BE1004609A5

BE1004609A5 - Melange d'hydroxyde de calcium et/ou de magnesium, procede de preparation et utilisation de celui-ci.

Info

Publication number: BE1004609A5
Application number: BE9001102A
Authority: BE
Original assignee: Lhoist Rech & Dev Sa
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1990-11-21
Publication date: 1992-12-22

Abstract

Mélange eau-hydroxyde de calcium et/ou de magnésium ayant une teneur en matières solides inférieure à 50 % en poids, ce mélange contant au moins 0,07 % en poids d'amine et/ou de glycol par rapport au poids d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium.

Description


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  Mélange d'hydroxyde de Calcium et/ou de Magnésium, procédé de préparation et utilisation de celui-ci. 



   La présente invention a pour objet un mélange d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium et d'eau ayant une teneur en matières solides inférieure à 50 % en poids. 



   Des mélanges de ce type sont connus. Ils se présentent sous forme de lait ou pâte et contiennent de la chaux (Ca (OH) 2) et/ou de la dolomie (Ca (OH) 2Mg (OH) 2) sous forme d'hydrate. 



   On entend par lait une suspension aqueuse d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium avec une teneur en matières solides inférieure à environ 25 % en poids. Un tel lait peut être obtenu par réaction de chaux vive et/ou de dolomie décarbonatée avec de l'eau, le rapport en poids eau/chaux et/ou dolomie décarbonatée étant généralement supérieur à 3. La consistance d'un tel lait est essentiellement liquide. 



   On entend par pâte un mélange d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium et d'eau dont la teneur en matières solides est comprise entre environ 25 et 50 % en poids. La consistance d'une telle pâte peut varier d'un liquide très visqueux à une pâte épaisse. Une telle pâte peut être obtenue par réaction de chaux vive et/ou de dolomie décarbonatée avec de l'eau, le rapport en poids eau/chaux et/ou dolomie décarbonatée étant compris entre 2 et 3. 

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   On peut également préparer des laits ou des pâtes par simple mélange d'hydrates secs pulvérulents et d'eau. Toutefois, d'un point de vue économique, il est plus avantageux de faire réagir de la chaux vive (CaO) et/ou de la dolomie décarbonatée (CaO. MgO) avec de l'eau pour préparer des laits ou pâtes. Lors de la réaction exothermique CaO et/ou CaO. MgO + H20 (réaction d'extinction), la température du milieu réactionnel peut atteindre une température proche de 100  C, la température maximale atteinte dépendant des proportions d'eau et de chaux et/ou de dolomie décarbonatée utilisées. 
 EMI2.1 
 



  Les laits de chaux et/ou de dolomie (mélange HO-Ca (OH) 2 et/ou Ca (OH) -Mg (OH) 2) sont utilisés dans des procédés chimiques, par exemple de neutralisation d'eaux,... ; dans des procédés de stabilisation de sols ; dans des procédés d'épuration de gaz acides ; dans des procédés de fabrication de carbonate de calcium précipité ; etc. 
 EMI2.2 
 



  Les pâtes de Ca (OH) 2 et/ou Ca (OH) 2 - Mg (OH) 2 sont, par exemple, utilisées dans l'industrie de la construction pour la fabrication de mortiers, enduits, etc... 



   La qualité des laits et/ou pâtes de Ca (OH) 2 éventuellement mélangés à du Mg (OH) 2 et leur propriété, par exemple leur réactivité dépendent de la dimen- 
 EMI2.3 
 sion et de la structure des agglomérats ou micelles de Ca (OH) 2 et/ou Ca (OH) 2 - Mg (OH) 2 en suspension. On a remarqué que les particules de Ca (OH) 2 et/ou Ca (OH) 2Mg (OH) 2 des agglomérats ou micelles doivent avoir une faible granulométrie et une grande porosité pour obtenir un lait ou pâte de haute réactivité et pour 

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 réduire ou éviter la sédimentation des particules. 



  Dans le cas des pâtes, on a remarqué qu'une faible granulométrie et une grande porosité permettaient d'obtenir des mortiers présentant une haute plasticité et un haut pouvoir de rétention d'eau. 



   Cette granulométrie et cette porosité des particules sont deux paramètres influençant la surface spécifique des micelles ou agglomérats. Dès lors, la réactivité des laits ou pâtes pourra être déterminée ou estimée par une mesure de surface spécifique. 



   Des essais ont déjà été effectués pour obtenir des laits ou pâtes dont les micelles ou agglomérats ont une surface spécifique importante. Dans ces essais, on a fait varier divers facteurs tels que - degré de calcination des oxydes (CaO, MgO) ; - finesse de mouture   ;   - température d'extinction ; - broyage, et - intensité de l'agitation. 



   En choisissant les paramètres optimums, c'est- à-dire - oxydes obtenues par calcination à basse température   (900 C)   et broyés finement ; - température d'extinction supérieure à 60 C : - agitation vigoureuse ; et - broyage prolongé par voie humide, on a pu fabriquer des agglomérats et/ou micelles dont la surface spécifique était d'environ 25 m2/g. 

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   La présente invention a pour objet un lait ou pâte d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium, c'est- à-dire un mélange eau-hydroxyde de calcium et/ou de magnésium dont la teneur en matières solides est inférieure à 50 % en poids, présentant une réactivité plus importante que la réactivité de lait ou pâte préparé en utilisant les paramètres optimums décrits ci-avant. 



   Le mélange suivant l'invention est un mélange qui contient au moins 0,07 % en poids d'amine (s) et/ou de glycol (s) par rapport au poids d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium, l'amine et/ou le glycol permettant d'accroître la réactivité du mélange. 



   De préférence, le mélange suivant l'invention 
 EMI4.1 
 contient de 0, 07 à 1, 5 %, plus particulièrement de 0, 35 à 0, 7 % en poids d'amine et/ou glycol. 



  Les particules de Ca (OH) 2 et/ou Mg (OH) 2 du mélange suivant l'invention ont avantageusement, après séchage à 70  C sous vide, une surface spécifique supérieure à 30   m2/g,   en particulier comprise entre 40 et 80 m2/g. 



   L'amine et/ou le glycol présent dans le mélange suivant l'invention sont avantageusement choisis parmi les amino-alcools, les éthylèneglycols et les dérivés de ceux-ci. 



   Des exemples d'amino-alcools sont des alcanolamines tertiaires tels que N-méthyldiéthanolamine, triéthanolamine, N-éthyldiéthanolamine, diméthylamino-2 éthanol, 

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 diméthylamino-2 propanol 1, diméthylamino-3 propanol 1, diméthylamino-1 propanol-2, N-méthyl   N-éthyl-   éthanolamine, diéthylamino-2 éthanol, diméthylamino-3   butanol-1,   diméthylamino-3 butanol-2, N-méthyl Nisopropyléthanolamine, N-méthyl N-éthyl amino-3 propanol, diméthylamino-4 butanol-1, diméthylamino-4 butanol-2, diméthylamino-3 méthyl-2 propanol-1, diméthylamino-1 méthyl-2 propanol-2, diméthylamino-2 butanol-l, diméthylamino-2 méthyl-2 propanol-1. 



   Parmi celles-ci, on citera en particulier la méthyldiéthanolamine, la triéthanolamine, la diméthylamino-2 éthanol, le diméthylamino-3 propanol-l et le   diéthylamino-1   propanol-2. 



   De préférence le mélange suivant l'invention contient un additif choisi parmi la mono-, di-ou tri- éthanolamine, le mono-di-ou tri-éthylèneglycol, ou les mélanges de ceux-ci. 



   La présente invention a encore pour objet un procédé de préparation d'un mélange H2O, Ca (OH) 2 et/ou Mg (OH) 2 avec une teneur en particules solides inférieure à 50 % en poids et présentant une très   haute réactivité.   



   Selon le procédé suivant l'invention, on fait réagir du CaO et/ou MgO avec de l'eau avec un rapport en poids eau/CaO et/ou MgO supérieur à 2, en présence d'au moins 0,1 % en poids d'amine et/ou de glycol par rapport au poids de CaO et/ou MgO. On obtient grâce au procédé décrit ci-dessus un mélange de Ca (OH) 2 et/ou Mg (OH) 2 dont les particules présentent une surface spécifique supérieure à 30   m2/g,   de préférence comprise entre 40 et 80 m2/g. 

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   De façon avantageuse, on fait réagir du CaO et/ou MgO avec de l'eau en présence de 0,1 à   2 %,   en particulier de 0,5 à 1 % en poids d'amine (s) et/ou des glycol (s). 



   Les amines et glycols sont avantageusement les amines et glycols énumérés ci-avant dans le présent mémoire. 



   Le produit de la réaction CaO et/ou   MgO-H-, 0   est avantageusement soumis à un broyage par voie humide. 



   Dans une forme de réalisation particulière, le broyage par voie humide est effectué au moins lors de 
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 la réaction CaO et/ou MgO - H20. 2 
Enfin, la présente invention a encore pour objet - un procédé de traitement de gaz, tels que des gaz acides, dans lequel on pulvérise ou injecte dans les gaz à traiter un mélange suivant l'invention, en particulier un mélange obtenu par le procédé suivant l'invention ;

   - un procédé de traitement de déchets, tels que des déchets ménagers, dans lequel on met en contact lesdits déchets avec un mélange suivant l'invention, en particulier avec un mélange obtenu par le procédé suivant l'invention, et - un procédé de traitement de plantes, en particulier un procédé favorisant la croissance des plantes, dans lequel on traite lesdites plantes avec un mélange 

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 suivant l'invention, en particulier avec un mélange obtenu par le procédé suivant l'invention. 



   D'autres particularités et détails de l'invention ressortissant de la description détaillée suivante dans laquelle des mélanges suivant l'invention sont décrits à titre d'exemples uniquement. 



   On a préparé un lait de chaux en mélangeant 50 g de chaux vive pulvérulente de granulométrie inférieure à 90 microns et à haute réactivité (obtenue par calcination douce à 900 C dans un four rotatif) avec 600 g d'eau chaude (température   80 C)   contenant x % en poids d'un additif par rapport au poids de CaO. La chaux vive utilisée avait une pureté d'environ 98 %. 



   Après quelques minutes de réaction, la température du mélange était proche de   100  C.   



   On a ensuite filtré le lait de chaux ainsi formé et on a séché le produit ainsi récupéré à   70 C   et sous vide. 



   Dans une variante du procédé décrit ci-avant, on a soumis, avant les opérations de filtration et de séchage, le mélange à un broyage par voie humide. Pour effectuer ce broyage on a utilisé un broyeur rotatif de laboratoire DYNO-MILL d'une capacité de 1,4 1 et dont les corps broyants étaient des sphères ayant un diamètre compris entre 0,125 et 0,8 mm et réalisées en oxyde de zirconium. La vitesse de rotation du broyeur était de 3400 tours/minute tandis que le temps de broyage était inférieur à 1 minute. 

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   A titre d'exemple comparatif, on a préparé un lait de chaux, sans utilisation d'amine et/ou de glycol, de la manière décrite ci-dessus. 



   On a mesuré par la méthode BET la surface spécifique des micelles de lait de chaux après séchage. 



   Le tableau ci-après reprend les paramèrtres et les résultats (surface spécifique) des laits de chaux obtenus par les procédés décrits ci-avant. 



   TABLEAU Additif Surface spécifique m2/g pas de Broyage par Broyage par voie humide voie humide 
0 28,3 31,2 0, 5% diéthylèneglycol 35,7 46,7 1% diéthylèneglycol 39,1 63,9 0, 5% triéthanolamine 40,3 58,4 1% triéthanolamine 48,5 67,9 
La teneur du mélange en diéthylèneglycol ou triéthanolamine exprimé en   %   en poids par rapport au poids de Ca (OH) 2 peut se déterminer par la formule 
56 x   X-  
74 

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 dans laquelle x est le % en poids d'additif par rapport au poids de CaO
56 et 74 sont respectivement le poids d'une mole de CaO et de 
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 Ca (OH) 2 
Ainsi lorsqu'on utilise 0, 5% en poids d'un additif par rapport au poids de CaO, le mélange contient environ 0,35% en poids dudit additif par rapport au poids de Ca (OH)   2'   etc. 



   Ce tableau montre que l'utilisation de 0,5% et de 1% de diéthylèneglycol et de triéthanolamine permet d'une part, d'accroître la surface spécifique des micelles du mélange avant broyage par rapport à la surface spécifique des micelles d'un mélange préparé par simple réaction de chaux vive du commerce avec de l'eau, et d'autre part d'accroître l'efficacité du broyage par voie humide du mélange. 



   Le broyage par voie humide d'un mélange préparé par simple réaction d'une chaux vive du commerce avec de l'eau ne permet qu'un accroissement d'environ 10% de la surface spécifique, tandis que le broyage par voie humide d'un mélange obtenu par réaction de chaux vive en présence de 0,5 et 1% de diéthylèneglycol et de triéthanolamine, avec de l'eau permet un accroissement d'environ 45% de la surface spécifique. 

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   On a préparé des pâtes de dolomie hydratée en mélangeant 1 part en poids de dolomie décarbonatée finement moulue (granulométrie inférieure à   90 rai)   obtenue par calcination douce de dolomie à 9000C dans un four rotatif et 2,5 parts en poids d'eau contenant éventuellement un additif. La température 
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 initiale du mélange était de 80 C (température de l'eau) et une température de 100 C était atteinte après quelques minutes, de sorte que la dolomie décarbonatée était complètement hydratée (Ca (OH)   2 -   Mg (OH) 2). 



   Après séchage de la pâte à une température de   70 C   et sous vide, on a mesuré la surface spécifique de particules formant le mélange. les résultats de ces mesures sont donnés dans le tableau suivant : 
TABLEAU 
Surface spécifique m2/g pas d'additif 25 1% en poids de diéthylène glycol par rapport au poids de CaO-MgO 38 1% en poids de triéthanolamine par rapport au poids de CaO-MgO 45 
Les mélanges suivant l'invention, en particulier les mélanges obtenus par le procédé suivant l'invention peuvent être utilisés pour la 

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 neutralisation des eaux, des fumées industrielles, comme agent de neutralisation, la production d'agents dispersants, lubrifiants, savons calciques, agent pour le traitement de surface. 



   Vu la haute réactivité du mélange suivant l'invention, en particulier du mélange obtenu par le procédé suivant l'invention, la présente invention a également pour objet un procédé de traitement de gaz acides par exemple pour en éliminer des composés tels   qu'HS,   HCl, SO-dans lequel on met en contact les gaz à traiter, par exemple par pulvérisation, avec ledit mélange un procédé de traitement de plantes par exemple pour en améliorer la croissance, dans lequel on applique ou pulvérise sur lesdites plantes un mélange suivant l'invention un procédé de traitement de déchets, déchets ménagers, dans lequel on met en contact lesdits déchets avec un mélange suivant l'invention de manière à absorber de façon très rapide des composés acides et donc de manière à améliorer leur destruction par fermentation. 



   On a remarqué que les mélanges suivant l'invention absorbaient beaucoup plus rapidement que les laits de chaux classiques des composés tels que   SO2, CO2 et H2S.   

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   Il semble que l'amélioration de la croissance des plantes est due à une grande vitesse d'absorption de   C02   et à un apport calcique tandis que l'amélioration de la fermentation de déchets est due à l'absorption rapide du   H-S, un   poison pour les microorganismes de fermentation.

Claims

REVENDICATIONS 1. Mélange eau-hydroxyde de calcium et/ou de magnésium ayant une teneur en matières solides inférieure à 50 % en poids, caractérisé en ce qu'il contient-au moins 0,35 % en poids, par rapport au poids d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium, d'un additif choisi parmi la mono-, la di-et la tri- éthanolamine, le mono-, le di-et le tri-éthylèneglycol et leurs mélanges.
2. Mélange suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de 0,35 à 1,5 %, de préférence de 0,35 à 0,7 % en poids d'additif.
3. Mélange suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient des particules d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium qui, après séchage à 70 C sous vide, ont une surface spécifique supérieure à 30 m2/g.
4. Mélange suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les particules d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium ont une surface spécifique comprise entre 40 et 80 m2/g.
5. Procédé de préparation d'un mélange eau hydroxyde de calcium et/ou de magnésium ayant une teneur en matières solides inférieure à 50 % en poids, dans lequel on fait réagir du CaO et/ou du MgO avec de l'eau, le rapport eau/CaO et/ou MgO étant supérieur à 2, caractérisé en ce qu'on fait réagir le CaO et/ou le MgO avec de l'eau en présence d'un additif choisi parmi la mono-, la di-et la tri-éthanolamine, le mono-, le di-et le tri-éthylèneglycol et leurs mélanges, le pourcentage en poids d'additif par <Desc/Clms Page number 14> rapport au poids de CaO et/ou de MgO étant d'au moins 0,5 %, le mélange ainsi obtenu contenant des particules d'hydroxyde de calcium et/ou de magnésium qui, après séchage à 70 C sous vide, ont une surface spécifique supérieure à 40 m2/g.
6. Procédé de préparation suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on fait réagir du CaO et/ou du MgO avec de l'eau en présence de 0,5 à 2 %, de préférence de 0,5 à 1 % en poids d'additif.
7. Procédé de préparation suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'on soumet le produit de la réaction CaO et/ou MgOH20, éventuellement pendant ladite réaction, à un broyage par voie humide.
8. Procédé de traitement de gaz dans lequel on injecte ou pulvérise dans le gaz à traiter un mélange suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, en particulier un mélange obtenu par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7.
9. Procédé de traitement de déchets dans lequel on met en contact les déchets à traiter avec un mélange suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, en particulier avec un mélange obtenu par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7.
10. Procédé de traitement de plantes dans lequel on met en contact les plantes à traiter avec un mélange suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, en particulier avec un mélange obtenu par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7.