Brevet FR3161214A1 — publié le 20251017

PROC É D É DE PR É PARATION DE POUZZOLANE NATURELLE CALCIN É E La présente invention concerne un procédé de préparation de pouzzolane naturelle calcinée, comprenant une étape de flash calcination d’un mélange de schistes argileux et de charges argilo-silico-calcaires, ladite étape de flash calcination étant effectuée à une température comprise de 650°C à 850°C. Figure pour l’abrégé : néant PROCÉDÉ DE PRÉPARATION DE POUZZOLANE NATURELLE CALCINÉE La présente invention a pour objet un procédé de préparation de pouzzolane naturelle calcinée. Le domaine du BTP représente une part importante de l’activité économique de la France. La place conséquente de ce domaine et la construction / rénovation du parc constructif entraine une consommation continue et importante des ressources naturelles, un rejet non négligeable de CO 2 et une consommation importante d’énergie. La prise de conscience des pouvoirs publics quant à la réduction du rejet de gaz à effet de serre tend à améliorer les performances environnementales et énergétiques du domaine de la construction tant sur le plan des matériaux que sur la conception des ouvrages. Dans le secteur de la construction, l'augmentation du prix des matières premières, l’épuisement des ressources naturelles et les difficultés administratives d’ouverture de nouveaux sites carriers tendent à s’orienter vers des ressources alternatives tels que les granulats recyclés ou les co-produits industriels. Dans le domaine des co-produits industriels, les fines de lavage de carrières peuvent être considérées comme une ressource à fort potentiel de valorisation dans le domaine des éco-matériaux, de par leurs volumes importants et leur nature argileuse. La plupart des granulats utilisés dans le domaine du BTP proviennent de carrières alluvionnaires ou massives. Pour satisfaire aux critères de qualité et de performances des matériaux et produits mis en place (béton, graves traitées…), les granulats ne doivent contenir qu’une faible quantité de fines argileuses afin de ne pas provoquer de problèmes d’adhérence, notamment entre la matrice cimentaire et les granulats pour le béton. De ce fait, des unités de lavage nettoient les granulats et leur ôtent les fines. Pour les carrières alluvionnaires, les fines de lavage sont rejetées dans d’anciennes excavations dès la sortie des installations. L’exploitation d’une carrière massive nécessite quant à elle le minage et le remaniement du terrain naturel. La production de granulats entraine la production de sous-produits pouvant être non exploités et stockés comme les fines de lavage de carrières. Or, ces fines demandent des capacités de stockage importantes et peuvent être un inconvénient quant à l’exploitation du gisement. En effet, les fines de lavage de granulats, en sortie du procédé, ont une concentration plus ou moins importantes dans l’eau (150 g/l à 750 g/l). Les eaux de lavage ne peuvent être déversées dans les nappes phréatiques en raison de ces concentrations importantes. Par conséquent, des bassins de décantation permettent de stocker ces boues afin de séparer l’eau des fines de lavage. Actuellement, les fines de lavage sont peu valorisées. L’augmentation de la production de granulats engendre des volumes conséquents de ces fines. Il est donc nécessaire à ce jour, pour préserver les ressources en matériaux naturels, de trouver des voies de valorisation de ces fines argilo-silico-calcaires. La présente invention a pour but de réduire les volumes de stockage des fines de boues de lavage mentionnées ci-dessus. Le but de l’invention est alors de proposer un procédé permettant le recyclage des déchets de carrières, notamment des eaux de lavage contenant les fines argilo-silico-calcaires. A cet effet, l’invention concerne un procédé de préparation de pouzzolane naturelle calcinée, comprenant une étape de flash calcination d’un mélange de schistes argileux et de charges argilo-silico-calcaires, ladite étape de flash calcination étant effectuée à une température comprise de 650°C à 850°C. Le procédé de l’invention est donc basé sur un traitement thermique d’un mélange de schistes argileux et de charges argilo-silico-calcaires, à savoir une charge minérale comprenant notamment de l’argile, de la silice et du calcaire, comme expliqué plus loin. La température mentionnée ici correspond à une température de consigne. Le procédé de l’invention est avantageux notamment en ce qu’il permet d’obtenir un gain de CO 2 sur le produit calciné, et ce en particulier grâce à la mise en œuvre de l’étape de flash calcination, et donc l’utilisation d’un four flash. De fait la consommation pour produire une argile calcinée est de 139 kg CO2 eq/t pour le four flash vs 239 à 250 kg CO 2 eq/t pour le four rotatif. En effet, l’utilisation d’un calcinateur flash permet de réduire sensiblement l’énergie nécessaire à la calcination. De plus, le matériau obtenu ne requiert aucun broyage après calcination flash. Les matériaux pouzzolaniques sont des substances naturelles siliceuses ou silico-alumineuses, ou une combinaison de celles-ci. Les matériaux pouzzolaniques ne durcissent pas par eux-mêmes lorsqu’ils sont mélangés avec de l’eau mais, lorsqu’ils sont finement broyés, ils réagissent à température ambiante, en présence d’eau, avec l’hydroxyde de calcium [Ca(OH) 2 ] dissous, pour former des composés de silicates de calcium et d’aluminates de calcium générateurs de résistances. Ces composés sont comparables à ceux qui sont formés lors du durcissement des matériaux hydrauliques. Les pouzzolanes sont composées essentiellement de dioxyde de silicium (SiO 2 ) réactif et d’oxyde d’aluminium (Al 2 O 3 ). La partie restante contient de l’oxyde de fer (Fe 2 O 3 ) et d'autres oxydes. La proportion de CaO réactif est négligeable pour le durcissement. La teneur en SiO 2 réactif doit être au moins égale à 25,0 % en masse. Par « pouzzolane naturelle calcinée », on entend un matériau d'origine volcanique, des argiles, des schistes ou des roches sédimentaires, activés thermiquement. Ces matériaux doivent être conformes aux spécificités susmentionnées qui correspondent à la norme NF EN 197-1. La pouzzolane naturelle calcinée peut également être nommée constituant Q. Comme indiqué plus haut, le constituant Q (ou pouzzolane naturelle calcinée) contient plus de 25% de silice réactive. Selon la norme NF EN 197-1, la teneur en dioxyde de silicium réactif (SiO 2 ) correspond à la proportion de dioxyde de silice soluble après traitement dans l’acide chlorhydrique (HCI) et dans une solution en ébullition d’hydroxyde de potassium (KOH). La quantité de dioxyde de silice réactif est déterminée en retranchant de la teneur totale en dioxyde de silice (cf. EN 196-2) la proportion contenue dans le résidu insoluble dans l’acide chlorhydrique et dans l’hydroxyde de potassium (cf. EN 196-2), toutes deux étant déterminées sur échantillon sec. Ainsi, la présente invention concerne un procédé permettant de façon surprenante selon des conditions spécifiques d’obtenir une pouzzolane naturelle calcinée correspondant bien à la norme. Ce sont les conditions du traitement thermique par flash calcination comme mentionné plus haut ainsi que les propriétés intrinsèques du mélange qui permettent d’obtenir un produit adéquat. Le traitement thermique spécifique mis en œuvre selon le procédé de l’invention est une calcination avec un temps de séjour très court, à savoir une flash calcination. La technologie de flash calcination est une technologie bien connue de l’homme du métier, qui permet de calciner des particules fines dans des gaz chauds pendant un temps de séjour très court, plus particulièrement de l’ordre de la seconde. Comme indiqué plus haut, la spécificité du procédé de l’invention est liée à une température de consigne comprise de 650°C à 850°C. Cette gamme spécifique permet d’obtenir un constituant Q correspondant à la norme. La combinaison d’une composition intrinsèque adaptée du mélange et la température de flash calcination permet de produire un constituant Q adapté. De préférence, l’étape de flash calcination est effectuée à une température comprise de 700°C à 820°C, et de préférence de 720°C à 790°C, ou encore de 750°C à 790°C. Le procédé de l’invention permet en outre de « recycler » des produits obtenus de boues de lavage notamment chargées en argile et calcaire, et qui étaient stockées dans des bassins, comme expliqué plus haut. Comme indiqué plus haut, le procédé de l’invention est basé sur un traitement thermique d’un mélange de deux éléments principaux comme défini ci-dessus. Un de ces éléments est formé par des schistes argileux. Par « schistes argileux », on entend des roches à structure feuilletée et pouvant se diviser (se cliver) facilement en lames ou feuilles. Ces roches sont composées à prédominance d’argile et de limon. Les minéraux essentiels sont la kaolinite, l'illite, les micas, la montmorillonite ainsi que le quartz, typiquement avec une faible taille de grain. Il s’agit notamment d’un coproduit de carrière. Selon un mode de réalisation, le mélange mis en œuvre dans le procédé de l’invention comprend de 30% à 90%, notamment de 60% à 80%, et de préférence de 65% à 75%, massique de schistes argileux par rapport à la masse totale dudit mélange. De préférence, les schistes argileux mis en œuvre selon l’invention sont sous forme d’une poudre dont la taille de particules est inférieure à 200 µm. Par taille de particules, on entend notamment le diamètre moyen desdites particules. De préférence, la taille de particules de cette poudre de schistes est caractérisée par le d 50 et/ou par le d 90 . Les valeurs de d 50 et/ou d 90 sont notamment mesurées par granulométrie laser en voie sèche et humide. Le d 50 des particules de la poudre de schistes susmentionnée est de préférence inférieur à 50 µm, voire encore inférieur à 30 µm, ou même inférieur à 20 µm. De préférence, le d 50 est compris de 5 à 15 µm. Ces valeurs de d 50 indiquent que 50% des particules ont une taille inférieure à ces valeurs de d 50 . Le d 90 des particules de la poudre de schistes susmentionnée est de préférence inférieur à 100 µm, préférentiellement inférieur à 80 µm, et de préférence supérieur à 20 µm, voire supérieur à 25 µm, et préférentiellement supérieur à 30 µm. De préférence, le d 9 0 est compris de 25 µm à 100 µm, de préférence de 30 µm à 80 µm, notamment de 31 µm à 75 µm. Ces valeurs de d 9 0 indiquent que 90% des particules ont une taille inférieure à ces valeurs de d 9 0 . Les schistes argileux mis en œuvre dans le procédé de l’invention peuvent comprendre de la kaolinite. Selon un mode de réalisation, les schistes argileux mis en œuvre selon l’invention contiennent de 8% à 45%, notamment de 15% à 38%, par exemple de 15% à 35%, et de préférence de 20% à 38%, préférentiellement de 25% à 38%, massique de kaolinite par rapport à la masse totale de schistes argileux. La teneur en kaolinite (Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4 ) peut être estimée à partir de l’analyse chimique par spectrométrie de fluorescence des rayons X en prenant en compte la présence de chlorite (Mg 11.148 Fe 0.852 )((Si 4.99 Al 3.01 ) O 20 (OH) 16 ) et d’illite/muscovite (K 2 (Al 3.74 Fe 0.26 )(Al 2 Si 6 O20)(OH) 4 ). Les schistes argileux mis en œuvre dans le procédé de l’invention peuvent comprendre de la muscovite/illite, à savoir un mélange de muscovite et d’illite. Selon un mode de réalisation, les schistes argileux contiennent de 10% à 40%, notamment de 15% à 35%, et de préférence de 15% à 30%, préférentiellement de 20% à 25%, massique de muscovite/illite par rapport à la masse totale de schistes argileux. La teneur en muscovite/illite est notamment estimée à partir de l’analyse chimique par spectrométrie de fluorescence des rayons X en prenant en compte la présence de chlorite et de kaolinite. Les schistes argileux mis en œuvre dans le procédé de l’invention peuvent comprendre de la silice. De préférence, la silice est sous forme d’argiles (kaolinite, muscovite/illite...) mais aussi sous forme de quartz et de calcédoine. Selon un mode de réalisation, les schistes argileux contiennent de 45% à 65%, notamment de 47% à 62%, de préférence de 50% à 62%, massique de SiO 2 par rapport à la masse totale de schistes argileux. La teneur en silice est notamment mesurée par analyse chimique par spectrométrie de fluorescence des rayons X. Les schistes argileux mis en œuvre dans le procédé de l’invention peuvent comprendre du soufre sous forme de pyrite ou de gypse. Selon un mode de réalisation, les schistes argileux contiennent de 0,2% à 7%, notamment de 0,8% à 6,8% massique de SO 3 par rapport à la masse totale de schistes argileux, de préférence de 0,5% à 1,5%. La teneur en SO 3 est notamment mesurée par spectrométrie de fluorescence des rayons X. Cette teneur spécifique en SO 3 est particulièrement avantageuse pour augmenter la réactivité des schistes argileux au jeune âge. Comme mentionné plus haut, le mélange mis en œuvre dans le procédé de l’invention comprend également des charges argilo-silico-calcaires. Selon un mode de réalisation, le mélange mis en œuvre dans le cadre du procédé de l’invention comprend de 10% à 70%, notamment de 15% à 50%, et de préférence de 25% à 40%, massique de charges argilo-silico-calcaires par rapport à la masse totale dudit mélange. Par « charge argilo-silico-calcaire », on désigne une charge minérale comprenant notamment de l’argile, de la silice et du calcaire. Selon un mode de réalisation, les charges argilo-silico-calcaires sont obtenues à partir d’eaux de lavage issues de procédés de lavage de matières minérales, notamment de lavage de matériaux calcaires. Ces eaux (ou boues) de lavage sont chargées en composés « indésirables » pour des applications classiques, également appelés fines de lavage, et correspondent aux eaux obtenues et stockées après le lavage des granulats calcaires. Ces eaux de lavage sont donc sous forme d’une solution liquide, dans laquelle sont présents différents minéraux, comme notamment l’argile, le calcaire ou la silice. Selon un mode de réalisation, ces eaux de lavage comprennent : - de 8% à 45%, notamment de 12% à 40%, et de préférence de 15% à 36%, massique de SiO 2 par rapport à la masse totale de ladite composition aqueuse, - de 1% à 20%, notamment de 3% à 15%, et de préférence de 6,5% à 15%, massique de Al 2 O 3 par rapport à la masse totale de ladite composition aqueuse, et - de 25% à 85%, notamment de 30% à 81%, notamment de 34% à 70%, et de préférence de 35% à 62%, massique de calcaire par rapport à la masse totale de ladite composition aqueuse. Par exemple, des résultats obtenus par spectrométrie de fluorescence des rayons X et par diffraction des rayons X ont montré que la fraction solide de ces eaux de lavage renfermait de 36 à 78% de carbonate de calcium, de 4 à 23% de kaolinite, de 4 à 17% d’illite/muscovite et de 5% à 21% de quartz. D’autres minéraux peuvent être présents en faible quantité (dolomite, goethite, anorthite, smectite, chlorite 1A, interstratifiées illite/smectite et illite/chlorite). Selon un mode de réalisation, les charges argilo-silico-calcaires susmentionnées sont obtenues par un procédé comprenant une étape de filtration des eaux de lavage telles que définies ci-dessus, permettant d’obtenir un gâteau de filtration, suivie d’une étape d’émottage puis de séchage dudit gâteau de filtration. A l’issue de ce procédé, les charges obtenues sont donc notamment sous forme solide, et plus particulièrement d’une poudre. Les charges argilo-silico-calcaires ainsi obtenues comprennent donc notamment de l’argile sous diverses formes, du quartz, de la calcédoine, et du calcaire (ou carbonate de calcium). Selon un mode de réalisation, les charges argilo-silico-calcaires sont sous forme d’une poudre dont la taille de particules est inférieure à 200 µm. Par taille de particules, on entend notamment le diamètre moyen desdites particules. De préférence, la taille de particules de cette poudre est caractérisée par le d 50 et/ou par le d 90 . Les valeurs de d 50 et/ou d 90 sont notamment mesurées par granulométrie à diffraction laser qui se base sur les interactions entre lumière et matière. Dans une mesure par diffraction laser, un faisceau laser passe à travers un échantillon de particules dispersées et l’intensité de la lumière diffusée est mesurée en fonction de l’angle. Les grosses particules diffractent de la lumière aux petits angles et les petites particules diffractent de faibles intensités aux grands angles. Les intensités diffractées sont ensuite analysées pour calculer la taille des particules à l’aide d’un modèle optique approprié. La taille des particules représente le diamètre de la sphère équivalente ayant même volume que la particule. Le d 50 des particules de la poudre susmentionnée est de préférence inférieur à 50 µm, voire encore inférieur à 40 µm, ou même inférieur à 35 µm. De préférence, le d 50 est compris de 5 à 15 µm. Ces valeurs de d 50 indiquent que 50% des particules ont une taille inférieure à ces valeurs de d 50 . Le d 90 des particules de la poudre susmentionnée est de préférence inférieur à 200 µm, préférentiellement inférieur à 180 µm, et de préférence supérieur à 20 µm, voire supérieur à 30 µm, et préférentiellement supérieur à 35 µm. De préférence, le d 90 est compris de 20 µm à 75 µm, notamment de 20 µm à 50 µm. Ces valeurs de d 90 indiquent que 90% des particules ont une taille inférieure à ces valeurs de d 90 . Selon un mode de réalisation, les charges argilo-silico-calcaires mises en œuvre dans le procédé de l’invention comprennent de la kaolinite. Selon un mode de réalisation, les charges argilo-silico-calcaires comprennent plus de 8% massique de kaolinite par rapport à la masse totale desdites charges. Selon un mode de réalisation, la teneur en kaolinite dans les charges argilo-silico-calcaires mises en œuvre dans le procédé de l’invention est inférieure à 25%, voire inférieure à 22%, massique par rapport à la masse totale desdites charges. De préférence, les charges argilo-silico-calcaires mises en œuvre dans le procédé de l’invention comprennent de 3% à 30%, de préférence de 8% à 25%, de préférence de 10% à 22%, massique de kaolinite par rapport à la masse totale desdites charges. Selon un mode de réalisation, le procédé de l’invention comprend une étape de mesure de la teneur en kaolinite, par exemple par spectrométrie proche infra-rouge. Les charges argilo-silico-calcaires mises en œuvre dans le procédé de l’invention peuvent également comprendre de la silice. De préférence, la silice est sous forme d’argiles. La teneur en silice est notamment mesurée par spectrométrie de fluorescence des rayons X. De préférence, les charges argilo-silico-calcaires comprennent plus de 10% massique de silice par rapport à la masse totale desdites charges. De préférence, les charges argilo-silico-calcaires comprennent de 5% à 40%, notamment de 8% à 36%, et de préférence de 15% à 30%, préférentiellement de 15% à 25%, massique de silice par rapport à la masse totale desdites charges. Les charges argilo-silico-calcaires mises en œuvre dans le procédé de l’invention peuvent également comprendre de l’alumine ou Al 2 O 3 . La teneur en alumine est notamment mesurée par spectrométrie de fluorescence des rayons X. De préférence, les charges argilo-silico-calcaires comprennent plus de 3%, de préférence plus de 6,5%, massique de Al 2 O 3 par rapport à la masse totale desdites charges. Selon un mode de réalisation, les charges argilo-silico-calcaires comprennent de 1% à 20%, notamment de 3% à 15%, de préférence de 6,5% à 15%, voire de 6,5% à 10%, massique de Al 2 O 3 par rapport à la masse totale desdites charges. Selon un mode de réalisation, les charges argilo-silico-calcaires mises en œuvre dans le procédé de l’invention comprennent également du calcaire. La teneur en calcaire est notamment mesurée soit par diffraction aux rayons X (DRX) (avec le rutile comme étalon interne, méthode Rietveld, logiciel TOPAS) soit par calcul à partir de l’analyse chimique par spectrométrie de fluorescence des rayons X selon l’équation : • % Calcite CaCO 3 = (% CaO - % Dolomite * 56 / 184) * 100 / 56 Avec : M(CaO) = 56 g/mol M(CaCO 3 ) = 100 g/mol % Dolomite CaMg(CO 3 ) 2 = % MgO * 184 / 40 M(MgO) = 40g/mol M(CaMg(CO 3 ) 2 ) = 184g/mol De préférence, les charges argilo-silico-calcaires comprennent plus de 30%, de préférence plus de 34%, notamment plus de 45% même encore plus de 50%, de préférence plus de 55%, et préférentiellement plus de 56%, massique de calcaire (ou carbonate de calcium) par rapport à la masse totale desdites charges. Selon un mode de réalisation, les charges argilo-silico-calcaires comprennent de 25% à 85%, notamment de 34% à 70%, de préférence de 35% à 65%, et notamment de 45% à 65%, ou encore de 35% à 60%, massique de calcaire par rapport à la masse totale desdites charges. En particulier, les charges argilo-silico-calcaires mises en œuvre dans le procédé de l’invention comprennent par exemple de 48% à 62% massique de calcaire par rapport à la masse totale desdites charges. EXEMPLES Exemple 1 : Préparation d es charges argilo-silico-calcaire s On utilise ici une composition argilo-silico-calcaire moyenne issue des eaux de lavage des granulats calcaires des Carrières du Boulonnais. Le tableau 1 ci-après indique la composition chimique de ce produit de départ. SiO 2 18,2% Al 2 O 3 7,5% Fe 2 O 3 2,3% CaO 35,8% MgO 1,2% Na 2 O 0,08% K 2 O 0,94% TiO 2 0,38% MnO 0,03% SO 3 0,14% PAF à 1000°C 32,9% Un sécheur/désagglomérateur a été utilisé de façon à obtenir un matériau poudreux et sec. Sa composition chimique a été déterminée par spectrométrie de fluorescence des rayons X qui est une technique analytique permettant d'obtenir des analyses quantitatives élémentaires. Le pastillage avec une presse hydraulique a été utilisé pour la préparation d'échantillons. Un étalonnage spécifique a été mis en place. La composition minéralogique de la poudre obtenue a été estimée à partir de l’analyse chimique par spectrométrie de fluorescence des rayons X (cf. tableau 2). Kaolinite (Al 2 O 3 ) 2(SiO 2 ) 2(H 2 O) 11% Illite 3(Al 2 O 3 ) 6(SiO 2 ) (K 2 O) 2(H 2 O) 8% Quartz SiO 2 9% goethite FeO(OH) 3% calcaire CaCO 3 61% dolomite 6% rutile + anatase 0,4% La valeur de bleu de méthylène (MBF) de 14 g/kg a été déterminée conformément à la norme EN 933-9:2022. La répartition granulométrique a été déterminée par tamisage à jet d’air suivant NF EN 933-10. % de passants cumulés 40 µm 63 µm 125 µm 250 µm 90,0 97,2 99,6 99,81 Exemple 2 : Préparation des schistes argileux Les cuttings sont d’abord réalisés afin d’estimer la composition chimique du gisement. L’extraction de la roche se fait par des tirs de mine. Lors de l’identification d’un gisement de schistes argileux, les matériaux sont mis de côté et ne suivent pas le procédé habituel de traitement des matériaux calcaires. De façon à pouvoir utiliser ces schistes argileux en vue d’une flash calcination, les éléments indésirables (grès et calcaire) sont isolés à la pelle avant le concassage des matériaux abattus en morceaux Sa composition chimique a été déterminée par spectrométrie de fluorescence des rayons X (perle)(cf. tableau 4). SiO 2 59,8% Al 2 O 3 15,9% Fe 2 O 3 6,1% CaO 3,6% MgO 1,2% Na 2 O 0,15% K 2 O 2,38% TiO 2 0,85% P 2 O 5 0,12% Mn 2 O 3 0,05% SO 3 4,4% TOC 1,55% PAF à 1000°C 9,3% Le tableau 5 ci-dessous indique la composition minéralogique des schistes estimée à partir de l’analyse chimique par spectrométrie de fluorescence des rayons X et de l’analyse DRX (pour l’identification des phases) schiste Kaolinite Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4 20,1% Muscovite/illite K 2 (Al 3.74 Fe 0.26 ) (Al 2 Si 6 O 20 )(OH) 4 19,6% Chlorite (Mg 11.148 Fe 0.852 )((Si 4.99 Al 3.01 )O 20 (OH) 16 ) 3,0% Anorthose (Na0.75K0.25) (AlSi 3 O 8 ) 1,9% Quartz SiO 2 39,5% Calcite CaCO 3 6,5% Hématite Fe 2 O 3 6,5% Pyrite FeS 2 3,3% rutile + anatase TiO 2 0,9% La valeur de bleu de méthylène (MBF) de 13 g/kg a été déterminée conformément à la norme EN 933-9:2022. Les diamètres D50 et D90 ont été obtenus par granulométrie laser en voie sèche. Diamètre D50, µm 15 Diamètre D90, µm 72 Exemple 3 : Préparation de pouzzolane naturelle calcinée Cet exemple concerne la calcination flash d’un mélange de 85% de schiste (de l’exemple 2) et 15% d’une charge argilo-silico-calcaire (de l’exemple 1) à 760°C avec l’introduction des ultrafines issues de l’étage de préchauffage dans le calcinateur (Température des gaz = 1060°C, température de consigne = 760°C) Le matériau ne requiert aucun broyage après calcination flash. Il présente les propriétés suivantes : [Tableau 7] Les diamètres D50 et D90 ont été obtenus par granulométrie laser en voie sèche. Diamètre D50, µm 13 Diamètre D90, µm 62 Le tableau 8 ci-dessous indique l’analyse minéralogique (DRX) du matériau obtenu. Produit calciné à 760°C kaolinite 0,1% muscovite/illite 16,1% chlorite 0% orthose 1,3% quartz 40,1% calcite 6,3% hématite 2,7% pyrite 0% anhydrite 0,6% chaux 0,8% phase amorphe 32,1% La teneur en SiO 2 réactif est de 30%. L’indice d’activité caractérise la performance de la pouzzolane naturelle calcinée lorsqu’elle est utilisée à x% de substitution. Il est exprimé comme le rapport des résistances à la compression d’un mortier constitué de 100-x% de ciment d’essai et x % de pouzzolane naturelle calcinée, et d’un mortier préparé avec du ciment d’essai uniquement. à 2 jours à 7 jours à 28 jours Indice d’activité 15 % de substitution 0,85 0,90 0,94 Indice d’activité 25 % de substitution 0,71 0,88 0,92 Exemple 4 : Préparation d’une autre pouzzolane naturelle calcinée Cet exemple concerne la préparation d’une pouzzolane calcinée à partir de la calcination flash d’un mélange de 70% de schiste (de l’exemple 2) et 30% d’une charge argilo-silico-calcaire (de l’exemple 1) à 790°C avec l’introduction des ultrafines issues de l’étage de préchauffage dans le calcinateur (Température des gaz = 1 100°C, température de consigne = 790°C). Le matériau ne requiert aucun broyage après calcination flash. Il présente les propriétés suivantes : Les diamètres D50 et D90 ont été obtenus par granulométrie laser en voie sèche. Diamètre D50, µm 11 Diamètre D90, µm 52 Le tableau 11 ci-dessous indique l’analyse minéralogique (DRX) du matériau obtenu. Produit calciné à 790°C kaolinite 0% muscovite/illite 15,5% chlorite 0% orthose 2,4% quartz 33,6% calcite 8,1% hématite 2,4% pyrite 0% anhydrite 0,7% chaux 4,3% bélite 0,2% phase amorphe 33,0% La teneur en SiO 2 réactif est de 26,5%. L’indice d’activité caractérise la performance de la pouzzolane naturelle calcinée lorsqu’elle est utilisée à x% de substitution. Il est exprimé comme le rapport des résistances à la compression d’un mortier constitué de 100-x% de ciment d’essai et x % de pouzzolane naturelle calcinée, et d’un mortier préparé avec du ciment d’essai uniquement. à 2 jours à 7 jours à 28 jours Indice d’activité 15% de substitution 0,83 0,92 0,96 Indice d’activité 25% de substitution 0,76 0,86 0,92 Exemple 5 : Préparation d ’autres pouzzolane s naturelle s calcinée s Cet exemple concerne la préparation d’une pouzzolane calcinée à partir de la calcination flash d’un mélange de 70% de schiste et 30% d’une charge argilo-silico-calcaire à deux températures différentes : - 760°C (Température des gaz = 1070°C, température de consigne = 760°C) - 790°C (Température des gaz = 1100°C, température de consigne = 790°C) Aucun des matériaux ne requiert un broyage après calcination flash. Ils présentent les propriétés suivantes : Les diamètres D50 et D90 ont été obtenus par granulométrie laser en voie sèche. Produit calciné à 760°C Produit calciné à 790°C Diamètre D50, µm 12 11 Diamètre D90, µm 60 52 Le tableau 14 ci-dessous indique l’analyse minéralogique (DRX) du matériau obtenu. Produit calciné à 760°C Produit calciné à 790°C kaolinite 0% 0% muscovite/illite 16,3% 15,5% chlorite 0% 0% orthose 3,4% 2,4% quartz 31,6% 33,6% calcite 13,3% 8,1% hématite 2,2% 2,4% pyrite 0% 0% anhydrite 0,7% 0,7% chaux 3,3% 4,3% bélite 0% 0,2% phase amorphe 29,2% 33,0% La teneur en SiO 2 réactif est de 31,4% et 26,5% respectivement pour 760°C et 790°C. L’indice d’activité caractérise la performance de la pouzzolane naturelle calcinée lorsqu’elle est utilisée à x% de substitution. Il est exprimé comme le rapport des résistances à la compression d’un mortier constitué de 100-x% de ciment d’essai et x % de pouzzolane naturelle calcinée, et d’un mortier préparé avec du ciment d’essai uniquement. à 2 jours à 7 jours à 28 jours 760°C 790°C 760°C 790°C 760°C 790°C Indice d’activité 15% de substitution 0,79 0,83 0,89 0,92 0,97 0,96 Indice d’activité 25% de substitution 0,74 0,76 0,84 0,86 0,87 0,92 Procédé de préparation de pouzzolane naturelle calcinée, comprenant une étape de flash calcination d’un mélange de schistes argileux et de charges argilo-silico-calcaires, ladite étape de flash calcination étant effectuée à une température comprise de 650°C à 850°C, notamment de 720°C à 820°C, et de préférence de 750°C à 790°C. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel le mélange comprend de 30% à 90%, notamment de 60% à 80%, et de préférence de 65% à 75%, massique de schistes argileux par rapport à la masse totale dudit mélange. Procédé de préparation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les schistes argileux contiennent de 8% à 45%, notamment de 15% à 38%, et de préférence de 20% à 38%, préférentiellement de 25% à 38%, massique de kaolinite par rapport à la masse totale de schistes argileux. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les schistes argileux contiennent de 10% à 40%, notamment de 15% à 35%, et de préférence de 15% à 30%, préférentiellement de 20% à 25%, massique de muscovite/illite par rapport à la masse totale de schistes argileux. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les schistes argileux contiennent de 45% à 65%, notamment de 47% à 62%, de préférence de 50% à 62%, massique de SiO 2 par rapport à la masse totale de schistes argileux. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les schistes argileux contiennent de 0,2% à 7% massique de SO 3 par rapport à la masse totale de schistes argileux. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le mélange comprend de 10% à 70%, notamment de 15% à 50%, et de préférence de 25% à 40%, massique de charges argilo-silico-calcaires par rapport à la masse totale dudit mélange. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les charges argilo-silico-calcaires comprennent de 3% à 30%, notamment de 8% à 25%, de préférence de 10% à 22%, massique de kaolinite par rapport à la masse totale desdites charges. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les charges argilo-silico-calcaires comprennent de 5% à 40%, notamment de 8% à 36%, et de préférence de 15% à 30%, massique de SiO 2 par rapport à la masse totale desdites charges. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les charges argilo-silico-calcaires comprennent de 1% à 20%, notamment de 3% à 15%, de préférence de 6,5% à 15%, voire de 6,5% à 10%, massique de Al 2 O 3 par rapport à la masse totale desdites charges. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les charges argilo-silico-calcaires comprennent de 25% à 85%, notamment de 34% à 70%, et de préférence de 45% à 65%, massique de calcaire par rapport à la masse totale desdites charges.