Brevet FR2493858A1 — publié le 19820514

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une matière de charge minérale constituée de grains arrondis, destinée surtout à des applications dans les enduits dans l'industrie du bâtiment et des travaux publics L'homme de l'art sait bien qu'une des méthodes classiques de broyage d'une charge minerale consiste à utiliser la charge elle-même comme charge de corps broyants. L'autobroyage, lorsqu'il est possible, est un procédé qui permet d'obtenir une matière finement divisée et très peu contaminée par d'éventuels éléments étrangers, provenant des corps broyants, tels que le sable d'Ottawa, les billes d'acier ou de zircons ou les galets de silice en particulier) habituellement utilisés Classiquement ce procédé est conduit en voie humide, dans des appareillages habituellement employés dans cette industrie de façon continue ou discontinue, la suspension de matière finement divisée étant récupérée par débordement ou par séparation mécanique des corps broyants. Dans un procédé continu, le rendement peut être considéré comme étant de 100 %, les paramètres de marche étant réglés pour que le broyeur contienne toujours une charge broyante de matière non divisée de poids constant. Le rendement d'un broyage se définit comme le rapport (en pourcentage) de la quantité de matière finement divisée obtenue à la quantité totale de matière grossière introduite au départ. Or on a constaté de façon surprenante que, si la conduite de ce procédé est menée de façon qu'une partie de la charge broyante soit soutirée avec la pulpe (suspension de matière fine), c'est-à-dire que si le rendement de broyage est limité, les grains de matière non divisée se présentent alors sous une forme arrondie et ont un aspect poli, tel que celui qu'on observe avec les graviers et autres charges sédimentaires granuleuses naturelles. Le procédé, selon l'invention, consiste donc à fabriquer une charge granuleuse arrondie et polie consti tuée d'une partie de la charge broyante d'un broyeurconduit suivant la technique, connue de l'homme de l'art, comme procédé d'autobroyage, la quantité de matière divisée étant maintenue inférieure à la quantité initiale de matière à diviser mise en oeuvre, du fait que l'on prélève une partie de la charge autobroyante. Ei1 pratique, l'alimentation du broyeur peut être constituée de la façon suivante suivant la nature du minéral et le résultat recherché - de 5 à 40 e d'eau - de 95 Le broyeur peut entre du type broyeur à boulets, monté de façon à broyer en continu ou par charges, donc à corps de broyeur tournant, ou du type broyeur à sable, donc à corps de broyeur fixe Dans tous les cas, les corps de broyage, boulets ou sable, sont bien entendu retirés en vue de l'autobroyage La granulométrie de la roche de l'alimentation dépend essentiellement de celle de la charge minérale que l'on désire obtenir, donc de l'utilisation envisagée. La granulométrie de la charge minérale à grains arrondis est en effet d'autant plus proche de celle de la matière première que le rendement du broyage est plus faible. Par ailleurs plus la granulométrie de la matière de départ est faible, plus les processus d'autobroyage sont longs. En pratique on n'envisaye donc pas un autobroyage de particules inférieures à 0,2 mm. Ainsi, pour les applications courantes on choisit de préférence une granulométrie initiale de 0,2- à 25 mm. Toutes les matières minérales susceptibles d'être traitées par autobroyage conviennent pour la fabrication de charges à grains arrondis, conformément à l'invention. Cependant il est bien clair que, selon la dureté du minéral, l'opération sera plus ou moins difficile, c'est-àdire plus ou moins longue et coûteuse. C'est ainsi que l'on peut envisager le traitement de granites, de silex, de schistes, de calcites, de marbres, de dolomies, etc. Certaines roches se prêtent particulièrement bien au procédé de l'invention. C'est le cas des calcites et dolomies, telles que par exemple les calcites et dolomies des Pyrénées. Le rendement de broyage du procédé de l'invention se situe entre 5 et 40 %, de préférence entre 10 et 20 %. La matière finement divisée que l'on obtient, à coté de la charge à grains arrondis, comporte généralement au moins 90 % de grains plus petits que 5 em, le diamètre moyen des grains étant inférieur à 3 em, de préférence compris entre 0,5 et 1,5 Les exemples suivants illustrent deux modes de mise en oeuvre de l'invention. EXEMPLE 1 : Un broyeur à boulets discontinu de laboratoire de capacité 5 litres est débarrassé de ses boulets et chargé de 8 kg de calcite pyrénéenne, concassée et criblée de façon à avoir une granulométrie comprise entre 5 et 18 mm, et de 2 kg d'eau. Il est mis en rotation sur son axe horizontal entre 60 et 80 tours par minute pendant 6 heures. Au bout de cette opération, le rendement de broyage est de 18 %. La suspension de matière finement divisée est facilement séparée de la charge broyante non divisee par tamisage. Cette matière non divisée est constituee de grains dont la taille est peu différente de celle de la matière de l'alimentation du broyeur, c'est- -dire comprise entre 5 et 18 mm. Les grains sont arrondis et polis. La matière finement divisée en suspension dans l'eau a un diamètre moyen de 1,5 Fm et 90 % des grains sont plus petits que 3 FmO EXEMPLE 2 Un broyeur à sable de laboratoire discontinu, de capacité 250 cm3, dont on a retiré le sable, est alimenté avec 100 cm3 d'eau et 248 g de calcite pyrénéenne concassée et criblée de façon que 90 % des grains aient un diamètre compris entre 1,5 et 3 mm. La pale d'agitation est mise en rotation à 400 tours par minute pendant une heure. Le rendement de broyage est alors de 25 %. La charge broyante, non divisée, est séparée de la pulpe. Les grains obtenus ont encore pratiquement la granulométrie initiale, soit 90 % des grains dont le diamètre est compris entre 1,5 et 3 mm. La matière divisée, en suspension dans l'eau, a un diamètre moyen de 2 Mm et 90 % de ses grains plus petits que 5 REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'une matière de charge minérale à grains arrondis, caractérisé en ce que l'on effectue une opération d'autobroyage d'une matiere minérale concassée, et l'on en diminue le rendement en matière finement divisée en prélevant une partie de la charge autobroyante. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on conduit le broyage jusqu'à un rendement de 5 à 40 %, de préférence de 10 à 20 %. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise un broyeur à boulets conduit en continu par débordement. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise un broyeur à boulets conduit en discontinu 5.- Procédé selon l'uns des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise un broyeur à sable. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 5, caractérisé en ce qu'on alimente le broyeur avec un mélange compose de 5 à 40 % d'eau, 95 à 60 % de roche concassée et O à 0,2 % d'adjuvants de broyage. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière finement divisée obtenue comporte 90 t de grains plus petits que 5 Mm, le diamètre moyen étant inférieur à 3 em, de préférence compris entre 0,5 et 1,5 em. 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on broie une calcite ou une dolomie des Pyrénées. 9.- Charge minérale à grains arrondis obtenue par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.