Brevet FR2554739A1 — publié le 19850517

PROCEDE DE RETRAITEMENT DE DEBRIS DE BRIQUES DE MAGNESITE CHROME OU DE CHROME-MAGNESITE, DEBRIS RETRAITES PAR CE PROCEDE ET LEUR UTILISATION. L'invention concerne un procédé de retraitement de débris de briques de magnésite-chrome et de chromemagnésite, des débris retraités par ce procédé ainsi que leur utilisation. Compte tenu du fait que les matières premières deviennent chères et rares, ainsi que de la nécessité d'éviter de porter préjudice à l'environnement, on envoie de plus en plus les matières épuisées à un retraitement. Ceci vaut également dans le domaine des matières réfracta ires. Par le brevet DE-412 397, il est déjà connu de traiter la magnésite et d'autres masses riches en magnésie par un traitement acide. Les acides utilisés à cet effet doivent former avec le calcium des composés solubles. I1 est en outre connu par "Der Magnesit" de R. Banco, Technische Fortschrittsberichte, Vol. XXVIII (1932), pages 31/32, lors de la préparation de magnésite frittée, d'effectuer sur la matière provenant du four un traitement par l'eau dans des silos, pour solubiliser et pour éliminer les impuretés, en particulier des constituants contenant CaO par hydratation. Dans le cas de fours tubulaires tournants, en particulier, pour la fabrication du ciment, il est nécessaire de remettre à neuf le revêtement réfractaire au bout d'un certain temps. Comme il s'agit ici de grandes quantités de "débris", il est nécessaire de valoriser ces débris et de ne pas les déposer sous forme de déchets dans des dépôts d'ordures. La zone de frittage des fours tubulaires tournants, par exemple pour la fabrication du ciment, est revêtue de briques réfractaires à base de MgO, c'est-à-dire de briques de magnésite-chrome ou de chrome-magnésite. Pendant l'établissement de la température dans le four tubulaire tournant, une partie de l'oxyde de chrome (III) Il) contenu dans une telle matière est oxydée en composés du chrome (VI). Mais les ions chrome (VI) appartiennent aux substances toxiques, polluantes pour l'en- vironnement. Le but de la présente invention est donc un procédé de retraitement de tels débris de briques de magnésite chrome et de chrome-magnésite. On a trouvé à présent que l'on pouvait éliminer pratiquement de tels débris, par stockage et arrosage répété d'une telle matière de débris, non seulement les ions chrome (VI) toxiques, mais encore d'autres substances gênantes, retenus dans le four tubulaire tournant pendant l'établissement de la température. En outre, la prise ou l'hydratation des fractions de klinker résiduelles et de fractions de chaux libre permettent ultérieure- ment une production de briques exemptes de fissures. Le procédé tel qu'il est décrit plus en détail dans la partie caractérisante de la revendication 1 sert donc à la résolution du problème ci-dessus. Suivant le procédé conforme à l'invention, on trie la matière de débris, on la stocke, on l'humecte le cas échéant, et on la broie à l'état humide ou sous pulvérisation d'eau, le cas échéant avec séparation magnétique simultanée de pièces de fer, à des granulométries inférieures à 50 mm, on stocke cette matière broyée sur une période de 3 à 5 semaines, on l'humecte et la lave pério diquement avec de l'eau jusqu'à la sortie de liquide de la matière. Suivant un mode de réalisation, on ajoute à la matière broyée, périodiquement, deux à trois fois par semaine ou à des intervalles de 3 à 4 jours, 10 à 40 et de préférence 15 à 25 litres d'eau/tonne de la matière. Suivant un autre mode de réalisation, la matière de débris stockée triée est humectée sur une période de 1 à 3 semaines quotidiennement avec de l'eau et est lavée jusqu'à sortie de liquide de la matière, 10 à 25 litres d'eau/tonne de la matière étant ajoutés, puis en ce que la matière de débris humide est broyée au-dessous de 50 mm. De préférence, la matière broyée et lavée est broyée à des granulométries de 0 à 6 mm. Suivant un autre mode de réalisation, la matière de débris ou la matière de débris broyée est traitée au début de l'addition périodique d'eau en une seule fois avec 30 à 40 litres d'eau/tonne. A la fin du traitement de la matière broyée, au bout de 3 à 5 semaines, il existe dans le liquide sortant et s'écoulant, une concentration de CrO2 inférieure à 0,001 %. Dans le cas du procédé selon l'invention, tel que précédemment décrit, non seulement les ions chrome (VI) sont éliminés dans une large mesure des débris, mais encore d'autres matières gênantes, qui ont pu se former par suite des hautes températures lors du fonctionnement et des substances étrangères introduites lors du fonctionnement. Parmi ces matières, on citera en particulier des composés du potassium, des composés du sodium, des sulfates, des phosphates, et également de faibles quantités de composés du calcium et du magnésium. Le procédé de l'invention est effectué en broyant la matière de débris soit à l'état de livraison, soit après un triage grossier préalable. Dans le cas de ce triage grossier, les ajutages, le klinker et les toles, ainsi que des pierres de bauxite éventuellement présentes dans les débris provenant des zones contiguës du four tubulaire tournant, sont extraites à la main sur une bande de triage des débris. Puis, les débris triés sont pré-concassés à l'état humidifié sur un dispositif de concassage approprié, par exemple dans un concasseur giratoire, à une granulométrie maxima de 50 mm, avantageusement de 40 mm. Dans le cas de l'utilisation d'un concasseur giratoire, celui-ci peut être muni de tambours magnétiques, pour éliminer les pièces de fer éventuellement encore présentes dans la matière de débris, lors de ce broyage. Dans un mode de réalisation avantageux, la matière de débris pré-triée à la main est d'abord bien arrosée avec de l'eau et stockée pendant une à trois semaines avant d'être soumise au broyage La matière est ici humectée quotidiennement avec de l'eau. Le stockage de la matière s'effectue avantageusement à l'air libre, puis elle est broyée au-dessous de 50 mm. La matière broyée est ensuite stockée 3 à 5 semaines et, comme il s'agit ici de grandes quantités, avantageusement à l'air libre, ce stockage s'effectuant sur une surface de béton qui est étanche à l'eau et est munie d'une rigole d'écoulement. La matiere broyée est humectée avec de l'eau jusqu'à une sortie nette du liquide au bord du tas, et elle est lavée. La matière est avantageusement soumise à un contrôle quotidien de son humidité, la teneur en humidité devant etre d'environ 2 à 4 %. Elle est périodiquement arrosée et lavée avec de l'eau 2 à 3 fois par semaine, ou à des intervalles de 3 à 4 jours, du liquide devant sortir et s1 écouler au bord de la matière. La solution sortant contient les impuretés gênantes telles que les ions chrome eSTI), elle peut contenir en outre des ions potassium, des ions sodium, des ions sulfate, des ions phosphate ainsi que de faibles quantités de CaO et MgO passées dans la solution. Cette opération dlarrosage et de lavage provoque une prise ou une hydratation de fractions résiduelles du klinker ainsi que des infiltrats et des fractions de chaux libre. En outre, les sels gênants sont extraits par l'arrosage. Compte tenu de ce qui précède, on a trouvé que l'on pouvait fabriquer à partir d'une matière traitée de cette manière, des briques exemptes de fissures. Lorsque le stockage et l'arrosage sont terminés, la matière de débris traitée est avantageusement soumise à un poste de broyage à des granulométries de 0 à 6 mm. Les grains obtenus à partir de la matière de débris peuvent ensuite être envoyés à nouveau à une production de briques réfractaires. Lors de la fabrication des briques, on peut transformer en briques 50 à 80 % en poids des grains de matière de débris avec 20 à 50 % en poids de magnésie frittée, sur lesquels le cas échéant, la proportion de 0 à 20 % en poids se compose de magnésie frittée au-dessous de 0,09 mm, le cas échéant avec 0 à 15 % en poids de minerai de chrome dans une granulométrie de 0 à 3 mm, ainsi qu'avec d'autres additifs habituels et de l'eau. La fabrication de briques à partir de tels grains de matière de débris s'effectue par des procédés ordinaires. Parmi les additifs ordinaires, on citera les liants, tels qu'en particulier le sulfate de magnésium (liant du ciment Sorel) et des liants au phosphate. L'invention sera expliquée plus en détail sur la base de l'exemple suivant On utilise une matière de jaillissement provenant de la zone de frittage d'un four tubulaire tournant. Cette matière de jaillissement a été pré-triée à la main sur une bande de triage, c'est-à-dire que les ajutages, le klinker et les toles ainsi que de faibles proportions de pierres de bauxite provenant de zones contiguës ont éliminés à la main. Cette matière de départ est broyée dans un concasseur giratoire équipé de tambours magnétiques jusqu'à une granulométrie maxima de 40 mm, c'est-à-dire à des grosseurs de grains de 0 à 40 mm. A partir de 8,8 tonnes de matières de départ, on obtient 5,5 tonnes de matière de débris broyés. Cette matière de débris broyée est déversée sur une surface de béton étanche aux liquides et munie d'une rigole d'écoulement jusqu'à une hauteur de 150 cm et elle est immédiatement pulvérisée avec de l'eau ordinaire jusqu'à sortie de liquide sur le bord du tas, c'est-àdire également dans la rigole d'écoulement se trouvant sur le bord. Cette pulvérisation est poursuivie périodiquement deux fois par semaine pendant cinq semaines. Le tableau suivant récapitule la composition chimique de la matière de débris après le triage, avant le broyage et après le traitement de cinq semaines. TABLEAU après triage (%) après traitement (%) calciné SiO2 1,8 1,7 2 3 4,5 4,9 Fie203 6,4 6,9 Cor203 6,8 7,2 CaO 2,1 1,8 MgO 78,4 77,5 Extrait aqueux, fractions dissoutes : 5,3 1,8 sur lesquelles CaO 0,6 0,3 MgO 0,3 0,2 K2O 1,7 0,1 Na2O 0,2 0,05 803 1,5 0,4 P205 0,2 0,3 C1 0,1 0,0 CrO3 0,2 moins de 0,05 On obtient 4,7 tonnes de grains de matières de débris traitées. A partir de ces grains de matières de débris, on prépare un mélange pour briques avec addition de farine de MgO broyée et en utilisant du polyphosphate de sodium comme liant, ainsi qu'avec addition d'un peu d'eau, suivant le degré d'humidité de la matière de débris traitée. Celui-ci est pressé en briques pour fours tubulaires tournants aux dimensions habituelles et séché à 1800C. Ces briques fabriquées à partir de grains de matière de débris retraités possèdent les mêmes propriétés que les briques pour fours tubulaires tournants pour ciment, chimiquement liées, fabriquées à partir de magnésie frittée fraîche et de minerai de chrome. Le liquide apparaissant lors de l'opération d'arrosage, qui est coloré en jaunâtre en particulier au début par la présence d'ions chrome (IV) doit, au cas où aucune installation de traitement des eaux résiduaires appropriée n'est présente, être soumis à un traitement, par exemple avec du sulfate de fer (II) ou du sulfite de sodium, pour réduire les ions chrome (VI) en hydroxyde de chrome (III) non toxique. REVENDICATIONS 1. Procédé de retraitement de débris de briques de magnésite-chrome et de chrome-magnésite, caractérisé en ce qu'on trie la matière de débris, en ce qu'on la stocke, en ce qu'on l'humecte le cas échéant, et en ce qu'on la broie à l'état humide ou sous pulvérisation d'eaur le cas échéant, avec séparation magnétique simultanée de pièces de fer, à des granulométries inférieures à 50 mm, en ce qu'on stocke cette matière broyée sur une période de 3 à 5 semaines, qu'on l'humecte et la lave périodiquement avec de l'eau jusqu'à la sortie de liquide de la matière. 2. Procédé de retraitement de débris selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute à la matière broyée, périodiquement, deux à trois fois par semaine ou à des intervalles de 3 à 4 jours, 10 à 40 et de préférence 15 à 25 litres d'eau/tonne de la matière. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de débris stockée triée est humectée sur une période de 1 à 3 semaines quotidiennement avec de l'eau, et est lavée jusqu a sortie de liquide de la matière, 10 à 25 litres d'eau/tonne de la matière étant ajoutés, puis en ce que la matière de débris humide est broyée au-dessous de 50 mm. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière broyée et lavée est broyée à des granulométries de O à 6 mm. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la matière de débris ou la matière de débris broyée est traitée au début de l'addition périodique d'eau en une seule fois avec 30 à 40 litres d'eau/tonne. 6. Débris retraités de briques de magnésite-chrome ou de chrome-magnésite, préparés selon le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7. Utilisation de débris retraités de briques de magnésite-chrome ou de chrome-magnésite selon la revendication 6, pour la fabrication de briques de fours tubulaires tournants pour la zone de frittage et/ou la zone de transition. 8. Mode de réalisation selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on transforme en briques 50 à 80 en poids des grains de matière de débris avec 20 à 50 parties en poids de magnésie frittée, sur lesquels le cas échéant, la proportion 0 à 20 % en poids se compose de magnésie frittée au-dessous de 0,09 mm, le cas échéant avec 0 à 15 z en poids de minerai de chrome d'une granulométrie de 0 à 3 mm, ainsi que d'autres additifs ordinaires et d'eau.