Brevet FR2248248A1 — publié le 19750516

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de "terre illée" " à base d'un matériau de départ minéral, qui est soumis, dans un four de grillage, à un traitement thermique effectué une température inférieure aux températures usuelles de calcination et de frittage. Dans un procédé de fabrication connu pour la fabrication de "terre grillée", c'est-à-dire d'un matériau de construction qui se prête par excellence au durcissement hydrothermal, tel qu'il a été décrit dans le brevet allemand t 646 416, on emploie comme matériau de départ minéral de la molasse, des mélanges synthétiques de pierre calcaire, des débris de chaux ou d'autres matières analogues, de l'argile, des sables d'ardoise grosse. La nouveauté apportée à ce procédé connu réside dans le fait que le matériau de départ n'est pas calciné ou grillé, mais qu'il est seulement soumis à un traite- ment thermique à une température inférieure aux températures de calcination et de frittage usuelles. On obtient ainsi un matériau de construction qui, gâché avec de l'eau et traité hydrothermalement, peut être transformé en des éléments de construction de grande qualité. Dans différentes entreprises industrielles, par exemple dans les laveries de gravier, On dispose d'une grande quantité de boues minérales, obtenues comme produit résiduaire. Pour éviter la pollution, ces boues ne doivent pas être déversées dans les eaux du do- maine public, mais il faut d'abord séparer l'eau des matières soli- des qu'elle contient. L'eau purifiée peut être ramenée dans le circuit du procédé ou elle peut Outre déversée dans les eaux naturelles, mais les solides doivent être placés sur un terrain de dépôt, ce qui occasionne des frais et complique le travail. La présente invention a pour objet, d'une part, de perfection- ner le procédé connu de fabrioation de "terre grillée" et, d'autre part, de mettre à profit les boues minérales résiduaires produites dans les entreprises industrielles. Ce but est atteint pour le procédé cité ci-dessus de fabrication de "terre grillée", du fait qu'on se sert, comme matériau de départ pour ce procédé, de boues minérales qu'on granule d'sabord sous forme de granulés macroporeux, qu'on sèche ensuite et qu'on envoie à l'état séché dans le four de grillage. La granulation de la boue se fait avantageusement avec admixtion de boue séchée pulvérisée et/ou granulée. Et il est plus avantageux de ne pas granuler les particules de matériaux en les compri mant, mais en les laissant s'agglomérer librement. De préférence,on sèche les granulés dans la mesure nécessaire pour qu'ils présentent une solidité suffisante pour le traitement dans le four de grillage; et de plus, il est avantageux d'opérer le séchage à des températures allant jusqu'à 600 C. De préférence, on dépoussière les granulés et on emploie la poussière qui en est enlevée pour opérer la granulation du matériau de départ. De préférence, on sèche les granulés dans un séchoir à convection, et plus particulièrement dans un séchoir à lit fluidifié. Pour le chauffage du séchoir, on utilise avantageusement les gaz d'échappement du four de grillage. L'invention est fondée sur les observations et conclusions suivantes : technologiquement, le processus de grillage est sensiblement amélioré lorsqu'on introduit le matériau de départ sous forme de granulés macroporeux séchés dans le four à calciner. lorsqu'on grille le matériau de manière usuelle sous forme de poudre, il adhère au four et forme des croates. le grillage en morceaux présen- te l'inconvénient qu'il prend plus de temps que le grillage de poudre, et dans les deux cas le grillage des particules est irrégulier. Or, il a été surprenant de constater que le grillage de granulés macroporeux séchés aboutit à un traitement plus régulier de toutes les particules du matériau et cela dans un temps réduit.Les granulés macroporeux séchés présentent une bonne stabilité dimensionnelle et un grand nombre de pores ouverts qui permettent la décarbonisation et l'activation rapides et uniformes. On obtient ainsi un produit fini de qualité supérieure. Ce résultat est particulièrement bon quand les granulés sont obtenus par une agglomération libre, sans-compression des particules du matériau. Si nécessaire, on concentre la boue minérale avant la granulation0 par exemple dans des bassins de décantation et/ou à l'aide d'appareils centrifuges extracteurs d'eau. On peut ainsi obtenir un effluent clair. Le séchoir à lit fluidifié est particulièrement avantageux pour le séchage des granulés, d'une part gråce-au traitement doux du produit et d'autre part à cause de la simplicité de la séparation de la poussière. Une forme de réalisation du nouveau procédé sera décrite ci dessous avec plus de détails, à l'aide du dessin annexé, dont la fi gure unique illustre schématiquemect une installation pour la mise en oeuvre de l'invention. l'installation comporte successivement - dans le sens de 1' écoulement du matériau de départ - un séparateur 1, un mélangeur 2, un granulateur 3, un séchoir 4 et un four de grillage 5. Pans le se- parateur 1, la boue est débarassée d'une grande partie de l'eau qu'elle contient, ou autrement dit, la boue est concentrée. Dans le mélangeur 2, la boue concentrée est mélangée avec de la boue séchée pulvérisée, provenant du séchoir 4 et qui passe par une conduite 6 du séchoir 4 vers le mélangeur 2. Du mélangeur 2, le mélange passe dans le granulateur 3, où il est transformé en granulé macroporeux. Cependant, le mélangeur 2 et-le granulateur peuvent être réunis en un seul bloc de construction, Si bien que le mélange et la granulation se succèdent immédiatement. l'addition de matière sèche à la boue humide mène à la formation d'un granulé macroporeux. Ce dernier est séché dans le séchoir 4, dans la mesure nécessaire pour qu'il présente une résistance suffisante pour le traitement dans le four de grillage 5, et ensuite il est envoyé dans ce four. Grâce à la macroporosité du granulé, le grillage dans le four à calciaer 5 est rapide et régulièrement réparti sur toutes les particules du maté riau. La terre grillée" ainsi obtenue est d'une qualité plus homogène et le temps de traitement peut être plus court que nécessaire pour les matériaux de départ mis en poudre ou en morceaux.Pour agir sur la macroporosité des granulés, on peut, si cela est souhaitable, aussi ramener par une conduite 7 des granulés séchés dans le mélangeur 2. De même, on peut introduire par une conduite 8 d'autres substances dtadditlon dans le mélangeur. Le séchoir 4 est réalisé sous forme de séchoir à lit-fluidi- fié. Cela permet un séchage particulièrement régulier et doux des granulés macroporeux, tout en assurant une bonne séparation de la poussière. Pour chauffer le séchoir 4, une conduite 9 est prévue qui transporte des gaz d'échappement du four de grillage 5 vers le séchoir 4. Uneautre conduite tO sert à l'alimentation des gaz de chauffage au four de grillage 5. Enfin, une conduite Il est prévue pour l'évacuation de l'eau claire du séparateur 1, le procédé décrit ci-dessus offre en outre l'avantage que la succession des quatre étages du procédé (décantation, mélange, granulation, séchage) dont chacun est bien réglable, permet de compenser par un réglage approprié les modifications des boues et les' fluctuations du produit qu'on rencontre de manière générale pour toutes les boues. Cela joue un r61e considérable pour la fabrication de "terres grillées de grande qualité, vue que la composition et la stricte observation des conditions de travail sont d'une importance capitale pour la qualité. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé de fabrication de "terre grillée" à base d'un mate- riau de départ minéral, qui est soumis, dans un four de gril- lage, à un traitement thermique effectué à une température inférieure aux températures usuelles de calcination et de frittage, caractérisé en ce qu'on se sert, comme matériau de départ, de boues minérales qu'on granule d'abord sous forme de granulés macroporeux, qu'on sèche ensuite et quton envoie à l'état séché dans le four de grillage. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la granulation est opérée avec admixtion de boue séchée pulvéri sée et/ou granulée. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la granulation est obtenue par agglomération libre, sans com pression. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les granulés sont séchés dans la mesure nécessaire pour qu 'ils présentent une solidité suffisante pour le traitement dans le four de grillage. 5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on sèche les granulés à des températures allant jusqu'à 6000C. 6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dépoussière les granulés et qu'on emploie la poussière qui en est enlevée pour opérer la granulation du matériau de dé part. 7.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séchage se fait dans un séchoir à convection. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le séchoir à convection est un séchoir à lit fluidifié. 9.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce quton utilise des gaz d'échappement du four de grillage pour chauf fer le four de grillage.