Brevet FR3086953A1 — publié le 20200410

BILLES FRITTEES EN CARBURE(S) DE TUNGSTENE Domaine technique La présente invention se rapporte à une bille frittée en carbure(s) de tungstène, à une poudre comportant plus de 90% en masse desdites billes, à un procédé de fabrication de ces billes, et à l'utilisation de ces billes, notamment en tant qu'agents de broyage. Art antérieur L'industrie minérale ou minière met en oeuvre des billes pour le broyage fin de matières éventuellement prébroyées à sec par des procédés traditionnels, notamment pour le broyage fin de carbonate de calcium, d'oxyde de titane, de gypse, de kaolin et de minerai contenant des métaux sous forme généralement combinées (oxydes, sulfures, silicates...), procédés qui peuvent également faire intervenir au préalable des méthodes de purification, par exemple par flottation. Toutes ces billes présentent classiquement une taille de 0,03 à plusieurs mm, et elles doivent notamment présenter une bonne résistance à l'usure. Afin d'améliorer encore l'efficacité de broyage, l'utilisation de billes frittées en un matériau présentant une densité élevée, comme le carbure de tungstène, peut être envisagée. La densité plus élevée permet également de faciliter la séparation des particules de la suspension à broyer. Le cobalt et/ou le nickel sont généralement utilisés comme liant métallique dans la fabrication des billes frittées en carbure(s) de tungstène et permettent d'en abaisser la température de frittage. L'usure engendrée lors de l'utilisation desdites billes a notamment pour effet de libérer des composés de cobalt et/ou de nickel, lesdits composés pouvant poser des problèmes de pollution de la matière broyée ou homogénéisée, voire même des problèmes d'hygiène et d'environnement. De même, des problèmes d'hygiène et d'environnement peuvent être rencontrés lors de la fabrication desdites billes. Il existe un besoin pour de nouvelles billes frittées de carbure(s) de tungstène, en particulier adaptées à une utilisation comme billes de broyage et dont l'utilisation limite les problèmes d'hygiène et d'environnement et/ou de pollution de la matière broyée. Un but de l'invention est de répondre, au moins partiellement, à ce besoin. Résumé de l'invention L'invention propose une bille frittée présentant : 2 la composition chimique suivante, en pourcentages en masse sur la base de la masse de la bille : - 89% 5 VV 5 97% ; - 5% C 5 8% ; 5 CO 0,5%; - Ni 0,5%; - Eléments autres que W, C, Co et Ni, ou 90% et/ou W 5,5% ou G> 5,9% et/ou C REVENDICATIONS1. Bille frittée présentant : - une composition chimique telle que, en pourcentages en masse sur la base de la masse de la bille : 89% W 95%; 5% 5 C 5 8%; Co 5 0,5% ; Ni s 0,5%; Elements autres que W, C. Co, et Ni. ou « Autres éléments » : 3%; une teneur en carbure(s) de tungstène supérieure à 80% en pourcentage en masse sur la base des phases cristallisées ; une masse volumique apparente supérieure ou égale à 14 g/cm3 2. Bille frittée selon la revendication précédente dans laquelle : W > 90%, et C> 5,5% et C 3. Bille frittée selon la revendication précédente dans laquelle ; C > 5,9% et C 4. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant une masse volumique apparente supérieure ou égale à 14,3 g/crna 16 5. Bille frittée selon la revendication précédente, présentant une masse volumique apparente supérieure ou égale à 14,6 g/cm3. 6. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle Zr 7. Bille frittée selon la revendication précédente, dans laquelle Zr 8. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle 0,2% 9. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle 0,2% 10. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle 0,1% 11. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle 0,01% 12. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant une 15 sphéricité supérieure à 0,90. 13. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle WC et W2C représentent ensemble, plus de 85% de la masse de l'ensemble des phases cristallisées de la bille, 14. Bille frittée selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant une 20 taille moyenne de grains supérieure ou égale à 0,1 pm et/ou inférieure ou égale à 30 pm. 15. Poudre comportant plus de 90% en masse de billes selon l'une quelconque des revendications précédentes. 16. Procédé de fabrication comportant les étapes suivantes : 25 a) Préparation d'une charge de départ de manière à ce que la poudre de billes obtenue à l'issue de l'étape c) soit selon la revendication 15, b) Mise en forme de la charge de départ sous la forme d'une poudre de billes crues, c) Frittage de manière à obtenir une poudre de billes frittées. 17 17. Utilisation d'une poudre selon la revendication 15 en tant qu'agent de broyage, agent de dispersion en milieu humide ou pour le traitement de surfaces.