Brevet FR2466440A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne un procéde pour préparer des articles moulés en mousse de verre par désagrégation par voie humide de produits naturels de dégradation, sechage et broyage de la masse de réaction, granulation et moussage des grenailles à des températures supérieures à 7000C. Ces procédées sont connus1 par exemple, par le brevet britannique nO 1 407 515. Comme produit naturel de dégradation1 on utilise une argile relativement rare, mais facilement degradable, à savoir de l'argile dite bentonite. On agite l'argile à la température ambiante avec un agent de dégradation constitué d'acide borique, d'hydroxyde de potassium et d'acetate de sodium et, après la fin de la réaction, on granule le mélange et on fait mousser les grenailles obtenues à des températures supérieures à 7000C. Le procédé connu antérieurement peut bien être mis en oeuvre avec la bentonite spéciale mentionnée dans ce brevet, mais pas avec des produits difficilement dégradables tels que, par exemple, des boues et vases. MAis justement, le traitement de ces produits est économiquement interessant, car ils n'ont pas encore trouvé d'utilise sation jusqu'à présent. D'autres procédés pour la préparation de mousses de verre sont decrits dans les brevets de laRepublique Fédérale d'Allemagne DE-PS n Il 54 732, 16 71 266 et 21 51 232. Mais ces procédés connus utilisent également d'autres produits de depart et ne peuvent pas être transposés directement au traitement de boues et de vases. L'invention a pour objet un procedé économique à mettre en oeuvre pour la préparation à meilleur marché possible d'articles moules en verre mousse. Pour résoudre ce problème, on propose d'utiliser comme produit naturel de dégradation une boue ou une vase à laquelle on ajoute une solution de verre soluble du commerce non diluée (40-42aBé) et de l'hydroxyde alcalin libre supplementaire dans un rapport de matières solides de 1:1 à6:1, ainsi que des agents porogènes et de faire réagir 8 des températures de 40-1000C.Après l'arrêt de la réaction, on obtient un résidu Bpais-que l'on peut séchera broyer, granuler et mousser comme dans les procédés connus précédemment. Le procédé indique est particulierement favorable du point de vue économique, car on peut partir des matières premières mentionnées, qui peuvent être facilement dégradées dans des conditions opératoires faciles à mettre en oeuvre avec des additifs chimiques relativement bon marché. Les limites de la compositiondes produits de départ indiqués, à savoir les boues et vases, sont variables. Elles peuvent encore varier dans certains domaines aux lieuxd'obtention. Des teneurs elevées en sables ou pierres ne sont pas avantageuses pour la mise en oeuvre économique du procède, car ils devraient d'abord être séparés par délayage ou tamisage. On utilisera donc,selon les possi bilités > des produits de départ ne contenant pas ces constituants. Les boues et vases indiquées peuvent,selon les gisements, contenir des teneurs plus ou moins élevées en SiO2, CaO, Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO et d'autres oxydes métalliques, ainsi encore que des carbonates et sulfates, des constituants organiques et de l'eau liée.En outre, les boues et vases ont une proportion inhabituellement élevée de substance organique, qui inhibe fortement la préparation et le moussage selon les procédés connus précédemment. Selon le procédé indiqué, on réussit à traiter ces produits si la teneur en verre soluble, ainsi que la teneur en NaOH libre sont maintenues dans les limites indi quées. I1 est essentiel dans ce cas que la teneur en agents porogènes libérant de l'oxygène soit assez élevee pour que toute la substance organique puisse brûler. On utilise de préférence comme agents porogènes liberant de l'oxygène des boues rouges. On préfère comme solutions de verre soluble dans la décomposition des solutions à teneur élevée en solides, pour devoir évaporer le moins d'eau possible dans le séchage. La réaction avec les produits de degradation est effectuée de préférence dans un réacteur chauffé à agitation ; elle est essentiellement: facilitée par l'hydroxyde de sodium ajouté. La durée de decomposition peut varier ; il suffit le plus souvent d'une agitation de la solution chaude pendant 30 à 60 min jusqu'à ce que l'on obtienne une consistance épaisse, vis queuse. Le séchage peut être effectue au moyen des appareils connus de séchage. Le séchage sur ruban s'est révélé avantageux. Le produit de réaction contenant encore de l'eau liee, séche à environ 200"C, doit entre broye le plus possible jusqu'à la finesse du ciment. La granulation au moyen des techniques connues, par exemple sur le plateau de granulation, reussit d'autant mieux que le broyage est plus fin. Comme liquide de granulation, on utilise en général de l'eau à laquelle on peut auss ajouter des liants, par exemple des colles. Pour diminuer la tendance au collage lors du mous sage des grenailles, on enrobe encore les grenailles humides avant le séchage avec des agents de separation qui adhèrent bien, par exemple ciment, plâtre ou analogue. Il est recommande d'effectuer un séchage des grenailles à environ 2000C avant le moussage. Le granulé vert devient ainsi apte au stockage et au transport, pour pouvoir aussi fonctionner dans des installations de moussage décentralisées Le choix du four de moussage doit s'effectuer selon les températures variables de fusion et de moussage commandées par la composition, la preference etant accordée aux fours à courant de circulation ou aux fours tournants pour la preparation du granulé. Les fours appropriés pour la preparation de plaques dans des moules sont des fours à circulation qui doivent être suivis d'un trajet de refroidissement de dimensions convenables. Les moules peuvent être remplis avec le granulé vert ou avec le produit broye obtenu après la désagrégation. Il est egalement recommande pour la preparation de granulé de mousse de verre de placer après le moussage un tube refrigerant tournant, pour éviter des fissures de refroidissement dans le granule de mousse de verre. En raison de leur legèrete, les gra nulés refroidis sont très avantageusement envoyes dans des silos de stockage par depression ou par l'air sous pression, avec une separation intermédiaire dans un cyclone. L'exemple suivant illustre l'invention sans toutefois en limiter la portee. EXEMPLE On fait reagir 60 kg d'une boue très humide, très riche en charbon, draguée dans l'embouchure du Rhin, avec 20 kg de verre soluble à 40-420Bé, 2,5 kg de soude caustique et 14 kg de bouesrougoependant 35 min à 70"C dans un récipient à agitation chauffé à la vapeur jusqu'a ce que l'on obtienne une consistance visqueuse. Après séchage à 1800C et broyage fin, le produit broye est granulé avec de l'eau sur un plateau de granulation. Les granules humides sont enrobés pendant le séchage dans un tambour de séchage avec une couche très mince de ciment et ensuite on fait mousser à 11000C dans un four à courant de circulation ("CS-Ofen"), jusqu'à un granule de mousse de verre ayant un poids apparent de 180 kg/m . REVENDICATIONS 1. Procedé pour préparer des articles moulés en mousse de verre par désagrégation par voie humide de produits naturels de dégradation, séchage et broyage de la masse de rédaction, granulation et moussage des grenailles à des temperatures superieures à 70O0C, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on utilise comme produit naturel de dégradation une boue ou vase que l'on additionne de solution de verre soluble du commerce non diluee(40-42 Be) et d'hydroxyde alcalin libre supplémentaire dans un rapport de matières solides de 1:1 à 1:6, ainsi que d'agents porogènes et on fait réagir à des températures de 40 à 100 C. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute à la masse du silicate alcalin en quantités de 5-45 % en poids et Na2O (sous forme d'hydroxyde alcalin) en quantités de 0,5 à 10 % en poids de la masse totale des matières solides. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise des solutions de verre soluble à teneur elevXe en matières solides et ayant un rapport Na2O/SiO2 de 1:2 à 1:4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on ajoute à la masse des agents gonflants libérant de l'oxygène, par exemple des boues rouges, en quantités allant jusqu'à 20 % en poids.