Brevet FR2314033A1 — publié le 19770107

La présente invention concerne un procédé pour le traitement de matières argileuses , telles que notamment le kaolin , ce procédé visant plus particulièrement l'obtention d'un kaolin sous une granulométrie et présentant des qualités permettant son utilisation pour des applications particulièrement rentables , telles les industries du papier et de la peinture Le traitement classique du kaolin consiste à soumettre d'abord les mottes extraites à un débourbage à l'aide d'eau sous pression y le produit de ce débourbage passant dans un classificateur opérant le rejet des gros grains de silice , les grains plus fins étant extraits à l'aide d'un séparateur cyclone qui retient les morceaux d'une granulométrie inférieure à 50 microns. On procède ensuite à l'épaississement du milieu puis à une centrifugation qui opère une séparation entre deux fractions ltune s'établissant entre 70 et 80 % du total , constituée par des particules de 3 à 50 microns , cette fraction étant destinée à être utilisée en céramique ; l'autre, de loin la plus intéressante , s'établissant entre 20 et 30 % dutotal , de particules inférieures à 2 microns .Cette fraction , pour être utilisable pour le couchage du papier et comme charge pour peintures fines doit être soumise à un traitement de blanchiment à l'aide de réactifs, tels qu'hypochlorites En définitive, le traitement classique ne permet d'obtenir de façon coûteuse et compliquée, qu'une faible proportion de la fraction la plus intéressante, celle dont la grosseur des particules est inférieure à 2 microns, et dont les utilisations ( en particulier couchage du papier et charges pour peintures fines ) sont les plus rentables L'invention concerne un procédé qui permet d'obtenir un produit final constitué en totalité de particules dont la grosseur est inférieure à 2 microns Le procédé suivant l'invention consiste essentiellement, de préférence après débourbage, classification et élimination des gros grains de matière , à soumettre le kaolin , en suspension aqueuse contenant de préférence de 20 à 60 % de matière sèche, à l'action, dans une enceinte close de décharges électriques sous une tension élevée et sous faible intensité Suivant les Demandeurs, ces décharges provoquent dans la matière traitée une action physico-chimique ayant pour effet d'une part de réaliser une micronisation de la matière qui est amenée, en choisissant judicieusement les conditions de traitement , à un état de division correspondant à une grosseurde particules inférieure à 2 microns et d'autre part une décoloration de la matière se traduisant par un blanchiment , déjà suffisant en lui-même , mais qui peut d'ailleurs être parfait par le traitement ultérieur classique de décoloration La Fig. 1 du dessin annexé montre, de façon schématique, un exemple nullement limitatif, du déroulement du procédé suivant l'invention Comme connu, on effectue sous l'action d'eau en a le débourbage des mottes extraites, opération à laquelle fait suite, en b une classification se traduisant par le rejet des gros grains de silice, après quoi en c, est réalisée, dans un séparateur cyclone la rétention des particules allant jusqu'à , par exemple 50 microns .La suspension ainsi obtenue passe dans un épaississeur d , où la concentration en kaolin est avantageusement de dose à 300 g/litre Jusque là le schéma est classique Cependant, conformément à l'invention, cette suspension est alors soumise dans une enceinte close e à l'action de décharges électriques sous haute tension (par exemple 10. 000 V ou plus ) et faible intensité, par tous moyens quelconques convenables, suivant tout rythme voulu A la sortie de cette enceinte , la totalité (à environ 10 à 15%) du produit ainsi traité est micronisée et réduite en particules de grosseur inférieure à 2 microns On constate en outre déjà une décoloration du produit obtenu qui subit déjà , à ce stade du procédé suivant , un préblanchiment qui est continué et achevé en f, comme connu Enfin, en g le produit est concentré, par exemple par centrifugation et sèché En définitive on obtient, grace au procédé suivant l'invention, un produit constitué en totalité ( à 10 ou 15 % près maximum) de particules de grosseur égale ou inférieure à 2 microns , blanchi de 85 à 89 % suivant le produit ( et ceci à 2 ou 3 % près)- - ce résultat étant obtenu sans augmentation d'intervention de main d'oeuvre et moyennant une dépense très faible d'énergie électrique En d'autres termes, on " valorise " ainsi au maximum le produit de départ du fait que la totalité du produit obtenu est susceptible d'être vendue aux plus hauts prix, étant donné les domaines techniques (fabrication du papier, de peintures etc. ) intéressés Le procédé suivant l'invention peut être réalisé de toute façon quelconque convenable On a décrit ci-après , à titre uniquement d'exemple nullement limitatif, un schéma d'organisation pour la réalisation du procédé, ceci en référence à la Fig. 2 du dessin annexé. L'enceinte de la phase de la'Fig. 1 est constituée par un récipient , vase , ou l'équivalent 10 , de toute forme quelconque convenable auquel la suspension aqueuse de kaolin est amenée, à partir d'un bac 11 , par une pompe 12. Le système producteur de décharges consiste , dans l'exemple traité, en une pluralité d'électrodes 13, 14 , les autres de position variable par rapport aux premières , par exemple à l'aide de vis de règlage 15. Ces électrodes sont alimentées à l'aide d'un circuit d'alimentation à partir d'un réseau , comportant un transformateur élevant la tension (par exemple à 10. 000 V) un circuit redresseur 17 et un condensateur 18 Ce circuit est couplé à un circuit d'amorçage et de régulation 19 comportant essentiellement un système redresseur , un condensateur une bobine et un contacteur , un rhéostat règlable 20 permettant d'agir sur la décharge du condensateur 18 Ce circuit d'amorçage peut d'ailleurs etre remplacé par un dispositif permettant de régler la cadence des décharges constitué par une came 21 mise en rotation par un moteur 22 et-agissant sur un contacteur micro-rupteur etc.. 23 Bien entendu , le nombre de récipients, vases ou analogues dans lesquels est effectué le traitement suivant l'invention peut etre quelconque ; ces vases , récipients ou l'équivalent peuvent être couplés en série en parallèle , ou en série-parallèle Les électrodes peuvent être quelconques, ou en nombre quelconque et les systèmes les plus divers peuvent être utilisés pour leur alimentation productrice de décharge sous haute tension et faible ampérage En terminant , on donnera un exemple concret du traitement en kaolin , par le procédé de l'invention I1 s'agissait d'une suspension aqueuse de kaolin à ZO % de matière sèche , d'un pH voisin du neutre Cette suspension ayant: : - 30 % de particules d'une dimension de 20 à 40 microns - 30 % de particules d'une dimension de 2 à 20 microns - 40 7o de particules d'une dimension inférieure à 2 microns a été traitée conformément au procédé suivant l'invention Après traitement, on a constaté qu'elle était constituée à 90 % de particules inférieures à 2 microns Sa blancheur a été portée de 72 à 90 % par rapport à la base internationale REVENDICATIONS 1 . Procédé pour le traitement de kaolin ou matières similaires , en suspension aqueuse , destiné à augmenter la teneur de la matière en particules de fine granulométrie (dimension particulaire inférieure à 2 microns ) et à favoriser son blanchiment , ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre la suspension aqueuse de kaolin autre matière similaire à l'action, dans une enceinte close , de décharges électriques sous tension élevée et sous faible intensité 2 . Procédé suivant 1) caractérisé en ce que la suspension aqueuse de kaolin ou autre matière analogue contient de préférence de 20 à 60 % de matière sèche 3 . Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la suspension traitée a un pH voisin du neutre 4.Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'il est précédé d'un débourbage , d'une classification et élimination des gros grains de matière et suivi d'un traitement de finition du blanchiment 5 . Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'elle comporte une ou plusieurs enceintes closes dans laquelle est introduite la suspension à trai électrodes ter et qui comporte une pluralité/alimentés électriquement de façon à y provoquer des décharges sous haute tension et faible intensité 6. Installation suivant 5) caractérisée en ce que le circuit d'alimentation de l'enceinte ( ou des enceintes) de traitement en courant haute tension et faible intensité comporte au moins un moyen destiné à provoquer les déchar ges , couplé à un circuit d'amorçage ou de régulation dudit moyen 7 . Installation suivant 6) caractérisée en ce que le moyen provoquant les décharges est asservi à un dispositif contacteur électro-mécanique 8 . Installation suivant la revendication 5 , caractérisée en ce que la position réciproque des électrodes du vase de traitement est réglable 9 . Installation suivant 5) caractérisée en ce que les vases ou analogues de traitement sont couplés en série parallèle 10 . A titre de nouveaux produits industriels , les produits , notamment le kaolin , obtenus par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 , destiné notamment aux industries papetières , des peintures et du caout chouc , constitué pour 90 % de particules de dimensions inférieures à 2 mi crons .