BE1012243A6

BE1012243A6 - Procede d'exploitation de boues residuaires du sciage du granit, procede de production de materiaux refractaires et materiaux ainsi obtenus.

Info

Publication number: BE1012243A6
Application number: BE9800756A
Authority: BE
Original assignee: Gillet Joseph
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2000-08-01

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication de matériau réfractaire à partir de boues de granit, d'au moins un ciment ou liant particulier, de préférence dans des rapports allant d'environ 30 % en poids d'additif choisi pour 10 % en poids de ciment ou liant pour 60 % en poids de boue de granit, jusqu'à environ 75 % en poids d'additif, pour 5 % en poids de ciment, pour 20 % en poids de boue de granit, le mélange de boue de granit d'additif et de ciment ou liant étant, de préférence, façonné sous forme de pièces ou couches ayant une épaisseur d'au moins 20 mm. L'invention concerne également un matériau réfractaire pouvant résulter d'un tel procédé.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé d'exploitation de boues résiduaires du sciage du granit, procédé de production de matériaux réfractaires, et matériaux ainsi obtenus. 



  La présente invention concerne l'exploitation de boues résiduaires du sciage et du ponçage de blocs de granit, en vue de leur transformation en un   materiau   utile, plus particulièrement en un matériau réfractaire de haute qualité. 



  Le travail du granit conduit à des boues   residuaires   qui constituent une source de déchet bien connue et dont il devient de plus en plus difficile et coûteux de se débarasser. 



  Diverses utilisations ont été proposé pour ces boues résiduaires. 



  Ainsi, la demande de brevet français 2 635 772 décrit des procédés dans lesquels les boues sont transformés en matériaux à structure cellulaire, en les mélangeant avec divers additifs et en les façonnant sous forme de blocs qui sont ensuite soumis, soit à un procédé de carbonatation, par injection de   CO2   sous pression dans une chambre hermétique ou sont stockés les blocs préchauffés, soit à un procédé d'hydratation en autoclave sous l'effet de vapeur d'eau sous pression. 



  La demande de brevet européen 0 451 815 décrit la transformation des boues de granit en granules de 0,1 à 20 mm de diamètre pouvant être ulilisées comme matière inerte dans des betons et mortiers. Ces granules sont obtenus par séchage des boues sous forme de petites spheres et par cuisson de ces sphères dans un four rotatif. 



  Les divers procédés d'exploitation des boues résiduaires du travail du granit, connus à ce jour, n'ont guère trouvé d'application à grande échelle, soit du fait que les procédés se sont avérés trop complexes et couteux, soit du fait que les matériaux 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 produits ne présentent pas un intérêt commercial suffisant. 



  L'objet de la présente invention est de fournir un procédé à la fois simple, peu couteux et conduisant à un matériau de haute qualité présentant un grand intérêt commercial, à savoir des matériaux réfractaires de qualité au moins équivalente à celle des matériaux réfractaires couramment produits à partir de matières premières conventionelles. 



  L'invention fournit ainsi un procédé de fabrication de matériau réfractaire à base de boue de granit et de liant, dans lequel des boues de granit sont additionnées - d'au moins un additif choisi parmi la chamotte, la bauxite, l'alumine tabulaire, le carbone, l'andalousite, la gibsite, le corindon, le carbure de silicium, des fibres organiques, des fibres   metalliques   d'acier inoxidale de faible teneur en carbone (LC INOX), la spinelle, la magnésie et l'oxyde de chrome, et - d'au moins un ciment de type"fondu"ou liant pour réfractaires, et dans lequel le mélange ainsi obtenu est mis en forme. 



  Pour la formation du matériau réfractaire il n'est pas nécessaire de chauffer le mélange ou les ingrédients. La chaleur dégagée par la réaction des ingrédients suffit, en particulier la réaction avec les ciments du type fondu. On peut donc travailler à température ambiante. Rien ne s'oppose toutefois, à ce que l'on chauffe malgré cela. Le produit peut ainsi, par exemple, être étuvé et/ou chauffé à l'air, jusqu'à environ   450  C.   



  Lorsqu'on utilise un liant pour réfractaires plutôt qu'un ciment de type fondu on peut obtenir des matériaux réfractaires ayant une excellente stabilité par rapport aux métaux en fusion. Dans ce cas il est préférable d'étuver le matériau. 



  Selon une caractéristique préférée de l'invention le mélange de boue de granit et de liant peut plus particulièrement être façonné sous forme de pièces ou couches ayant 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 une épaisseur d'au moins 20 mm., de préférence au moins 25 mm. 



  Selon une autre caractéristique suppléméntaire de l'invention l'additif ou les additifs et le ou les liants sont, de préférence, additionnés aux boues de granit dans des rapports allant d'environ 30 % en poids d'additif choisi, pour 10% en poids de ciment de type fondu ou liant pour réfractaires, pour 60 % en poids de boue de granit, jusqu'à environ 75 % en poids d'additif choisi, pour 5% en poids de ciment de type fondu ou liant pour réfractaires, pour 20   %   en poids de boue de granit. 



  La teneur en eau totale du melange (c'est à dire l'eau contenue dans la boue de granit plus l'eau eventuellement ajoutée au mélange) n'est pas critique et est principallement dictée par la consistance que l'on veut donner au mélange avant sa mise en forme. 



  Les boues de granit mises en oeuvre selon le procédé de l'invention ont, de préférence, une teneur en eau d'approximativement 5 à 25 % en poids, en particulier de l'ordre de 20 % en poids. 



  La quantité d'eau ajoutée au mélange dépendra de la teneur en eau des boues et de la nature et la proportions des additifs et ciments ou liants ajoutés. Les proportions en eau totale seront aisément déterminées par les gens de métier dans le domaine des bétons et des ciments réfractaires. 



  La composition, sur matière sèche, des boues de granit utilisées sont, de préférence, comprise dans les gammes suivantes : 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Si02 <SEP> 59, <SEP> 5-61, <SEP> 2 <SEP> %
<tb> Al203 <SEP> 13, <SEP> 2-14, <SEP> 2%
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> CaO <SEP> 7, <SEP> 2- <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> %
<tb> Fe2O3 <SEP> 5,95-7, <SEP> 75 <SEP> %
<tb> MgO <SEP> 1,5-2, <SEP> 0 <SEP> %
<tb> MnO <SEP> 0, <SEP> 08-0, <SEP> 1 <SEP> %
<tb> TiO2 <SEP> 0, <SEP> 2-0, <SEP> 3 <SEP> %
<tb> K20 <SEP> 3, <SEP> 1-3, <SEP> 6 <SEP> %
<tb> Na20 <SEP> 2, <SEP> 5-3, <SEP> 0 <SEP> %,
<tb> 
 et leur indice LOI est, de préférence, compris entre 3,3 et 3,4. 



  La composition, sur matière sèche, de la boue de granit est idéalement approximativement de : 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Si02 <SEP> 60,35 <SEP> %
<tb> Azol <SEP> 13,7 <SEP> %
<tb> CaO <SEP> 7,6 <SEP> %
<tb> Fe <SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> %
<tb> MgO <SEP> 1,75 <SEP> %
<tb> MnO <SEP> 0,09 <SEP> %
<tb> TiO2 <SEP> 0,25 <SEP> %
<tb> K20 <SEP> 3, <SEP> 35 <SEP> %
<tb> Na20 <SEP> 2,75 <SEP> %
<tb> 
 et l'indice LOI est idéalement de l'ordre de 3,35. 



  Comme deuxième ingrédient selon l'invention on utilise un ou plusieurs additifs servant d'ossature aux matériaux réfractaires, tels que la chamotte, la bauxite, l'alumine tabulaire, le carbone, l'andalousite, la gibsite, le corindon, le carbure de silicium, des fibres organiques, des fibres   metalliques   d'acier inoxidale de faible teneur en carbone (LC INOX), la spinelle, la magnésie et l'oxyde de chrome. 



  La chamotte constitue un additif préféré. 



  Comme troisième ingrédient on utilise au moins un ciment du type fondu, tel qu'en 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 Exemples II Préparation d'un"coulis de cément", pour le montage de fours. 
 EMI5.1 
 



  17 kg de boue de granit constituée d'approximativement 60, 35 % en poids de Si02, 13, 7% en poids de Al203, 7, 6% en poids de CaO, 6, 35% en poids de FeO,, 1, 75% en poids de MgO, 0, 09% en poids de MnO, 0, 25% en poids de Tri02, 3, 35% en poids de K20 et 2, 75 % en poids de Na20 (les pourcentages étant entendu sur matière C > sèche), plus environ 20% d'eau, sont mélangés   avec :   5,5 kg de fine de bauxite ; 2,5 kg de fine de chamotte ;

   400 gr de liant expérimental constitué d'approximativement   Al203   en poids de 80, 99%, CaO en poids de 15,35 %, MgO en poids de 0,40 %,   Na20   en poids de 0,27 %, TiO2 en poids de 0,17 %,   Fe   en poids de 0,06 %,   K20   en poids de 0,05 %, P2O5 en poids de 0,04 %,   Mn203   en poids de 0,01   %, et Si02   en poids de 0,01 % ; 200 ml d'huile (lubrifiant moteur) ; 200 ml d'eau. 



  On obtient un excellent "coulis réfractaire" pour le montage et/ou la réparation de fours.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de matériau réfractaire à base de boue de granit et de liant, caractérisé en ce que les boues de granit sont additionnées : d'au moins un additif choisi parmi la chamotte, la bauxite, l'alumine tabulaire, le carbone, l'andalousite, la gibsite, le corindon, le carbure de silicium, des fibres EMI6.1 organiques, des fibres metalliques d'acier inoxidale de faible teneur en carbone ZD (LC INOX), la spinelle, la magnésie et l'oxyde de chrome, et d'au moins un ciment de type fondu ou un liant pour réfractaires, et que le mélange ainsi obtenu est mis en forme.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de boue de granit, d'additif choisi et de ciment ou liant est façonné sous forme de pièces ou couches ayant une epaisseur d'au moins 20 mm., de préférence au moins 25 mm.
3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'additif ou les additifs et le ou les liants sont, de préférence, additionnés aux boues de granit dans des rapports allant d'environ 30 % en poids d'additif choisi, pour 10% en poids de ciment de type fondu ou liant pour réfractaires, pour 60 % en poids de boue de granit, jusqu'à environ 75 % en poids d'additif choisi, pour 5 % en poids de ciment fondu ou liant pour réfractaires pour 20 % en poids de boue de granit.
4. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boue de granit mise en oeuvre a une teneur en eau d'approximativement <Desc/Clms Page number 7> 5 à 25 % en poids, de préférence environ 20 %.
5. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boue de granit mise en oeuvre a une composition sur matière sèche comprise dans les gammes suivantes : EMI7.1 <tb> <tb> SiO2 <SEP> 59, <SEP> 5-61, <SEP> 2 <SEP> % <tb> Al2O3 <SEP> 13, <SEP> 2-14, <SEP> 2 <SEP> % <tb> CaO <SEP> 7, <SEP> 2- <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> % <tb> Fe <SEP> 5, <SEP> 95-7, <SEP> 75 <SEP> % <tb> MgO <SEP> 1, <SEP> 5-2, <SEP> 0 <SEP> % <tb> MnO <SEP> 0,08-0, <SEP> 1 <SEP> % <tb> TiO, <SEP> 0, <SEP> 2-0, <SEP> 3 <SEP> % <tb> K20 <SEP> 3, <SEP> 1-3, <SEP> 6 <SEP> % <tb> Na2O <SEP> 2, <SEP> 5-3, <SEP> 0 <SEP> % <tb> et que l'indice LOI est compris entre 3,3 et 3,4.
6. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition, sur matière sèche, de la boue de granit mise en oeuvre est approximativement de : EMI7.2 <tb> <tb> Si02 <SEP> 60, <SEP> 35 <SEP> % <tb> Al2O3 <SEP> 13,7 <SEP> % <tb> CaO <SEP> 7,6 <SEP> % <tb> Fe <SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> % <tb> MgO <SEP> 1, <SEP> 75 <SEP> % <tb> MnO <SEP> 0,09 <SEP> % <tb> TiO2 <SEP> 0,25 <SEP> % <tb> K20 <SEP> 3,35 <SEP> % <tb> Na20 <SEP> 2,75 <SEP> % <tb> et que l'indice LOI est approximativement de 3, 35. <Desc/Clms Page number 8> 7.

Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition du liant mis en oeuvre est comprise dans les gammes suivantes : EMI8.1 <tb> <tb> Al2O3 <SEP> 79,39-80, <SEP> 99 <SEP> % <tb> CaO <SEP> 14, <SEP> 85-15, <SEP> 85 <SEP> % <tb> MgO <SEP> 0, <SEP> 3-0, <SEP> 5 <SEP> % <tb> Na2O <SEP> 0, <SEP> 22-0, <SEP> 32 <SEP> % <tb> Ti02 <SEP> 0, <SEP> 12-0, <SEP> 22 <SEP> % <tb> Fe2O3 <SEP> 0,05-0, <SEP> 07 <SEP> % <tb> K20 <SEP> 0, <SEP> 04-0, <SEP> 06 <SEP> % <tb> P205 <SEP> 0, <SEP> 03-0, <SEP> 05 <SEP> % <tb> Mn203 <SEP> 0, <SEP> 005-0, <SEP> 015 <SEP> % <tb> Si02 <SEP> 0, <SEP> 005-0, <SEP> 015 <SEP> % <tb> 8.

Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition du liant mis en oeuvre est approximativement de : EMI8.2 <tb> <tb> Al2O3 <SEP> 80,99 <SEP> % <tb> CaO <SEP> 15,35 <SEP> % <tb> MgO <SEP> 0,40 <SEP> % <tb> Na2O <SEP> 0,27 <SEP> % <tb> TiO2 <SEP> 0, <SEP> 17 <SEP> % <tb> Fe2O3 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> % <tb> K20 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> % <tb> P. <SEP> O <SEP> 0,04 <SEP> % <tb> Mn <SEP> 0,01 <SEP> % <tb> Si02 <SEP> 0,01 <SEP> % <tb> 9. Matériau réfractaire à base de boues de granit, caractérisé par le fait qu'il peut être obtenu par un procédé selon l'une des revendications précédentes.