Brevet FR2565503A1 — publié le 19851213

PROCEDE DE PREPARATION D'UN AGENT ABSORBANT ET ADSORBANT, ET AGENT ABSORBANT ET ADSORBANT AINSI OBTENU La présente invention concerne essentiellement un procédé de préparation d'un agent absorbant et adsorbant qui est non cancérigène et chimiquement inactif et s 'e- tend A un agent absorbant et adsorbant obtenu par ledit procédé. Les agents absorbants et adsorbants actuellement connus sur le marché présentent des structures cristal- lographiques s'apparentant à celles de l'amiante et par cette similitude présentent un risque élevé d'être can- cérigènes. La présente invention a donc pour but de fournir de nouveaux agents absorbants et adsorbants, chimique- ment inactifs, non cancérigènes et non pathogènes. La présente invention a également pour but de préparer ce nouveau produit absorbant et adsorbant selon un nouveau procédé permettant de réaliser des économies d'énergie. Ces buts sont atteints selon la présente inven- tion tout d'abord par un procédé de préparation d'un agent absorbant et adsorbant, non cancérigène, chimique- ment inactif, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de traitement par pyrolyse d'un matériau combustible pendant quelques heures et une étape subséquente de frittage (sintérisation) A température élevée permettant au produit résultant d'acquérir les propriétés requises, notamment une résistance mécanique suffisante. Selon une caractéristique préférée, ce matériau combustible est choisi parmi le groupe consistant en dé- rivés de houille, en particulier des schlamms de houille présentant les caractéristiques suivantes sur base sèche (brut séché): teneur en combustible 10 à 50%; résidu calciné 90 à 50%; humidité 15 à 60%; en schistes houillers ayant subi une opération de concassage ou de broyage plus ou moins poussée pour réaliser la valeur d'absorption désirée: en schiste bitumineux ou en argi- les mélangées à du combustible comme du charbon, du schlamm, du bois, des résidus organiques d'ordures ména- gères, ou autres, etc... La plupart des matériaux combustibles du type prémentionné tels qu'ils peuvent être récupérés notam- ment de la revalorisation des terrils, du lavage des charbons et des produits de dragage de fond des rivières ou canaux se présentent sous forme d'une boue contenant du carbone ou des matières organiques à teneur relative- ment élevée en eau et en matières minérales. Ils sont de ce fait peu adaptés à une mise en va- leur en vue de récupérer leur pouvoir calorifique et, dans l'hypothèse o leur combustion est possible, ils produisent une grande quantité de cendres non utilisa- bles. La présente invention vise également à utiliser de tels matériaux en produisant de plus, à titre de ré- sidus, des matières utiles. On peut prévoir également selon le cas l'addition d'additifs particuliers à chacune de ces matières de ba- se précitées. Ces additifs peuvent être choisis parmi les groupes consistant en argile, en cendres volantes, en cendres, en résidus de calcination, en résidus de distillation et en particulier à partir de schistes bi- tumineux, en chaux, en carbonate de calcium, de magné- sium ou tout autre, en magnésie, pris seuls ou en combi- naison, afin d'aboutir au produit absorbant et adsorbant escompté en maîtrisant ainsi le degré d'absorption ou d'adsorption. Selon une forme d'exécution particulièrement pré- férée de la présente invention, les produits du type précité sont, préalablement à leur traitement thermique de pyrolyse, mis en forme de manière à ce qu'aucun point interne de la matière ne soit à plus de 10 mm, de préfé- rence 8 mm, de la surface. Ceci peut se faire aisément, par exemple à l'aide d'une machine d'extrusion du type "boudineuse", la matière étant ensuite éventuellement hachée. De cette manière, au départ d'un produit diffici- lement manipulable par suite de sa nature collante, vis- queuse et humide, on obtient une matière qui peut être aisément traitée. Le traitement thermique de pyrolyse et de fritta- ge peut être réalisé dans un four horizontal, du type four de briqueterie ou dans un réacteur vertical du type gazogène. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, la température de pyrolyse est comprise en- tre 350 et 900"C, de préférence entre 500 et 800"C et en particulier d'environ 7000C. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, la température de traitement de frittage ou sintérisation est supérieure à la température de pyroly- se, et est donc de préférence supérieure à 900"C en étant encore de préférence voisine de 950"C. Selon une variante de réalisation du procédé se- lon l'invention, on peut additionner des fondants abais- sant le seuil de traitement pour l'opération de frit- tage, en particulier en dessous de 9000C. Selon un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, les gaz résultant de la pyrolyse sont récupérés et utilisés en totalité ou en partie pour réa- liser le traitement de pyrolyse, après une étape de dé- marrage comportant bien entendu l'utilisation d'un com- bustible d'appoint. D'autre part, de préférence, le procédé selon l'invention comprend: 1) L'utilisation d'une partie du potentiel énergétique du combustible inclus à la masse en préparation, 2) La récupération de l'excès des calories disponibles dans ces gaz résultant de la pyrolyse pour servir d'ap- point thermique de processus divers comme pour réaliser une combustion en chaudière, la production de gaz de chauffage et, de gaz de chauffage de fours, etc. 2565-503 De préférence, selon le procédé de l'invention, on récupère également les chaleurs latentes des gaz ré- sultant de la pyrolyse ainsi que du produit absorbant. Enfin, le procédé selon l'invention comprend éga- lement les traitements ultérieurs tels que concassage, criblage, dépoussiérage, conditionnement notamment de transport en vrac ou autre, ou des traitements en vue de leur utilisation par exemple pour l'épandage, le gunita- ge, etc... Certaines activités industrielles, notamment l'industrie automobile, sont génératrices de résidus combustibles mais toxiques ou dangereux à détruire. L'invention vise également à permettre la destruction de tels résidus. Selon l'invention, il est possible de mélanger ces produits toxiques ou dangereux à une masse inerte qui peut être de l'argile naturelle,de l'argile calcinée ou céramisée, provenant ou non du procédé de l'invention mais présentant une humidité suffisante pour pouvoir être mise en forme, notamment à l'aide d'une boudineuse et subir le traitement thermique de l'invention. Lors dudit traitement thermique, les résidus su- bissent un craquage les transformant en éléments gazeux combustibles utiles (CO;H2 et CH4) non toxiques. Il peut être généralement avantageux d'ajouter à la masse soumise à la mise en forme de la chaux sous forme d'oxyde, d'hydroxyde ou le carbonate notamment et d'autres produits permettant la fixation des gaz, tels que la magnésie. De cette manière, les oxydes de soufre et d'azote produits lors de la combustion sont fixes à l'état de sulfates et de nitrates. La présente invention concerne également le pro- duit absorbant et adsorbant obtenu par le procédé qui présente comme propriété essentielle un comportement non déliquescent par absorption ou adsorption. L'invention comprend naturellement tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs diverses combinaisons. Il est à noter que la com- bustion des matières combustibles a l'intérieur de la masse en transformation contribue A l'échauffement ther- mique de celle-ci, ce qui constitue une caractéristique essentielle de l'invention. L'invention sera décrite A titre d'illustration & l'aide des exemples suivants. Exemple 1 Dans une installation comportant deux fours de briqueterie, un premier four est alimenté, après mise a feu, en continu A raison de plusieurs T/h d'un schlamm de caractéristiques suivantes (sur base sèche) teneur en combustible 25 à 35% résidu calciné 75 A 65% humidité 20 A 25% Ce schlamm provenant du re-traitement de terrils (crassiers) a été préalablement passé par une extrudeuse et se présente sous forme de boudins de 18 mm de diamè- tre. Les boudins hachés A des longueurs de l'ordre de 2 A 3 cm sont chargés sur des plateaux superposés dans le four et subissent dans une première étape une opéra- tion de pyrolyse à une température de 7000C environ. La réaction de pyrolyse et de frittage ultérieur est entretenue par la valeur calorifique propre du maté- riau mis en oeuvre et produit encore un gaz combustible et chaud qui est utilisé directement, sans apport calo- rifique autre, pour faire fonctionner un second four dans lequel des briques d'argile destinées à la con- struction sont produites à raison de plusieurs T/h, équivalentes en poids au tonnage de schlamm introduit dans le premier four. On obtient A la sortie du four une matière tota- lement minérale A coeur (sans traces noires de matière carbonée) qui peut être broyée et qui, après alimenta- tion des fines peut être utilisée comme litière pour 25655-03 animaux domestiques. Exemple 2 Dans un gazogène prototype de 2000 kW thermique en gaz à l'air d'une hauteur de quelques mètres et d'un diamètre d'un quart de la hauteur; dans le cas présent centimètres on charge les boudins hachés selon l'exemple 1. Après mise à feu, on règle la marche du ga- zogène en contrôlant la température aux environs de 900 à 10000C par les moyens classiques: tirage ou pression d'air, adjonction de vapeur, injection d'anhydride car- bonique... Le gaz produit est recueilli et peut être utilisé pour entraîner un moteur à gaz, une chaudière etc. Le rendement thermique, basé sur le contenu calo- rifique des matières de départ, est de l'ordre de 85%. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'un agent absorbant et adsorbant, non cancérigène, chimiquement inactif, carac- térisé en ce qu'il comprend une étape de traitement par pyrolyse d'un matériau combustible pendant quelques heu- res et une étape subséquente de frittage (sintérisation) A température élevée permettant au produit résultant d'acquérir les propriétés requises, notamment une résis- tance mécanique suffisante. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau combustible est choisi parmi le groupe consistant en dérivés de houille, en particulier des schlamms de houille présentant les caractéristiques suivantes, sur base sèche (brut séchée): teneur en com- bustible 10 à 50%; résidus calcinés: 90 à 50%; humi- dité: 15 A 60%; en schistes houillers ayant subi une opération de concassage ou de broyage plus ou moins poussée pour réaliser la valeur d'absorption désirée; en schistes bitumineux; en argiles mélangées à des com- bustibles comme du charbon, des schlamms, du bois, des résidus organiques d'ordures ménagères ou autres. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que le matériau combustible comprend des additifs choisis parmi le groupe consistant en argiles, en cendres volantes, en cendres, en résidus de calcina- tion, rn résidus de distillation en particulier A partir- de schistes bitumineux, en chaux, en carbonate de cal- cium, de magnésium ou tout autre; en magnésie; et leurs mélanges. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 A 3 caractérisé en ce que les produits de dé- part, préalablement A leur traitement thermique de pyro- lyse et de frittage, sont mis en forme de manière qu'au- cun point interne de la matière ne soit A plus de 10 mm et de préférence de plus 8 mm de la surface. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que ladite mise en forme s'effectue à l'aide d'une machine d'extrusion -du type "boudineuse" avec hachage éventuel subséquent. 6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la température de pyrolyse est comprise entre 350 et 9000C, de préférence entre 500 et 800 C et en particulier d'environ 7000C. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que la température de traitement de frittage est supérieure a 9000C et est de préférence d'environ 950 C. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que l'on prévoit une ad- dition de fondants dans le matériau combustible, en vue d'abaisser le seuil de température de traitement pour l'opération de frittage. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce que les gaz résultant de la pyrolyse sont récupérés et utilisés en totalité ou en partie pour réaliser le traitement de pyrolyse. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce qu'on récupère l'excès des calories disponibles dans ces gaz résultant de la pyrolyse pour servir d'appoint thermique de processus divers comme la combustion en chaudière et la production de gaz de chauffage et de gaz de chauffe de fours. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 10, caractérisé en ce qu'on récupère les cha- leurs latentes des gaz résultant de la pyrolyse et du produit absorbant. 12. Produit absorbant ou adsorbant, non cancéri- gène, chimiquement inactif, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 11 et ce qu'il présente un comportement non déliquescent par absorption ou adsorption.