Brevet FR2632878A1 — publié le 19891222

Procédé de traitement de surface de particules de matières pulvérulentes finement micronisées La présente invention est relative & un procédé de traitement de surface de particules de matières pulvérulentes finement micronisées. Beaucoup d'industries et notamment l'industrie des matières plastiques utilisent des charges minérales qui sont mélangées & la matière plastique de base. Il est en particulier connu d'utiliser du carbonate de calcium finement broyé dont les particules ont au préalable subi un traitement de surface au moyen d'acides gras mélangés ou non avec des esters d'acides gras. Ces poudres fines de carbonate de calcium ont, le plus souvent, une granulométrie moyenne de 1 & 5 microns, avec une limite supérieure de 6 à 25 microns. Le traitement en surface de ces poudres consiste à enrober ces grains par de l'acide gras (seul ou en mélange avec des esters d'acide gras), dans un milieu ou se trouvent: - l'acide gras liquide à température assez élevée, - les grains bien dispersés dans l'air chaud, en mouvement tourbillonnaire, ceci pour assurer une absorbtion intime et homogène de l'acide gras liquide par les grains de carbonate de calcium, avec une réaction chimique partielle entre les matières en contact, produisant une légère couche de stéarate de calcium sur la face des grains, dont l'importance dépend des conditions physiques du traitement et de la nature de la matière première. Les procédés connus consistent donc à procéder dans un premier tempE à sécher, puis broyer et ensuite classifier la matière première pour obtenir une poudre sèche ayant la granulométrie finale désirée, puis ensuite de procéder à l'enrobage et traitement de surface de cette poudre dans un deuxième temps. Il faut pour cela avoir plusieurs installations, comportant: 1') Installation de séchage broyage (éventuellement avec classification incorporée); 2'> Installation de classification de la poudre brute; 3') Installation d'enrobage - traitement de surface de la poudre finale; ce qui rend les procédés connus, longs, et coûteux. Le procédé selon l'invention consiste à mélanger dans un broyeur de micronisation la matière minérale pré-concassée provenant de carrière humide en grains d'un diamètre inférieur & 1 cm et l'acide gras, sous sa forme solide, fragmenté en morceaux ayant sensiblement les mémes dimensions, le broyeur étant traversé par un courant d'air tourbillonnaire chaud à une température comprise entre 70 et 120 , dépendant de la nature de matière première et de son taux d'humidité. Le procédé selon la présente invention est mis en oeuvre dans une installation comportant: - un broyeur muni d'un dispositif d'alimentation en acide gras solidifié se déversant dans la trémie d'alimentation en matière minérale, elle- même se déversant dans le broyeur, - d'un dispositif de chauffage de l'air, - d'un sélecteur statique de gros grains, avec recyclage de ces grains dans le broyeur, - d'un classificateur dynamique pour trier la poudre micronisée, séchée et enrobée et pour recycler les grains dont la taille est supérieure à une limite prédéterminée. A titre d'exemple, on a représenté & la figure unique un exemple d'installation pour la mise en oeuvre du procédé. En se reportant & cette figure, on voit que l'installation comporte un broyeur centrifuge 1, de type connu, alimenté par une vis sans fin 2, & partir d'une trémie 2. La trémie 2 contient la matière minérale à enrober ou & traiter en surface, qui provient de la carrière et a été simplement pré-concassée sans avoir subi de séchage. Par "pré-concassée", on entend qu'elle a été grossièrement broyée en grains d'un diamètre inférieur à 1 cm. Comme elle n'a pas été séchée, sa teneur en humidité peut être de l'ordre de 5% à 10%. Dans la trémie 2, se déverse une vis sans fin 4 provenant d'une, deuxième trémie 5. Cette trémie 5 contient l'acide stéarique, qui & la température normale est sous forme solide. Cet acide stéarique est également concassé en grains ayant pratiquement les mêmes dimensions que les grains de matière à enrober. La vis sans fin 4 constitue un mécanisme doseur qui introduit dans la trémie 2 la proportion voulue d'acide stéarique. A la partie basse dubroyeur 1 débouche une canalisation d'air chaud 6, provenant d'une source d'air chaud 7 o l'air est chauffé à la température désirée, qui est comprise entre 70 et 120'. Cette température est déterminée en fonction du taux d'humidité et de dureté, de la matière minérale se trouvant dans la trémie 2: plus cette matière est humide, plus l'air doit être chaud. Dans le cas o la matière à enrober est du carbonate de calcium, il faut pratiquement une température d'air chaud de 80- lorsque le taux d'humidité est de 5% et de 110' lorsque ce taux est de 10%. Le taux d'acide gras introduit dans la trémie 2 dépend de la porosité des capacités d'absorption de la matière et de la surface spécifique de celleci. De préférence, il est réglé en desous de la limite de saturation de la poudre micronisée de façon: - - à ce que cette poudre ne colmate pas après enrobage, et reste assez fluide pour être bien entraînée, dispersée dans l'air, et bien classifiée à la sortie du broyeur, - à empêcher qu'un excédent d'acide gras coule au fond du broyeur. 6$EU Dans le cas d'acide stéarique et de carbonate de calcium, le taux d'acide gras est de 0,6% à 1,5% du carbonate. L'installation comporte en outre un sélecteur statique de gros grains placé, comme cela est connu au sommet du broyeur 1 et un classificateur 8 recyclant les grains trop gros et envoyant dans une trémie de stockage 9 la poudre micronisée enrobée. Le traitement de surface se fait en même temps que le broyage. L'air chaud sèche le carbonate de calcium, liquéfie l'acide stéarique qui sous l'effet centrifuge tapisse la paroi cylindrique intérieure du broyeur. Les grains de matière, entraînés par le courant d'air chaud ascendant, sont violemment projetés contre ces parois, et sont brisés et micronisés progressivement, tout en étant mis en contact avec l'acide gras liquide très chaud. Le mouvement tourbillonnaire du courant d'air ascendant dans le broyeur assure le mélange intime et l'homogénéisation parfaite du carbonate de calcium micronisé. L'expérience prouve que l'on réalise en une seule opération: - le séchage de la matière minérale, - son broyage Jusqu'& micronisation, - son traitement de surface de façon intime et régulière, de sorte que l'on obtient à meilleur marché un meilleur produit. Revendications 1. Procédé d'enrobage d'une matière minérale au moyen d'un acide gras consistant à mélanger dans un broyeur de micronisation (1) ladite matière minérale non séchée et pré-concassée en grains de dimensions inférieures & 1 centimètre ainsi que I'acide gras sous forme solide en morceaux de pratiquement les mêmes dimensions, le broyeur étant traversé par un courant d'air chaud en mouvement tourbillonnaire ayant pour fonction de sécher, mélanger et homogénéiser la matière, de liquéfier l'acide gras, cet air étant à une température comprise entre 70' et 120'; de sorte que les grains de matière sont simultanément broyés, séchés et mis en contact intime avec l'acide gras liquéfié, et homogénéisés. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte: un broyeur centrifuge (1); une trémie d'alimentation (2) pour la matière minérale à enrober; une trémie d'alimentation (5) pour l'acide gras sous forme solide; un circuit d'air chaud (7, 6) et des moyens de classification (8). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la trémie (5) d'acide gras se déverse dans la trémie (2) par l'intermédiaire d'un organe doseur (4).