Brevet FR2363369A1 — publié le 19780331

La preste invention concerne un procédé pour le traitement des poussières de silice; elle se rapporte plus particulièrement aux poussières qui se forment dans les fours electriques utilisés à la production du silicium élémentaire ou des alliages renfermant du silicium. Le traitement suivant l'invention a pour but d'augmenter la densite apparente de la poussière de silice et réduire ainsi la tendance de celle-ci à la dissémination. Au cours de la fabrication du silicium ou de ses alliages au four électrique, on assiste à la formation de fortes quantités de ce qu'on appelle les fumées de silicium; ces poussières sont actuellement arrentées dans des filtres à sac, précipites électriquement ou reeueiites d'une autre manière. Cette poudre, qui est composée par de la silice amorphe, presque pure, Sirs, et qui peut par conséquent être appelée poussière de silice, peut être utilisée dans la préparation de pillules ou pastilles liées à froid, par exemple suivant la methode de Grangcold, décrite dans le brevet suédois nO 226 608. Un inconvénient serieux de la poussière de silice telle que recueillie, comme indiqué plus haut, réside dans sa tendance à se disperser et disséminer et à se coller à presque toutes les surfaces; la densité apparente de cette silice est très faible,d'en- viron 0,2 à 0X3. Pour obvier à cette difficulté, on a eu recours à l'humidification de la poussière,suivie d'un laminage en pastilles, pour augmenter la densité apparente et supprimer la tendance à la dispersion. Cependant, l'humidification fait perdre, à la poussière, une bonne partie de ses propriétés liantes vis-à-vis de la chaux ou du ciment. La présente invention apporte un nouveau procédé qui permet d'augmenter la densité de la poussière de silice sans humidification, tout en conservant les propriétés liantes, intéressantes de ce produit. La présente invention résulte de la constatation inattendue que le passage de la poussière de silice dans un broyeur à billes fait augmenter très sensiblement la densité de la poussière; cette augmentation peut être notamment de l'ordre de 2 à 3 fois, et en même temps, les propriétés adhésives et la tendance à la dissémination de la poudre sont fortement-diminuées. Le nouveau procédé suivant l'invention consiste donc à soumettre la poussière de silice à l'action d'un broyeur, en particulier broyeur à billes, à aiguilles, à tiges ou similaire. Des détails de l'invention sont donnés ci-après au moyen d'un exemple non liimitatif. Environ 23 kg de poussière de silice, provenant d'un four à fusion electrique, utilisé pour la production du silicium élémentaire, ont éte broyés pendant les temps de 2,5 mn, 3,75 mn et 5 mn, dans un broyeur à billes de 900 x 600 mm, chargé de 480 kg de billes; 50% de ces billes avaient un diamètre de 50 mm et le reste 35 mm. Après chacune des périodes de broyage sus-indiquées, on retirait 1 kg de poussière dont on déterminait la densité, la tendance à se disperser en chute libre, ainsi que les propriétés adhesives de la poussière, par agitation avec une cuiller en acier inoxydable.Le tableau suivant donne les résultats de ces essais, TABLEAU No d'essai 1 2 3 4 Durée du broyage en mn 0 2,5 3,75 5 Energie de broyage kWh/t - 3,79 5,68 7,58 Densité apparente non vibre 0,229 0,558 0,612 0,62 vibré 0,282 0,728 0,765 0,794 Tendance à la dissémination habituel- moindre moindre moindre le Adhésion dépôt épais tendance dépôt comme sur la cuil- au dépôt moindre no3 1ère moindre que pour 2 Durant le premier essai de broyage(c'est-à-dire n02),un mince dépôt s'est formé sur les pièces terminales du broyeur et sur les parois de celui-ci; ce dépôt n'a pas augmenté au cours du broyage subséquent. Dans tous les échantillons broyés, on a trouvé des nodules compacts, de dimension atteignant 2 mm; ces nodules sont assez résistants et conservent leur forme après les manipulations de versement et dé chargement. Les résultats des essais décrits ci-dessus ont été confir ms par des traitements à grande échelle avec 2 à 5 kWh/t; la den situa de la poussière de silice est ainsi multipliée par un facteur de 2 à 3, tandis que la tendance à la dissémination et les propriétés adhésives de la poussière sont considérablement réduites. On a constaté que des résultants similaires peuvent être obtenus avec des broyeurs à barres ou des broyeurs cylindriques,dont le dlamètre est égal à la longueur. Bien entendu, le procédé de l'invention peut être appliqué conjointement avec l'incorporation de la poussière de silice dans d'autres matières, par exemple chaùx,ciment,etc; la poussière est alors passée dans le broyeur ensemble avec ces matières. REVENDICATIONS 1. Procedé pour le traitement de la poussière de silice, en parti culer de la poussière provenant de la production du silicium ou des alliages de silicium, au four électrique, en vue de l'augmentation de la densité apparente de la poussière, en même temps que la réduction de la tendance à l'adhésion et à la dissémination, caractérisé en ce que la poussière est passée dans un broyeur0 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le broyeur utilise est à billes. ou à barres. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'énergie du broyage est d'au moins 2 kWh/t et, de préférence, 2 à 5 kWh/t 4. Procédé suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le broyage est appliqué à un mélange de la poussière de silice avec une autre matière, en particulier chaux ou ci ment.