 mailles. 60) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on sèche les particules avant le traitement thermique pour enlever leur humidité de surface et permettre leur bon écoulement avant de les soumettre au traitement thermique. 70) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon lune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une trémie d'alimentation débouchant dans un tube incliné dans le sens descendant dont l'extrémité supérieure comporte un brûleur dirigé dans le sens du tube, l'extrémité inférieure du'tube débouchant dans un tube de récupération dont l'extrémité inférieure est destinée à l'évacuation des particules lourdes et l'extrémité supérieure débouche dans un cyclone pour la récupé- ration des particules légères. 80) Produit inerte selon l'une quelconque des revendications 1 à 65 caractérisé en ce civil s'agit de pierre ponce finement réduite en particules,ces particules étant gonflées par un choc thermique.