BE1023886B9 - Composition sous forme de tablettes comprenant des composes calco-magnesiens vifs, son procede d'obtention et leur utilisation - Google Patents

Abstract

Composition à base de composés calco-magnésiens vifs sous forme de tablettes, caractérisée en ce que ladite composition comprend de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d’au moins 10% en poids et d’au plus 100% en poids par rapport au poids de ladite composition, ladite composition sous forme de tablettes présentant un indice de Shatter test inférieur à 10% et son procédé de préparation ainsi que son utilisation.

Description

« COMPOSITION SOUS FORME DE TABLETTES COMPRENANT DES COMPOSES CALCO-MAGNESIENS VIFS, SON PROCEDE D’ÖBTENTIÖN ET LEUR UTILISATION »

La présente invention se rapporte à une composition sous forme de tablettes comprenant au moins un composé calco-magnésien vif, ladite composition présentant de 40% à 100% en poids d'équivalent CaQ+MgO, de préférence 60% à 100% en poids d'équivalent CaCHMgG, par rapport au poids de ladite composition,

Par les termes composé calco-magnésien vif, on entend au sens de la présente invention une matière solide minérale dont la composition chimique est principalement de l'oxyde de calcium et/ou de l’oxyde de magnésium. Les composés calco-magnésiens vifs au sens de la présente Invention comprennent donc la chaux vive (chaux calcique}, la chaux magnésienne vive, la chaux dolomitique vive ou de la dolomie calcinée vive, également appelée dolomie cuite. Les composés calco-magnésiens vifs contiennent des impuretés, à savoir, des composés tels de la silice, Si02 ou encore de l’alumine, AI2O3, etc.,., à hauteur de quelques pour-cents. Il est entendu que ces impuretés sont exprimées sous les formes précitées mais peuvent en réalité apparaître sous des phases différentes. Elle contient également en général quelques pour-cents de CaCG3 résiduel ou MgC03, appelés incuits, et quelques pour-cents de CafOHh ou Mg{OH)2 résiduels, du fait de l’hydratation partielle des produits vifs lors des phases de refroidissement, de manipulation et/ou de stockage.

On entend par chaux vive, une matière solide minérale, dont la composition chimique est principalement de l'oxyde de calcium, CaO, La chaux vive est communément obtenue par calcination de calcaire, principalement constitué de CaC03. La chaux vive contient des impuretés, à savoir, des composés tels de l'oxyde de magnésium, MgO, de la silice, $i02 ou encore de l’alumine, Al203, etc..., à hauteur de quelques pour-cents. Il est entendu que ces impuretés sont exprimées sous les formes précitées mais peuvent en réalité apparaître sous des phases différentes. El le contient également en général quelques pour-cents de CaC03 résiduel, appelés incuits, et quelques pour-cents de Ca(OH}2 résiduel, du fait de l'hydratation partielle de l'oxyde de calcium CaO lors des phases de refroidissement, de manipulation et/ou de stockage.

De telles compositions sont bien connues de l'état de la technique, voir par exemple le document W02015007861, Selon ce document, des compacts (à savoir des briquettes ou des tablettes) sont décrits comprenant des particules de composé calco-magnésien comprenant au moins 50% de composé calco-magnésien vif.

Selon ce document, la résistance mécanique à la chute est mesurée au moyen d'un shatter test. Les compacts décrits présentent de manière générale un indice de Shatter test inférieur à 10%.

Par les termes « indice de Shatter test », on entend le pourcentage massique des fines inférieures à 10 mm générées à l'issue de 4 chutes de 2 m au départ de 10 kg de produit. Ces fines sont quantifiées au moyen d'un tamisage au travers d'un crible à mailles carrées de 10 mm à l'issue des 4 chutes de 2 m.

Une analyse détaillée des exemples et contre-exemples de ce document indique que des tablettes crues présentant une résistance mécanique à la chute ont été obtenues à l'aide d'au moins 50% de produits vifs, et que ces tablettes présentent également une résistance au vieillissement en atmosphère humide. Par contre, lorsque des briquettes de composés vifs sont obtenues à l'aide de composés vifs, l'indice de shatter test représentant la résistance mécanique reste élevé (entre 13 et 15%) et il est necessaire de réaliser un traitement thermique assez long et typiquement au-dessus de 1200°C si l'on veut atteindre un indice de shatter test inférieur à 10%.

Les composés calco-magnésiens s'utilisent dans de nombreuses industries, comme par exemple fa sidérurgie, ie traitement des gaz, le traitement des eaux et des boues, l'agriculture, l'industrie du bâtiment, les travaux publics et autres. Ils peuvent s'utiliser soit sous forme de galets ou de morceaux, soit sous forme de fines (d'une taille généralement inférieure à 7 mm). Dans certaines industries, la forme de gaiet est néanmoins préférée. C'est le cas, par exemple, dans la sidérurgie, lors de l'adjonction de composés de calcium et de magnésium dans des convertisseurs d'oxygène ou bien des fours à arc électrique.

Durant la production de ces galets et morceaux, de nombreuses fines sont générées. Ces fines présentent typiquement un potentiel d'utilisation restreint car elles sont difficiles à transporter et à manipuler.

Depuis plusieurs années, l'objectif, dans nombre de secteurs, est de transformer des composés initialement sous forme de poudre en compacts (briquettes ou tablettes) pour faciliter et sécuriser leur transport, leur manipulation et leur utilisation.

Les chaufourniers maintiennent toujours un équilibre des matières entre les composés calco-magnésiens en galet et les fines générées avant et pendant la calcination ainsi que iors des manipulations et opérations ultérieures. Néanmoins dans certains cas, un excédent de fines est produit. Ces fines peuvent alors être agglomérées les unes aux autres sous forme de briquettes, tablettes ou similaires, ce qui donne non seulement la possibilité d'éliminer les fines en excédent mais également d'augmenter artificiellement la production de composés de calcium et de magnésium en galet en ajoutant ces briquettes, tablettes ou analogues aux galets.

Ces briquettes, tablettes ou analogues ont généralement une résistance mécanique inférieure à celle des composés de calcium et de magnésium (calco-magnéslen) en galet. Elles ont également une résistance au vieillissement pendant leur stockage ou leur manipulation qui est nettement inférieure à celle des composés de calcium et de magnésium en gaiet.

Cela explique le fait que, dans la pratique, le briquetage ou le tablettage des fines de composés de calcium et de magnésium ne soient pas très utilisés à l'heure actuelle. Notamment, compte tenu de la faible qualité des briquettes formées par ce type de procédé, on estime que le briquetage procure un rendement inférieur à 50 %, du fait de la présence d'un trés grand nombre de briquettes inutilisables en sortie de ce type de procédé, qui nécessite une étape de recyclage.

Les lubrifiants et les liants sont des additifs souvent utilisés dans les procédés d'agglomération sous forme de briquettes, tablettes ou similaires.

Les lubrifiants peuvent être de deux types, internes ou externes. Les lubrifiants internes sont mélangés intimement aux matériaux à brîqueter. Ils favorisent d'une part la coulabilité du mélange lors de l'alimentation de la briqueteuse et d'autre part le réarrangement des particules au sein du mélange lors de la compression. Les lubrifiants externes sont appliqués sur les surfaces des rouleaux de la briqueteuse et aident principalement au démoulage. Dans les deux cas, ils réduisent le frottement sur la surface et donc l'usure. Les lubrifiants peuvent être des liquides tels que des huiles minérales, des silicones, etc. ou bien des solides tels que le talc, le graphite, les paraffines, les stéarates, etc. Dans le cas des compositions à base de composés calco-magnésiens vifs, les stéarates sont préférés et plus particulièrement le stéarate de caicium ou le stéarate de magnésium.

Les liants sont des substances ayant la propriété d'agglomérer les particules entre elles, soit par des forces d'adhésion, soit par une réaction chimique. Ils peuvent être d'origine minérale (ciments, argiles, silicates,..}, d'origine végétale ou animale (celluloses, amidons, gommes, alginates, pectine, colles,,..), d'origine synthétique (polymères, cires,..,). Dans bien des cas, Ils sont utilisés et mis en œuvre avec de l'eau qui active leurs propriétés d'agglomération.

Au fil des années, on a utilisé plusieurs de ces additifs pour augmenter la résistance et la durabilité des briquettes, tablettes ou similaires de composés de caicium et de magnésium, par exemple le stéarate de calcium ou les fibres de papier, mais sans que cela conduise à des améliorations suffisantes. D'ailleurs, dans de nombreux cas, l'utilisation des additifs actuellement employés pour d'autres produits industriels façonnés est limitée, comme c'est le cas notamment pour la fabrication des briquettes ou tablettes de composés calco-magnésiens, soit parce que les composés calco- magnésiens réagissent violemment avec l'eau, soit à cause d'un effet potentiellement négatif de ces additifs sur l'usage final des briquettes de composés caico-magnésiens.

Le brevet US 7 105 114 revendique un procédé de briquetage pour fines de chaux éteinte (doiomitique) utilisant de 0,5 à 5 % en poids de liants contenant des chaînes carbone pseudo-plastiques qui améliorent nettement les propriétés mécaniques des briquettes et qui n'ont pas Ses inconvénients mentionnés précédemment. Or, ce procédé ne conduit qu'à l'obtention de briquettes dont la moitié se brisent déjà après une chute d'une hauteur comprise entre 0,9 et 1,8 m (une chute d'une hauteur comprise entre 3 et 6 pieds), ce qui représente une résistance mécanique totalement insuffisante.

Les briquettes, tablettes ou analogues à base de composés caico-magnésiens peuvent également être consolidées grâce à un traitement thermique à très haute température qui conduit au frittage desdites briquettes, tablettes ou similaires. Par exemple, dans le cas de briquettes de dolomie cuite, il est connu qu'un traitement thermique d'une à plusieurs heures à une température supérieure à 120CTC, et même idéalement supérieure à 13ü;TC, conduit à une augmentation des propriétés mécaniques ciesdites briquettes. Ce traitement thermique à très haute température conduit néanmoins à une évolution chronologique des caractéristiques de texture des briquettes précitées, il conduit, notamment à une forte diminution à la fois de la surface spécifique et du volume poreux. Cela s'accompagne également d'une forte diminution de la réactivité à l'eau, comme l'explique ia norme EN 459-2 :2010 E, ce qui présente de nombreux inconvénients pour certaines applications.

Par conséquent, il existe un vrai besoin de développer des tablettes de composé calco-magnésien qui puissent se distinguer des produits teis que les tablettes que l'on connaît aujourd'hui par une très nette amélioration de leur résistance à la chute et aussi, de préférence, par une bien meilleure résistance au vieillissement en atmosphère humide, tout en préservant les propriétés intrinsèques (caractéristiques structurelles) du composé de calcium et de magnésium avant façonnage, en particulier sa surface spécifique et/ou son volume poreux, mais surtout sa réactivité à l'eau. L'invention a pour objet de pallier les inconvénients de i'état de Tart en fournissant une composition sous forme de tablettes telle que mentionnée au début, caractérisée en ce ledit composé caiæ-magnésien vif comprend de la chaux vive sous forme de particuies broyées à une concentration d'au moins 10% en poids et d'au plus 100 % en poids par rapport au poids total de ladite composition, ladite composition sous forme de tablettes présentant un indice de Shatter test inférieur à 10%.

On appelle chaux vive sous forme de particules broyées les fine de chaux provenant du broyage de la chaux vive et donc correspondant à un réduction dimensionnelle de la chaux en roche. Le broyage peut êtr indifféremment réalisé au départ du tout-venant à la sortie du four (sorti fous et/ou à la sortie du silo (sorti silo) ou bien au départ du tout-venant à la sortie d four et/ou à la sortie du silo préalablement criblé. Le broyage peut être réalisé l'aide de différents types de broyeurs (broyeur à marteaux, broyeur à impact..,' soit en circuit ouvert (pas de boucle de recirculation), soit, en circuit ferm (boucle de recirculation).

La chaux vive sous forme de particules broyées se distingue de I chaux de criblage. On appelle chaux de criblage les fines de chaux provenant d* criblage de la chaux. On définit la granulométrie par la taille du crible, Pa exemple, une chaux criblée à 3 mm conduit à l'obtention d'une chaux de criblag· 0-3 mm. Ainsi le criblage sur le tout-venant sorti four conduit à une chaux d* criblage « primaire ». Le criblage sur le tout-venant sorti silo de stockage condui à une chaux de criblage « secondaire ».

Le terme « tablettes » désigne, au sens de la présente Invention, des objets façonnés avec une technologie de compactage ou de compression industriels de fines grâce à l'action combinée de deux poinçons (l'un en position haute, l'autre en position basse) sur lesdltes fines placées dans une cavité. Le terme « tablettes » regroupe par conséquent l'ensemble des objets façonnés appartenant à la famille des comprimés et des pastilles et plus généralement, des objets dotés de diverses formes globales tridimensionnelles comme, par exemple, des formes sensiblement cylindriques, octogonales, cubiques ou rectangulaires avec une légère asymétrie entre la partie inférieure (le bas) et la partie supérieure (le haut) desdits objets façonnés. Ladite technologie utilise généralement des presses rotatives ou des presses hydrauliques.

Ce type de procédé de compactage (tablettage) industriel offre une productivité supérieure ou égaie à 0,1 t/h (tonnes par heure), de préférence supérieure ou égaie à 0,5 t/b, avantageusement supérieure ou égaie à 1 t/h par dispositif de compactage (presse), Les tablettes industrielles réalisées dans un tel procédé, comme par exemple au moyen d'une presse hydraulique ou d'une presse rotative, comme la presse rotative Titan d'Eurotab, présentent un différentiel de surface entre leur partie inférieure et leur partie supérieure. En conséquence, le produit compact industriel de la présente invention sous forme de tablettes va présenter une forme asymétrique, ce qui permettra entre autres d'obtenir un niveau de productivité élevé permettant d'aboutir à une application industrielle mais également à une acceptation industrielle des tablettes selon la présente invention, En effet, la forme asymétrique conduit également à une diminution des défauts dans les tablettes finies.

Plus particulièrement, dans le cas d'une tablette présentant une forme tridimensionnelle globalement cylindrique, cette asymétrie va conduire à une tablette qui peut être vue comme un cône tronqué, si nous accentuons les phénomènes.

Avantageusement, la différence entre la surface de la partie supérieure (surface de la partie haute) et celle de la partie inférieure (surface de la partie basse) de la tablette est supérieure ou égale à 0,5 %, de préférence supérieure ou égale à 1 %, et inférieure ou égale à 10 %, de préférence Inférieure ou égaie à 5 %, en particulier inférieure ou égale à 3 %, notamment autour de 2 %,

La différence est une différence relative calculée en diminuant la surface (supérieure) de la partie haute par la surface (inférieure) de la partie basse et en divisant le résultat par la section médiane de la tablette selon [{surface de la partie supérieure - surface de la partie inférieure)/ section médiane de la tablette], La partie supérieure (partie haute) a été désignée dans les présentes comme étant plus grande que la partie inférieure (partie basse) de la tablette. Le diamètre médian correspond au diamètre mesuré au milieu de la hauteur de ia tablette, La surface de la partie supérieure est celle orientée vers le haut pendant la fabrication; lorsque la tablette est dans la filière dans un mode de réalisation représentatif, alors que la surface de la partie inférieure est celle orientée vers le bas. Bien entendu, en fonction du procédé de fabrication des tablettes et du matériel, le contraire est également possible. De manière similaire, lorsqu'elle repose sur une surface telle que le sol ou une table, la surface de la partie supérieure peut également être orientée vers le bas ou dans une quelconque autre orientation.

Comme on peut ie constater les tablettes selon la présente invention présentent un indice de Shatter test particulièrement avantageux, Inférieur à 10%, conférant de cette manière aux tablettes une résistance mécanique suffisante pour en permettre une utilisation industrielle dans la plupart des procédés ayant recours aux composés calco-magnésiens sous forme de galets, seules ou en mélanges avec des galets.

Il est en effet apparu de manière surprenante, sans qu'il soit actuellement possible d'en expliquer les raisons, que l'addition de chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d'au moins 10% en poids par rapport au poids de la composition permettait d'obtenir une résistance mécanique à la chute fortement améliorée. Une teneur aussi restreinte que 10% en poids permet d'obtenir une amélioration significative de ia résistance mécanique, bien que la teneur en particules broyées puisse aller jusqu'à 100% en poids.

Au sens de la présente invention, ledit composé calco-magnésien vif comprend un ou plusieurs composéfs) calco-magnésien(s) vif(s). Le composé calco-magnésien vif est choisi dans le groupe constitué de la chaux vive (calcique), de la chaux magnésienne, de 1a chaux dolomitique vive, de la dolomie calcinée et leurs mélanges, de préférence sous forme de particules, telles que des particules issues d’un criblage, d'un broyage, de poussières de filtres et leur mélange. Ledit composé calco-magnéslen vif peut donc être considéré comme une composante calco-magnésienne de la composition sous forme de tablettes, laquelle peut contenir d’autres composés. Au sens de la présente invention, le composé calco-magnéslen est présent dans la composition à une concentration d'au moins 50% en poids, de préférence d'au moins 60% en poids, plus préférentiellement d'au moins 7Q% en poids, plus particulièrement d'au moins 80% en poids, voire même d’au moins 90% en poids par rapport au poids total de ladite composition.

Par les termes « indice de Shatter test », on entend au sens de la présente invention le pourcentage massique des fines inférieures à 10 mm générées à l'issue de 4 chutes de 2 m au départ de 10kg de produit (tablettes). Ces fines sont quantifiées au moyen d'un tamisage au travers d'un crible à mailles carrées de 10 mm à l'issue des 4 chutes de 2 m.

La détermination des % en poids d'équivalent CaO + MgO est réalisée par Fluorimétrie aux rayons X (FluoX) comme décrit dans la norme EN 15309. L'analyse chimique, semi-quantitative, par Fluo X pour déterminer la concentration massique relative des éléments dont la masse atomique est comprise entre 16 (oxygène) et 228 (uranium), est réalisée au départ des échantillons broyés à 80pm et mis en forme sous forme de pastille. Les échantillons sont introduits dans un appareillage PANalytical/MagiX PRO PW2540, fonctionnant en dispersion de longueur d'ondes. La mesure est réalisée avec une puissance de 50kV et 80 mA, avec un détecteur Duplex,

Les résultats de l'analyse donnent la teneur en calcium et en cagnésium et ces mesures sont rapportées en poids d'équivalent CaO et IVIgO., Avantageusement, dans la composition sous forme de tablettes selon la présente invention, ledit composé calco-magnéslen vif est à cuisson douce ou à cuisson moyenne, de préférence à cuisson douce.

Les composés calco-magnésiens vifs, tels que la chaux vive sont industriellement produits par cuisson de calcaires naturels dans différents types de fours tels que des fours droits (fours régénératifs à double flux, fours annulaires, fours droits standard,..} ou bien encore des fours rotatifs, La qualité du composé calco-magnésien, tel que par exemple de la chaux vive, notamment sa réactivité à l'eau, et la consistance de cette qualité, sont en partie liées au type de four utilisé, aux conditions d'utilisation du four, à la nature du calcaire dont est issu le composé calco-magnésien vif en lui-même, ou bien encore à la nature et à la quantité du combustible utilisé. Ainsi, Π est théoriquement possible de produire toute une gamme de composés calco-magnésiens vifs, comme par exemple de chaux vive avec des réactivités à l'eau allant des plus explosives aux plus lentes.

En général, l'obtention d'une chaux vive par une cuisson douce f900~1000°C) permet d'obtenir une chaux plutôt réactive alors que l'obtention d'une chaux peu réactive passe par une sur-cuisson à plus haute 1cm scrature (1200-1400X). La sur-cuisson conduit bien souvent à produire une chaux vive de qualité moins stable en termes de réactivité à l'eau car l'opération de calcination est réalisée dans une zone thermique où l’évolution texturaie de la chaux vive est assez sensible. Cette chaux vive sur-cuite est par ailleurs plus chère à produire qu'une chaux vive plus douce car elle nécessite d'utiliser des températures plus élevées mais aussi parce que, sauf à utiliser des fours dédiés, la production de cette chaux vive sur-cuite conduit à des intercampagnes de production pour alterner avec la production des chaux vives douces qui sont plus couramment utilisées, ce qui n'est pas sans poser des problèmes de stabilisation des conditions de calcination et donc des problèmes de stabilisation de la qualité.

Les chaux vives obtenues par cuisson douce présentent en générai des surfaces spécifiques mesurées par manométrie d'adsorption d'azote après dégazage sous vide à 19Û°C pendant au moins 2 heures et calculée selon la méthode BEI multi-points telle que décrite dans la norme ISO 9277:2Ö1ÖE supérieures à 1 m2/g alors que les chaux vives sur-cuites présentent en général des surfaces bien inférieures à 1 m2/g.

Dans le cadre de cette invention, la réactivité de la chaux vive est mesurée en utilisant le test de réactivité à l’eau de la norme européenne EN 459-2 :2010 E. Ainsi, 150g de chaux vive sont ajoutés sous agitation dans un Dewar cylindrique de 1,7 dm3 de capacité contenant 600 cm3 d'eau permutée à 20°C, La chaux vive est amenée sous la forme de fines de taille comprise entre 0 et 1 mm. L'agitation à 250 tours par minute est réalisée au moyen d'une pâle spécifique. L'évolution de la température est mesurée en fonction du temps, ce qui permet de tracer une courbe de réactivité. On peut déduire de cette courbe la valeur tg0 qui est le temps nécessaire pour atteindre 60X. La réactivité de Sa dolomie cuite, également appelée dolomie vive, est mesurée en utilisant ce même test de réactivité. Dans ce cas, 120g de dolomie cuite sont ajoutés sous agitation dans un Dewar cylindrique de 1,7dm3 de capacité contenant 400 cm3 d'eau permutée à 40°C. La dolomie cuite est amenée sous la forme de fines de taille comprise entre 0 et 1 mm. L'agitation à 250 tours par minute est réalisée au moyen d'une pâle spécifique. L'évolution de la température est mesurée en fonction du temps, ce qui permet de tracer une courbe de réactivité. On peut déduire de cette courbe la valeur t70 qui est le temps nécessaire pour atteindre 70“C.

La composition selon la présente invention comprend avantageusement un composé caico-magnésien à cuisson douce ou moyenne, de préférence douce qui est donc forcément relativement réactif, fournissant ainsi des tablettes réactives.

Selon la présente invention, un composé caico-magnésien vif à cuisson douce ou moyenne, de préférence douce, est caractérisé par une valeur tg0 inférieure à 10 min, préférentiellement 8 min, préférentiellement 6 min, et encore préférentiellement 4 min lorsque le composé caico-magnésien vif est une chaux vive et par une valeur de t70 inférieure à 10 min, préférentiellement 8 min, préférentiellement 6 min, et encore préférentiellement 4 min lorsque le composé caico-magnésien vif est une dolomie cuite.

Dans un mode de réalisation avantageux de la composition selon la présente invention, ladite chaux vive sous forme de particules broyées est une chaux vive à cuisson douce ou à cuisson moyenne, de préférence à cuisson douce.

Avantageusement, ladite chaux vive sous forme de particules broyées selon la présente invention, présente une réactivité à l'eau élevée caractérisée par une valeur de tso inférieure à 10 min, préférentiellement inférieur à 8 min, préférentiellement inférieure à 6 min et encore préférentiellement inférieure à 4 min.

Dans une forme de réalisation particulière, lesdites tablettes présentent une dimension A d’au plus 50 mm, de préférence d'au plus 40 mm, de manière plus préférentielle d'au plus 30 mm,

Ceci signifie que les tablettes de la composition sous forme de tablettes, passent au travers d’un crible à mailles carrées de côté respectivement de 50 mm, de préférence de 40 mm, et en particulier de 30 mm,

De préférence, lesdites tablettes présentent une dimension A d'au moins 10 mm, de préférence d'au moins 15 mm, de manière plus préférentielle d'au moins 20 mm.

Par ies termes une dimension A, on entend une dimension caractéristique de la tablette qui est la plus grande, soit le diamètre, la longueur, Sa largeur, l'épaisseur,...

Dans un mode de réalisation de la composition sous forme de tablettes selon la présente invention, lesdites tablettes sont des tablettes crues et présentent une surface spécifique BEI supérieure ou égale à 1 m2/g, de préférence supérieure ou égale à 1,2 m2/g, de manière plus préférentielle supérieure ou égaie à 1,4 m2/g·

Dans un autre mode de réalisation de la composition sous forme de tablettes selon la présente invention, lesdites tablettes sont des tablettes cuites et présentent une surface spécifique BEI supérieure ou égale à 0,4 m2/g, de préférence supérieure ou égale à 0,6 m2/g, de manière plus préférentielle supérieure ou égale à 0,8 m2/g.

Par surface spécifique BET, on entend au sens de la présente invention, la surface spécifique mesurée par manométrie d'adsorption d’azote après dégazage sous vide à 19CTC pendant au moins 2 heures et calculée selon fa méthode BEI muiti-points telle que décrite dans la norme ISO 9277:2010E et exprimée en mVg·

Dans une autre forme de réalisation de la composition à base de composés calco-magnésiens vifs sous forme de tablettes selon l'Invention, lesdites tablettes sont des tablettes crues ou des tablettes cultes, et présentent une porosité supérieure ou égale à 30%, de préférence supérieure ou égaie à 32 %, de manière plus préférentielle supérieure ou égale à 34%.

Far porosité, on entend au sens de la présente invention, le volume poreux total de mercure déterminé par porosimétrie par intrusion de mercure suivant la partie 1 de la norme ISO 15901-1 :2005E qui consiste à diviser la différence entre la densité squelettique, mesurée à 30000 psia, et la densité apparente, mesurée à 0.51 psia, par la densité squelettique.

Dans une forme de réalisation particulière selon la présente Invention, la composition est sous forme de tablettes crues et les tablettes présentent une réactivité à l'eau élevée définie par une valeur de t50 inférieure à 10 min, préférentiellement Inférieure à 8 min, préférentiellement inférieure à 6 min, et encore préférentiellement inférieure à 4 min,

Dans une autre forme de réalisation selon la présente invention, la composition est sous forme de tablettes cuites et les tablettes présentent une réactivité à l'eau élevée définie par une valeur de tgo inférieure à 10 min, préférentiellement inférieure à 8 min, préférentiellement inférieure à 6 min, et encore préférentiellement inférieure à 4 min.

Plus particulièrement, selon ia présente invention, lorsque la composition est sous forme de tablettes crues et que le composé calco-magnésien est principalement de ia chaux vive, ladite composition présente une valeur de réactivité tSo inférieure à 10 min, de préférence inférieure à 8 min, de préférence inférieure à 6 min et de manière encore plus préférentielle inférieure à 4 min. Si des fondants sont présents ou par exemple un oxyde de fer, pour tenir compte de la teneur en fondants, tels que par exemple un composé à base de fer dans la composition, on ajoute un peu plus de 150g de ladite composition dans le test de réactivité pour avoir l'équivalent de 150g de chaux vive ajoutée.

Avantageusement, selon la présente invention, lorsque la composition est sous forme de tablettes crues et que le composé calco-magnésien est principalement de la dolomie cuite, ladite composition présente une valeur de réactivité t70 inférieure à 10 min, de préférence inférieure à 8 min, de préférence inférieure à 6 min et de manière encore plus préférentielle inférieure à 4 min. Si des fondants sont présents ou par exemple un oxyde de fer, pour tenir compte de la teneur fondants tels que par exemple en composé à base de fer dans la composition, on ajoute un peu plus de 120g de ladite composition dans le test de réactivité pour avoir l'équivalent de 120g de dolomie cuite ajoutée.

Plus particulièrement, selon la présente invention, lorsque la composition est sous forme de tablettes cuites et que le composé calco-magnésien est principalement de la chaux vive, ladite composition présente une valeur tsc. inférieure à 10 min, de préférence inférieure à 8 min, de préférence inférieure à 6 min et de manière encore plus préférentielle Inférieure à 4 min. Si des fondants sont présents ou par exemple un oxyde de fer, pour tenir compte de la teneur en fondants, comme par exemple en composé à base de fer dans la composition, on ajoute un peu plus de 150g de ladite composition dans le test de réactivité pour avoir l'équivalent de 150g de chaux vive « libre » ajoutée. Par chaux vive « libre », on entend la chaux vive qui n'a pas réagi avec l'oxyde de fer pour conduire aux ferrites de calcium CaFejtXi et/ou LajFe^Os.

Dans un mode de réalisation avantageux de la composition selon la présente invention, ladite chaux vive sous forme de particules broyées est présente à une concentration d'au moins 15% en poids de préférence d'au moins 20% et de manière plus préférentielle d'au moins 30 %, en particulier d'au moins 40% en poids par rapport au poids total de ladite composition.

Avantageusement, dans la composition selon la présente invention, ladite la chaux vive sous forme de particules broyées est présente à une concentration d'au plus 90% en poids, préférentiellement d'au plus 80 %, de préférence d'au plus 70 %, de manière plus préférentielle d'au plus 50% en poids par rapport au poids tota! de ladite composition.

Dans une forme préférée de la présente invention, la composition à base de composés calco-magnésiens vifs sous forme de tablettes comprend en outre un liant ou un lubrifiant, de préférence sous forme de poudre ou de suspension aqueuse concentrée, plus particulièrement choisi dans le groupe constitué des liants d'origine minérale tels que les ciments, les argiles, les silicates, des liants d'origine végétale ou animale, tels que les celluloses, les amidons, les gommes, les alginates, la pectine, les colles, des liants d'origine synthétique, tels que les polymères, les cires, des lubrifiants liquides tels que des huiles minérales ou des silicones, des lubrifiants solides tels que le talc, le graphite, les paraffines, les stéarates, en particulier le stéarate de calcium, le stéarate de magnésium, et leurs mélanges, de préférence du stéarate de calcium et/ou du stéarate de magnésium, à une teneur comprise entre 0,05 et 0,50 % en poids, de préférence entre 0,05 et 0,30 % en poids, de manière plus préférentielle entre 0,10 et 0,20 % en poids par rapport au poids total de ladite composition.

Plus particulièrement, selon l'invention, lesdïtes tablettes ont un poids moyen par tablette d'au moins 5 g, de préférence d'au moins 10 g, de préférence encore d'au moins 12 g, et en particulier d'au moins 15 g.

De manière avantageuse, selon l'invention, lesdites tablettes ont un poids moyen par tablette inférieur ou égal à 100 g, de préférence inférieur ou égal à 60 g, cie préférence encore inférieur ou égal à 40 g et en particulier inférieur ou égal à 30 g.

Dans encore un mode préféré selon la présente invention, lesdites tablettes ont une densité apparente comprise entre 2 g/cm3 et 3,0 g/cm3, avantageusement entre 2,2 g/cm3 et 2,8 g/cm3.

Dans un mode de réalisation particulier selon la présente Invention, ledit composé calco-magnésien vif comprend en outre des particules fines de composé calco-magnésien choisies parmi des particules fines rejetées au criblage de la production des galets dudit composé calco-magnésien vif, des poussière calco-magnésiennes de filtre et leur mélange, à une concentration d'au moins 10% en poids et d'au plus 90 % en poids par rapport au poids total de ladite composition.

Avantageusement, dans ia composition sous forme de tablettes selon Sa présente invention, lesdites particules fines rejetées au criblage de production de galets de composé caico-magnésien sont des particules fines de dolomie vive.

Dans une variante préférée, lesdites particules fines rejetées au cribiage de production de galets de composé caico-magnésien sont des particules fines de chaux vive.

Avantageusement, dans Sa composition de tablettes selon la présente invention, lesdites particules fines rejetées au criblage sont des particules fines rejetées au cribiage à 7 mm durant ladite production de galets dudit composé caico-magnésien.

Plus particulièrement, dans ia composition de tablettes selon ia présente invention, lesdites particules fines rejetées au criblage sont des particules fines rejetées au criblage à 5 mm durant ladite production de galets dudit composé caico-magnésien.

De manière encore plus avantageuse, lesdites particules fines rejetées au cribiage sont des particules fines rejetées au cribiage à 3 mm durant ladite production de galets dudit composé caico-magnésien.

Dans une forme de réalisation particulière de la présente invention, lesdites particules fines rejetées au criblage sont un mélange de particules fines rejetées au criblage à 7 mm durant ladite production de galets dudit composé caico-magnésien et/ou de particules fines rejetées au criblage à 5 mm durant ladite production de galets dudit composé caico-magnésien et/ou de particules fines rejetées au criblage à 3 mm durant la production de galets dudit composé caico-magnésien.

Les particules fines rejetées au criblage présentent donc avantageusement une taille des particules dioo inférieure ou égale à 7 mm, en particulier inférieure ou égaie à 5 mm, plus particulièrement inférieure ou égale à 3 mm ; un d90 inférieur ou égal à 3 mm et un dâ0 inférieur ou égal à 1 mm.

Au sens de la présente invention, sauf s'il en est précisé autrement, la notation dx représente un diamètre exprimée en pm, mesuré par granulométrie laser dans ie méthane! sans sonication, par rapport auquel x?4 en volume des particules mesurées sont inférieures ou égaies.

Dans un autre mode de réalisation particulier selon la présente invention, ladite composition sous forme de tablettes comprend en outre un ou des composé(s) à base de fer à une concentration d'au moins 3% en poids et d'au plus 60% en poids exprimé en équivalent Ρθ203 par rapport au poids total de ladite composition.

Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, au moins un du ou des composés à base de fer est un composés à base d'oxyde de fer, de préférence de fer actif, présent à une concentration d'au moins 3% en poids et d'au plus 60% en poids exprimé en équivalent Fe203 par rapport au poids total de ladite composition.

Avantageusement, ladite composition sous forme de tablettes comprend au moins 50% en poids de calcium exprimé sous forme d'équivalent Caô, par rapport au poids total de ladite composition,

En particulier, ladite composition sous forme de tablettes comprend un ratio molaire Ca/Mg supérieur ou égal à 1, de préférence supérieur ou égal à 2, plus préférentiellement supérieur ou égal à 3.

Dans une forme de réalisation très particulière de ia présente invention, dans laquelle les tablettes crues contiennent un composé à base de fer qui est un composé à base d'oxyde de fer, iesdites tablettes crues peuvent être avantageusement soumises à un traitement thermique à une température comprise entre 70ÖT et 1200°C, de préférence aux environs de 11Q0°C, pendant une durée prédéterminée comprise entre 5 et 20 minutes, de préférence supérieure ou égale à 7 minutes et inférieure ou égaie à 15 minutes, plus particulièrement supérieure ou égale à 8 minutes et inférieure ou égaie à 13 minutes avec obtention de tablettes cuites dans lesquelles le composé à base de d'oxyde de fer, est converti, au moins partiellement, en ferrites de calcium.

Au sens de la présente invention, ledit un composé à base de fer peut-être formé d'un ou plusieurs composés à base de fer, totalisant ensemble dans la composition une teneur de 3 à 80% en poids par rapport au poids total de ladite composition.

Dans un mode particulier, la composition selon la présente invention est conditionnée dans des types de récipients industriels ayant un volume de contenu supérieur à 1 m3 tels que gros sacs, conteneurs, silos et analogues, de préférence scellés.

Plus particulièrement, lesdites tablettes présentent une forme tridimensionnelle légèrement assymétrique, de préférence sensiblement tronconique, dans laquelle la différence entre la surface de ia partie supérieure et celle de la partie inférieure de la tablette est supérieure ou égale à 0,5 %, de préférence supérieure ou égale à I %, et inférieure ou égaie à 10 %, de préférence inférieure ou égale à 5 %s en particulier inférieure ou égaie à 3 %. notamment autour de 2 %,

Dans une variante avantageuse de la présente invention, la composition sous forme de tablettes se compose de tablettes crues présentant un indice de Shatter test inférieur à 8 %, de préférence inférieur à 6 %. et de manière encore préférée inférieur à 5 %, en particulier Inférieur à 4 %.

Dans une autre variante avantageuse de ia présente invention, Sa composition sous forme de tablettes se compose de tablettes cuites présentant un Indice de Shatter test inférieur à 6 %t de préférence inférieur à 4 %, et de manière encore préférée inférieur à 3 %, en particulier inférieur à 2 %, voire même inférieure à 1,5%. D'autres formes de réalisation de la composition sous forme de tablettes suivant l'Invention sont indiquées dans Ses revendications annexées. L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes.

Le procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) amenée d'un mélange pulvérulent homogène comprenant de 40% à 100%, de préférence de 60 à 100% en poids d'équivalent CaO-s-MgQ par rapport au poids dudit mélange homogène pulvérulent, et comprenant au moins un composé calco-magnéslen vif, ledit au moins un composé calco-magnésien vif comprenant de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d'au moins 10% en poids et d'au plus 100 % en poids par rapport au poids total dudit mélange pulvérulent homogène, b) alimentation dudit mélange homogène pulvérulent dans un espace de confinement entre deux poinçons ayant une section comprise entre 1 et 40 cm2, avantageusement comprise entre 1 et 20 cm2, de préférence entre 1 et 10 cm2, en particulier entre 2 et 10 cm2, c) compactage dudit mélange homogène pour former un produit sous forme de tablettes d'une forme tridimensionnelle, par application d'une pression de compactage comprise entre 200 MPa et 800 MPa, de préférence comprise entre 250 MPa et 500 MPa, de manière encore préférée entre 800 et 500 MPa, et de manière encore davantage préférée entre 350 et 500 MPa, éventuellement en présence d'un liant ou d'un lubrifiant, amené de préférence sous forme de poudre ou de suspension aqueuse concentrée, plus particulièrement choisi dans le groupe des liants d'origine minérale tels que les ciments, les argiles, les silicates, des liants d'origine végétale ou animale, tels que les celluloses, les amidons, les gommes, les alglnates, la pectine, les colles, des liants d'origine synthétique, tels que les polymères, les cires, des lubrifiants liquides tels que des huiles minérales ou des silicones, des lubrifiants solides tels que le talc, le graphite, ies paraffines, les stéarates, en particulier le stéarate de calcium, le stéarate de magnésium, et leurs mélanges, de préférence du stéarate de calcium et/ou du stéarate de magnésium, à une teneur comprise entre 0,05 et 0,50 % en poids, de préférence entre 0,05 et 0,30% en poids, de manière plus préférentielle entre 0,10 et 0,20 % en poids par rapport au poids total dudit mélange, d) relâchement de la pression de compactage et e) éjection dudit produit sous forme de tablettes dudit espace de confinement,

Avantageusement, le procédé selon la présente invention comprend en outre un traitement thermique desdites tablettes crues collectées, à une température comprise entre 700°C et 12ÖÖT, de préférence aux environs de 9ÖCTC pendant une durée prédéterminée comprise entre 5 et 20 minutes, de préférence supérieure ou égale à 7 minutes et inférieure ou égale à 15 minutes, plus particulièrement supérieure ou égale à 8 minutes et inférieure ou égaie à 13 minutes avec obtention de tablettes cuites.

De préférence, ledit mélange homogène amené dans le procédé selon l'invention comprend un composé caico-magnésien vif à cuisson douce ou moyenne, de préférence à cuisson douce.

Avantageusement, ladite chaux vive sous forme de particules broyées, dudit mélange homogène amené dans le procédé selon l'invention, est une chaux vive à cuisson douce ou à cuisson moyenne, de préférence à cuisson douce,

Dans un autre mode de réalisation avantageux, ladite chaux vive sous forme de particules broyées, dudit mélange homogène amené dans le procédé selon l'invention, présente une réactivité à l'eau éievée caractérisée par une valeur de tsc. inférieure à 10 min, préférentiellement inférieur à S min, préférentiellement inférieure à 6 min et encore préférentiellement inférieure à 4 min.

Dans encore un autre mode de réalisation avantageux, ladite chaux vive sous forme de particules broyées, dudit mélange homogène amené dans le procédé selon l'invention, est obtenue par broyage au départ de chaux vive en roche dont la taille est supérieure à 3 mm, préférentiellement supérieure à 5 mm, préférentiellement supérieure à 7 mm, et encore préférentiellement supérieure à 10 mm, et inférieure à 120 mm, préférentiellement 1ÖÖ mm, préférentiellement inférieure à 80 mm, et encore préférentiellement inférieure à 60 mm.

Dans un mode préféré, ledit au moins un composé caico-magnésien vif comprend de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d'au moins 15% en poids, en particulier d'au moins 20% en poids, de manière plus préférentielle d'au moins 30% en poids, de manière particulièrement préférentielle d'au moins 40% en poids par rapport au poids total dudit mélange pulvérulent homogène.

Dans un autre mode préféré, ledit mélange homogène à base de composés calco-magnéslens vifs amené dans le procédé selon l'invention, comprend de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d’au plus 90 % en poids, en particulier d'au plus 80% en poids, de manière plus préférentielle d'au plus 70% en poids, de manière particulièrement préférentielle d’au plus 50% en poids par rapport au poids total dudit mélange pulvérulent homogène.

Dans un mode de réalisation particulier de la présente Invention, ledit composé calco-magnésien vif comprend en outre des particules fines de composé calco-magnésien choisies parmi des particules fines rejetées au criblage de la production des galets dudit composé calco-magnésien vif, des poussière caico-magnésiennes de filtre et leur mélange, à une concentration d'au moins 10% en poids et au plus 90 % en poids par rapport au poids total dudit mélange pulvérulent homogène.

Avantageusement, Iesdites particules fines rejetées au criblage de production de galets de composé caieo-magnéslen sont des particules fines de dolomie vive.

Dans une variante préférée, lesdlïes particules fines rejetées au criblage de production de galets de composé calco-magnésien sont des particules fines de chaux vive.

Avantageusement, iesdites particules fines rejetées au criblage sont des particules fines rejetées au criblage a / mm durant ladite production de galets dudit composé calco-magnésien.

Plus particulièrement, Iesdites particules fines rejetées au criblage sont des particules fines rejetées au criblage à 5 mm durant ladite production de galets dudit composé calco-magnésien.

De manière encore plus avantageuse, lesdîtes particules fines rejetées au criblage sont des particules fines rejetées au criblage à 3 mm durant ladite production de galets dudit composé calco-magnésien.

Dans une forme de réalisation particulière de la présente invention, lesdîtes particules fines rejetées au criblage sont un mélange de particules fines rejetées au criblage à 7 mm durant ladite production de galets dudit composé calco-magnésien et/ou de particules fines rejetées au criblage à 5 mm durant ladite production de galets dudit composé calco-magnésien et/ou de particules fines rejetées au criblage à 3 mm durant la production de galets dudit composé calco-magnésien.

Les particules fines rejetées au criblage présentent donc avantageusement une taille des particules diao inférieure ou égale à 7 mm, en particulier inférieure ou égale à 5 mm, plus particulièrement inférieure ou égaie à 3 mm ; un don inférieur ou égal a 3 mm et un djo inférieur ou égal à 1 mm.

Au sens de la présente invention, sauf s'il en est précisé autrement, la notation d* représente un diamètre exprimée en pm, mesuré par granulométrie laser dans le métbanol sans sonication, par rapport auquel x% en volume des particules mesurées sont inférieures ou égales.

Dans un autre mode de réalisation particulier selon la présente invention, ledit mélange homogène pulvérulent comprend en outre un ou des composé(s) à base de fer, à une concentration d'au moins 3% en poids et d'au plus 60% en poids exprimé en équivalent Fe203 par rapport au poids dudit mélange.

Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, au moins un du ou des composés à base de fer est un composé à base d'oxyde de fer présent à une concentration d'au moins 3% en poids et d'au plus 60% en poids exprimé en équivalent FesOs par rapport au poids dudit mélange homogène, de préférence de fer actif.

Avantageusement, ledit mélange homogène à base de composés calco-magnésiens vifs comprend au moins 50% en poids de calcium exprimé sous forme d'équivalent CaÖ, par rapport au poids total dudit mélange,

En particulier, ledit méiange homogène à base de composés calco-magnésiens vifs comprend un ratio molaire Ca/Mg supérieur ou égal à 1, de préférence supérieur ou égal à 2, pius préférentiellement supérieur ou égal à 3,

Dans une forme de réalisation très particulière de la présente invention, dans laquelle les tablettes crues contiennent un composé à base de fer qui est un composé à base d'oxyde de fer, le procédé comprend en outre un traitement thermique desdites tablettes crues collectées, à une température comprise entre 700°C et 1200°C, de préférence aux environs de 11QQ”C, pendant une durée prédéterminée comprise entre 5 et 20 minutes, de préférence supérieure ou égale à 7 minutes et inférieure ou égale à 15 minutes, pius particulièrement supérieure ou égaie à 8 minutes et inférieure ou égale à 13 minutes avec obtention de tablettes cuites dans lesquelles le composé à base de d'oxyde de fer est converti, au moins partiellement, en ferrites de calcium.

Dans une forme de réalisation préférée de l'Invention, le procédé comprend en outre, avant ladite amenée d'un mélange pulvérulent homogène, a) une alimentation d'un mélangeur avec ledit au moins un composé calco-magnésien vif et b) un mélange pendant une période prédéterminée, suffisante pour obtenir un mélange pulvérulent homogène dudit au moins un composé calco-magnésiens vif. D'autres formes de réalisation du procédé suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées,

La présente invention se rapporte également à un procédé pour fabriquer un matériau composite comprenant plusieurs couches successives afin de former une structure à couches multiples dans lequel au moins une couche est formée avec ledit produit sous forme de tablettes de la composition par le procédé de la présente invention et comprenant en outre une étape supplémentaire de compactage de ladite au moins une couche dudit produit compact sous forme de tablettes et d'une autre couche compacte avant ladite étape d'éjection.

La présente invention se rapporte également à une utilisation de tablettes crues ou cuites seion la présente invention, dans la sidérurgie, en particulier dans la fabrication d'acier dans des convertisseurs d'oxygène élémentaire, dans des fours à arc électrique, ou bien dans la métallurgie secondaire, dans le traitement des gaz de carneau, dans le traitement des eaux, dans le traitement des boues et des eaux usées, dans l'agriculture, dans l'industrie du bâtiment et dans les travaux publics, comme par exemple pour la stabilisation des sols. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence aux exemples.

La présente invention concerne un procédé de tablettage d'une composition comprenant au moins un composé caico-magnésien vif comprenant de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d'au moins 10% en poids et d'au plus 100 % en poids par rapport au poids total de ladite composition.

Le procédé de tablettage selon l'invention comprend une amenée d'un mélange pulvérulent homogène comprenant au moins un composé caico-magnésien vif.

En fonction de l'utilisation envisagée des tablettes, il est possible d’ajouter des additifs, comme par exemple, dans le cas d'une utilisation dans la sidérurgie, de fondants, comme par exemple Β203, Na03, aluminate de calcium, silicate de calcium, une ferrite de calcium telle que Ca2Fe20$ ou CaFe204, A! métal, Mg métal, Fe métal, Mn métal, Mo métal, Zn métal, Cu métal, Si élémentaire, CaF2( C, Cac2, des alliages tels que CaSi, CaMg, CaFe, FeMn, FeSi, FeSIMn, FeMo ; TiG2, un oxyde à base de molybdène, un oxyde à base de cuivre, un oxyde à base de zinc, un hydroxyde à base de molybdène, un hydroxyde à base de cuivre, un hydroxyde à base de zinc et leur mélange.

De préférence, lorsque de l'oxyde de fer est présent: dans les tablettes crues, celui-ci est présent sous forme d'un composé à base de fer présentant une teneur comprise entre 3 et 40% en poids d'équivalent Fe203, dont 40% en poids au moins est sous Sa forme d'oxyde de fer actif par rapport au poids total,

Pour qu'un oxyde de fer soit actif au sens de ['invention, il faut qu'il y ait par rapport à Sa quantité totale d’oxyde de fer en équivalent FejOs présent dans le composé à base de fer, au moins 40 % de cet oxyde de fer présent dans la couche périphérique des grains du composé à base de fer. cette couche périphérique étant définie par une épaisseur de 3 pm, On définit, de cette façon une fraction volumique d'oxyde de fer en surface des particules d'oxyde de fer, laquelle est susceptible de réagir pour être convertie en ferrite durant un traitement thermique ou bien directement in situ dans Se convertisseur.

La distribution granulométrique du composé à base de fer dans ia composition sous forme de tablette est déterminée par microscopie électronique à balayage et cartographie X, couplée à de l'analyse d'image,

La mesure est basée sur la propriété des particules du composé à base de fer d'émettre, lorsqu'elles sont soumises à un rayonnement à haute énergie (par exemple, un faisceau d'électrons à haute intensité), un rayonnement X d'énergie spécifique (6,398 keV). La détection de ce rayonnement, couplée à la connaissance exacte de la position du faisceau d'électrons pour chaque point observé, permet de cartographier spécifiquement les particules du composé à base de fer.

Chaque particule identifiée est ensuite caractérisée par son diamètre de particule à surface équivalente (Xaj), tel que défini dans la norme ISO 13322-1. Les particules sont ensuite regroupées par fraction granulométrique de taille de particules.

La fraction de fer actif au sens de l'invention est dans la couche périphérique de chaque particule du composé à base de fer, dans la couche extérieure d'une épaisseur de 3 pm, Pour chaque fraction granulométrique et donc pour chaque taille de particule, on peut donc calculer la fraction du fer-dans la couche périphérique par la formule :

où Ve>:t est le volume de la particule du composé à base de fer et Vir;î le volume au cœur de la particule à plus de 3 μπι de la surface, c'est-à-dire le volume correspondant à une particule sphérique présentant un rayon réduit de 3 pm.

Les particules étant considérées comme parfaitement sphériques, on obtient la formule suivante pour les particules dont le diamètre est supérieur à 6 pm :

où est le diamètre de la particule exprimée en pm, ou encore la taille de la particule au sens de la granulométrie laser.

On obtient la formule suivante pour les particules dont le diamètre est. Inférieur à 6 pm :

La fraction de ter actif total au sens de l'invention est donc la somme sur toutes les fractions granulométriques de la fraction de fer actif multiplié par ie pourcentage volumique de chaque fraction granuiométrique obtenu par granulométrie laser

Par conséquent, pour avoir suffisamment d'oxyde de fer actif dans le composé à base de fer présent dans les tablettes produites par le procédé selon la présente invention, il faut que Se % de fer actif soit d'au moins 40%.

Une autre manière de caractériser le teneur en fer actif dans la composition sous forme de tablettes crues est de la soumettre au test suivant : on réalise un traitement thermique de 10 msn à 11G0T (enfournement/défournement à chaud) sur 3 tablettes. Ces tablettes traitées thermiquement sont ensuite broyées en une poudre de granulométrie inférieure à 80 pm, qui est ensuite et soumise à une diffraction des rayons (DRX) et une quantification des phases par analyse de Riatvel.

Comme on peut le constater, suivant la présente invention, avoir une granulométrie fine ne suffit pas, Π faut réellement atteindre le % d'oxyde de fer actif au sein du composé à base de fer présent dans les tablettes, ce qui permet d'atteindre une conversion en ferrite suffisante durant un traitement thermique préalable ou dans un convertisseur.

De plus, dans le procédé selon la présente invention, il a été constaté qu'un tel oxyde de fer actif ne pénalisait pas la résistance mécanique des tabiettes formées, même à une teneur élevée de 60% en poids par rapport au poids totai des tabiettes crues, La formation de telle tablettes crues contenant une quantité élevée d'oxyde de fer actif permet en outre de disposer de tablettes apportant simultanément les fondants comme l'oxyde de fer ftezOï), mais également les ferrites requis, dès lors que si les tablettes sont crues et qu'elles ne contiennent pas directement de ferrites, les ferrites sont formés directement in situ, par exemple dans les convertisseurs dans lesquelles les tablettes sont utilisées.

Le procédé selon la présente invention permet donc l'obtention de tablettes de composé caico-magnésiens dont la résistance mécanique n'est pas pénalisée par l'ajout de fondants, même sans traitement thermique, dont l'oxyde de fer est actif, mais qui en outre est très flexible et performant, sans apporter les contraintes susdites.

De préférence, selon la présente invention, iedit un composé à base de fer contenant de 3% à 40% d'équivalent Fe203 amené sous forme de mélange homogène comprend au moins 50% d'oxyde de fer actif, de manière avantageuse, au moins 60% d'oxyde de fer actif, de manière particulièrement préférentielle, au moins 70% d'oxyde de fer actif, par rapport au poids total en équivalent Fe203,

Le mélange homogène pulvérulent ainsi formé est alimenté dans un espace de confinement entre deux poinçons d'une presse rotative Eurotab type titan ayant une section comprise entre 1 et 40 cm7', avantageusement comprise entre 1 et 20 cm2, de préférence entre 1 et 10 cm2, en particulier entre 2 et 10 cm2.

Le mélange homogène pulvérulent est alors compacté pour former un produit sous forme de tablettes d'une forme tridimensionnelle, par application d'une pression de compactage comprenant 200 MPa et 800 MPa, de préférence comprise entre 250 MPa et 6ÖÖ MPa, de manière encore préférée entre 300 et 500 MPa, et de manière encore davantage préférée entre 350 et 500 MPa, éventuellement en présence d'un liant ou d'un lubrifiant, amené de préférence sous forme de poudre ou de suspension aqueuse concentrée, plus particulièrement choisi dans le groupe des liants d'origine minérale tels que les ciments, les argiles, les silicates, des liants d'origine végétale ou animale, tels que les celluloses, les amidons, les gommes, les aiginates, la pectine, Ses colles, des liants d'origine synthétique, tels que les polymères, les cires, des lubrifiants liquides tels que des huiles minérales ou des silicones, des lubrifiants solides tels que Se talc, le graphite, les paraffines, les stéarates, en particulier le stéarate de calcium, le stéarate de magnésium, et leurs mélanges, de préférence du stéarate de calcium et/ou du stéarate de magnésium, à une teneur comprise entre 0,05 et 0,50 % en poids, de préférence entre 0,05 et 0,30% en poids, de manière plus préférentielle entre 0,10 et 0,20 % en poids par rapport au poids total dudit mélange. La pression de compactage est ensuite relâchée et le produit sous forme de tablettes est éjecté pour permettre sa collecte.

La presse rotative de type Titan comprend une filière ayant une paroi interne définissant au moins ledit espace de confinement ayant une section qui se réduit vers le bas. La section inférieure de l'espace de confinement dans lequel loge le produit sous forme de tablette est inférieure à la section supérieure de l'espace de confinement dans lequel loge le produit sous forme de tablette, pour faciliter l'éjection du produit sous forme de tablette de l'espace de confinement, et offre une productivité d'au moins 100 tpm (tablette per minute). En commençant avec environ trente kilogrammes de fines de chaux éteinte de 0 à 3 mm, on verse successivement 12,7 g de ce mélange dans chacune des filières de l'outil doté d'une forme sensiblement cylindrique ayant une section se réduisant vers le bas pour la partie tablettes et d'un diamètre d'environ 21 mm, La compression s'effectue sous une compression de 5ÖÖ MPa, avec une vitesse d'approche des poinçons de 115 mm/s et un temps de maintien de 100 ms.

On obtient piusieurs kilogrammes de produit sous forme de tablettes sensiblement cylindriques ayant chacun un poids de 12,8 g et un diamètre médian d'une valeur moyenne de 21,4 mm. Le diamètre supérieur de ia partie supérieure (haut) des tablettes a une valeur moyenne de 21,51 mm et le diamètre inférieur de la partie inférieure (bas) des tablettes a une valeur moyenne de 21,29 mm, ce qui conduit respectivement à une surface supérieure de la partie supérieure avec une valeur moyenne de 363 mm2 et à une surface inférieure de la partie inférieure avec une valeur moyenne de 356 mm2. En conséquence, la différence entre la surface supérieure moyenne et ia surface inférieure moyenne des tablettes rapportée à ia section médiane moyenne du produit sous forme de tablette est égale à 2,06% [(surface supérieure moyenne de la partie supérieure-surface inférieure de la partie inférieure)/sectîon médiane du produit sous forme de tablette]. La hauteur est de 15,9 mm et la masse volumique est de 2,20 g/cm*. Ces tablettes sont d'une qualité homogène et sont exempts de défauts macroscopiques.

Ces compacts sous forme de tablettes développent une surface spécifique SET (mesurée par manométrie avec adsorptîon d'azote après dégazage in vacua à 190“€ pendant au moins deux heures et calculée selon le procédé BET multipoint décrit dans la norme ISO 9277:2Q1GE) de 1,4 m2/g et ont un volume poreux total au mercure de 34 % (déterminé par porosimétrie par introduction de mercure selon la partie 1 de la norme ISO 15901~1:2005E qui consiste à diviser la différence entre la densité de squelette, mesurée à 30 GGQ psia, et la densité apparente, mesurée à 0,51 psia, par la densité de squelette).

On effectue un test de résistance au choc en commençant avec 0,5 kg de ces tablettes et en effectuant successivement 4 chutes de deux mètres. On pèse la quantité de fines inférieures à 10 mm produites à la fin de ces 4 chutes. On obtient un indice de résistance au choc de 2,8 %.

Dans une forme de réalisation préférée du procédé selon la présente invention, les tablettes crues collectées sont traitées thermiquement à une température comprise entre 700°C et 12GCTC, de préférence entre 7GG“€ et 1Q00°C, préférentiellement entre 8ÖÖT et lOGOT, pendant une période de temps prédéterminée.

Les tablettes crues sont donc amenées dans un four à haute température où elles subissent un traitement thermique de ces tablettes à une température inférieure ou égaie à 1200°C, de préférence inférieure ou égale à 1000°C. Elles sont ensuite refroidies et collectées sous forme de tablettes cuites pour entre autres améliorer leur résistance au vieillissement ainsi que leur résistance à la chute.

Le temps de traitement thermique est lié à la température du traitement thermique (le temps est d'autant plus court que la température est haute) et à l'épaisseur du lit de tablettes (le temps augmente avec l'épaisseur du Ht pour laisser le temps à la chaleur de diffuser à l'intérieur du lit), Ainsi en conditions « monocouche », le traitement thermique est réalisé de préférence aux environs de 900“C pendant une durée prédéterminée comprise entre 3 et 20 minutes, de préférence supérieure ou égaie à 5 minutes et inférieure ou égale à 15 minutes, plus particulièrement supérieure ou égale à 7 minutes et inférieure ou égale à 13 minutes, avec obtention de tablettes cuites. En condition « monocouche », chaque diminution de la température du traitement thermique de 50°C conduit à doubler le temps de traitement thermique.

Lorsque le traitement thermique est réalisé en condition « multicouche », c'est-à-dire que les tablettes sont sous la forme d'un lit statique de tablettes d'une certaine épaisseur, on comprend que le temps de traitement thermique doit être augmenté pour laisser le temps à !a chaleur de pénétrer au cœur du lit de tablettes A titre indicatif, pour une épaisseur de lit de 100 mm, le traitement thermique est réalisé de préférence aux environs de 9Ö0°C pendant une durée prédéterminée comprise entre 6 et 40 minutes, de préférence supérieure ou égale à 10 minutes et inférieure ou égale à 30 minutes., plus particulièrement supérieure ou égaie à 14 minutes et inférieure ou égale à 26 minutes. A titre d'exemple, un traitement thermique pendant une période de temps de 10 à 20 minutes à 900X suffit pour une couche de tablettes allant jusqu'à 100 à 150 mm d'épaisseur dans le four. Typiquement il convient de doubler le temps de traitement thermique pour une baisse de 5ÛSC de la température.

Le composé calco-magnésien vif est avantageusement un composé calco-magnésien à cuisson douce ou moyenne, de préférence à cuisson douce.

Dans une forme de réalisation très particulière de la présente invention, dans laquelle les tablettes crues contiennent un composé à base de fer qui est un composé à base d'oxyde de fer, le procédé comprend en outre un traitement thermique desdites tablettes crues collectées, à une température comprise entre 900T et 1200°C, de préférence entre 9GfTC et 1150::C, en particulier entre 90G°C et 11GCTG, pendant une durée prédéterminée avec obtention de tablettes cuites dans lesquelles le composé à base de d'oxyde de fer est converti, au moins partiellement, en ferrites de calcium.

Les tablettes crues sont donc amenées dans un four à haute température où elles subissent un traitement thermique de ces tablettes à une température inférieure ou égale à 12GG°C Elles sont ensuite refroidies et collectées sous forme de tablettes cultes pour entre autres favoriser la formation de ferrites de calcium, recherchés dans les applications en sidérurgie, et améliorer leur résistance au vieillissement ainsi que leur résistance à la chute.

Le temps de traitement thermique est lié à la température du traitement thermique (le temps est d'autant plus court que le température est haute) et à l'épaisseur du lit de tablettes (le temps augmente avec l'épaisseur du lit pour laisser le temps à la chaleur de diffuser à l'intérieur du

Ht). Ainsi en conditions « monocouche », le traitement thermique est réalisé de préférence aux environs de IIOO^C pendant une durée prédéterminée comprise entre 3 et 20 minutes, de préférence supérieure ou égale à 5 minutes et inférieure ou égale à 15 minutes, plus particulièrement supérieure ou égaie à 7 minutes et inférieure ou égale à 13 minutes, avec obtention de tablettes cuites, dans lesquelles ledit oxyde de fer actif est converti en ferrite de calcium, En condition « monocouche », chaque diminution de la température du traitement thermique de 50°C conduit à doubler le temps de traitement thermique.

Lorsque le traitement thermique est réalisé en condition « muiticouche », c'est-à-dire que les tablettes sont sous la forme d'un lit statique de tablettes d'une certaine épaisseur, on comprend que le temps de traitement thermique doit être augmenté pour laisser le temps à la chaleur de pénétrer au cœur du Ht de tablettes. A titre indicatif, pour une épaisseur de Ht de 100 mm, le traitement thermique est réalisé de préférence aux environs de 1100°C pendant une durée prédéterminée comprise entre 6 et 40 minutes, de préférence supérieure ou égale à 10 minutes et inférieure ou égale à 30 minutes, plus particulièrement supérieure ou égale à 14 minutes et Inférieure ou égale à 26 minutes.

Pour effectuer ces traitements thermiques, un four horizontal comme par exemple un four tunnel, un four à passage, un four à charriots, un four à rouleaux ou encore un four à bande en maille peut est utilisé. En variante, tout autre type de four conventionnel, mais ne conduisant pas à l'altération de l'intégrité des compacts, par exemple en raison d'une attrition trop importante, peut être utilisé. Le refroidissement peut soit être effectué de manière conventionnel dans la partie aval du four, soit à l'extérieur du four, comme par exemple dans un refroidisseur vertical à contre-courant pour l'air de refroidissement ou encore dans un refroidisseur en lit fluidifié par l'air de refroidissement en cas de trempe.

Dans un mode particulier, le refroidissement à l'issue du traitement thermique est effectué de manière rapide en moins de 15 min, préférentiellement en moins de 10 min, en lit fluidifié par l'air de refroidissement.

Dans une forme préférée selon la présente invention, le procédé comprend, avant ladite amenée d'un mélange pulvérulent homogène, a) une alimentation d'un mélangeur avec ledit au moins un composé caleo-magnésien vif et b) un mélange pendant une période prédéterminée, suffisante pour obtenir un mélange pulvérulent homogène dudit au moins un composé calco-magnésiens vif.

Dans une variante de l'invention, le mélange homogène à base de composé calco-magnésiens comprend au moins 10% en poids de particules de chaux vive broyées, de préférence au moins 20% en poids, plus particulièrement au moins 30% en poids et au plus 100% en poids par rapport au poids total dudit mélange.

Les tablettes « crues » sont avantageusement à base de chaux vives (éventuellement dolomitiques) sous forme de particules rejetées au criblage durant la fabrication de galets et de chaux vive sous forme de particules broyées.

Elles sont également caractérisées par une teneur massique en calcium et magnésium d'au moins 40%, de préférence d’au moins 60%, préférentiellement d'un moins 70% et d'au plus 100%, préférentiellement 95% exprimée en équivalent CaO et IVIgO. L'analyse chimique est réalisée par FluoX, La détermination des % en poids d'équivalent CaO h- MgO est réalisé par Fluorimétrie aux rayons X (FluoX) comme décrit dans la norme EN 15309, L'analyse chimique, semi-quantitative, par Fiuo X pour déterminer la concentration massique relative des éléments dont la masse atomique est comprise entre 16 (oxygène) et 228 (uranium) est réalisée au départ des échantillons broyés à 80pm et mis en forme sous forme de pastille. Les échantillons sont introduits dans un appareillage PANalytical/MagiK PRQ PW2540, fonctionnant en dispersion de longueur d'ondes, La mesure est réalisée avec une puissance de SQkV et 80 mA, avec un détecteur Duplex.

Les résultats de l'analyse donnent la teneur en calcium, en magnésium et en fer et ces mesures sont rapportées respectivement en poids d'équivalent CaO et MgO, et en poids d'équivalent Fe203,

Elles contiennent préférentiellement 0,05 à 0,50% de lubrifiant, par exemple du stéarate comme le stéarate de calcium ou de magnésium, préférentiellement 0,10 à 0,20 % en poids.

Elles se présentent sous la forme de tablettes (formes typiques savonnettes, boulets, plaquettes... connues de l’homme de l'art et Issues des presses à rouleaux tangentielles) et ont une taille d'au moins 10mm, préférentiellement d'au moins Î5mm et d'au plus 50mm, préférentiellement d'au plus 40mm, préférentiellement d'au plus 30mm, an sens de leur passage à travers un crible à mailles carrées.

Les tablettes crues de Sa composition présentent une bonne résistance mécanique caractérisée par un Indice de Shatter Test f« STI », i.e. pourcentage massiques de fines Inférieures à 10mm après 4 chutes de 2m) inférieur à 8%, préférentiellement inférieur à 6%, 5?4,4%,

Elles se caractérisent également par une surface spécifique BEI supérieure ou égale à 1 m2/g, préférentiellement 1,2 m2/g, préférentiellement 1,4 m2/g.

La porosité des tablettes crues est supérieure ou égale à 30%, de préférence supérieure ou égale à 32 %, de manière plus préférentielle supérieure ou égale à 34%.

Les tablettes crues présentent une densité apparente comprise entre 2,0 et 3,0, de préférence entre 2,2 et 2,8.

Les tablettes crues présentent une bonne résistance au vieillissement. Ainsi, lorsqu'elles sont exposées à une atmosphère humique contenant par exemple 5 à 15 g/rrr d'humidité absolue, la dégradation de leurs propriétés mécaniques (ST!) n’intervient qu'au-delà de 1,5 % de prise de masse, préférentiellement 2 % de prise de masse, et encore préférentiellement 2,5 % de prise de masse, consécutivement à la réaction d’hydratation de la chaux vive CaO en chaux éteinte Ca(OH}2-

Les tablettes cuites de la présente Invention présentent un indice de Shatter Test {« STI », Le, pourcentage massiques de fines inférieures à IGmm après 4 chutes de 2m} inférieur à 6%, préférentiellement inférieur à 4%, 3%, 2%.

Elles se caractérisent également par une surface spécifique BEI supérieure ou égaie à 0,4 m2/g, de préférence supérieure ou égale à 0,6 m2/g, de manière plus préférentielle supérieure ou égale à 0,8 m2/g

La porosité est supérieure ou égale à 30%, de préférence supérieure ou égaie à 32 %, de manière plus préférentielle supérieure ou égaie à 34%.

Les tablettes cuites présentent une densité apparente comprise entre 2,0 et 3,0, de préférence entre 2,2 et 2,8,

Les tablettes cuites présentent une bonne résistance au vieillissement. Ainsi, lorsqu'elles sont exposées à une atmosphère humique contenant par exemple 5 à 15 g/m3 d'humidité absolue, la dégradation de leurs propriétés mécaniques (STI) n'intervient qu'au-deià de 4 % de prise de masse, préférentiellement 4,5 % de prise de masse, et encore préférentiellement 5 % de prise de masse, consécutivement à la réaction d'hydratation de la chaux vive CaO en chaux éteinte Ca(OH}2.

Exemple 1.- Tablettes de chaux vive, Issues de fines de chaux vive de broyage

Les fines de chaux vive de broyage ont été préparées au départ d'une chaux en roche à cuisson douce produite dans un four régénératif à flux parallèle. Le broyage est réalisé dans un broyeur à marteaux équipé d'un crible à 2 mm et d'une boude de recirculation pour les tailles supérieures à 2 mm. Ces fines de chaux vive de broyage contiennent 71% de particules supérieures à 90 pm, 37?4 de particules supérieures à 500 pm, 21% de particules supérieures à 1 mm et 1% de particules comprises entre 2 et 3 mm. La valeur Ua du test de réactivité à l'eau est de 0,9 min, La surface spécifique BEI {mesurée par manométrie d'adsorption d'azote après dégazage sous vide à 19Q“C pendant au moins deux heures et calculée selon la méthode BEI mutiipolnts telle que décrite dans la norme ISO 9277:201QE) est de 1,7 m2/g. Ces fines de chaux vive de broyage contiennent 95,7% de CaO et 0,8% de MgO en poids.

On utilise un mélangeur à poudre Gericke GCM4SQ, d'une capacité de 10 dm3, équipé de pales standards de 7 cm de rayon utilisées en rotation à 350 tours par minute (Le. 2,6 m/s). Ce mélangeur est utilisé en mode continu pour préparer un mélange constitué de : 99,9% en poids de ces fines de chaux vive de broyage, ~ 0,1% en poids de poudre de stéarate de calcium,

Le débit total de ia poudre est de 300 kg/h et le temps de séjour est de 3,5 s. Le mélange obtenu est très homogène.

On utilise une presse rotative équipée d'une tourelle d'un diamètre de 1700 mm. Sur la partie périphérique de la tourelle sont répartis 67 cavités tronconiques d'un diamètre de 26 mm avec, de part et d'autre, 67 poinçons inférieurs et 67 poinçons supérieurs. Cette presse est équipée d'un système d'alimentation du mélange à compacter (zone d'alimentation), de galets de compression inférieur et supérieur (zone de compression) et de galets d'extraction [zone d'extraction et de collecte).

Au départ de 10 tonnes du méiange, on alimente la presse rotative de sorte à ce que le temps de remplissage des cavités soit de 0,6 s et on compacte à une vitesse de 13 tours par minute (soit une vitesse linéaire de 1,14 m/s) à une pression surfacique de 410 MPa (220 kIM) avec une vitesse d'approcne des poinçons de 100 mm/s et un temps de maintien de 100 ms.

On obtient 9,7 tonnes de tablettes présentant un poids moyen de 27,7 g et une densité moyenne de 2,05. Ces tablettes ont un diamètre de 26,6 mm et une hauteur de 24,3. Ces tablettes développent une surface spécifique BEI de 1,6 m2/g et ont un volume poreux total de mercure (déterminé par porosimétrie par intrusion de mercure suivant la partie 1 de la norme ISO 15901-1:2005E qui consiste à diviser la différence entre la densité squelettique, mesurée à 3GQÖÖ psia, et la densité apparente, mesurée à 0,51 psia, par la densité squelettique) de 37%.

La réactivité à l'eau des tablettes est déterminée en ajoutant 150 g de ces tablettes, préalablement broyées sous la forme de fines de taille comprise entre 0 et 1 mm, à 500 cm3 d'eau à 20°C. La valeur tso est de 1,1 min.

On fait un Shatter Test au départ de 10 kg de ces tablettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 2,7%.

Exemple 2,~ Tablettes de chaux vive* issues d'un mélange de fines de chaux vive de broyage à cuisson douce et de fines de chaux vive de criblage

Les fines de chaux vive de broyage sont celles de l'exemple 1, Les fines de chaux vive de criblage ont été récupérées à l'issu du criblage au travers d'un crible à 3 mm du tout-venant en sortie d'un four rotatif équipé d'un préchauffeur. Ces fines de chaux vive de criblage contiennent en cumulée 74% de particules supérieures à 90 pm, 60% de particules supérieures à 500 prn, 47% de particules supérieures à 1 mm et 18% de particules comprises entre 2 et 3 mm. La valeur tSQ du test de réactivité à beau est de 4 min. La surface spécifique BEI est de 1,2 m2/g- Ces fines de chaux vive de criblage contiennent 97,1% de CaO et 0,7% de MgO en poids.

Le mélange, réalisé selon le procédé de l'exemple 1, est constitué de : - 0,1% en poids de poudre de stéarate de calcium, - 99,9% en poids d'un mélange 50:50 en poids de ces fines de chaux vive de broyage et de ces fines de chaux vive de criblage.

Les tablettes sont produites au départ de ce mélange selon le procédé de l'exemple 1, On obtient 9,5 tonnes de tablettes présentant un poids moyen de 27,4 g et une densité moyenne de 2,05. Ces tablettes ont un diamètre de 26,6 mm et une hauteur de 24,1. Ces tablettes développent une surface spécifique BET de 1,4 mJ/g et ont un volume poreux total de mercure de 35%.

La réactivité à l'eau des tablettes est déterminée en ajoutant ISO g de ces tablettes, préalablement broyées sous la forme de fines de taille comprise entre 0 et 1 mm, à 600 cm3 d'eau à 2CTC La valeur tso est de 1,8 min.

On fait un Shatter Test au départ de 10 kg de ces tablettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 3,2%.

Exemple 3,- Tablettes de chaux vive dolomitique, issues d'un mélange de fines de chaux vive de broyage à cuisson douce et de fines de dolomie cuite

Les fines de chaux vive de broyage sont celles de l'exemple 1. Les fines de dolomie cuite de broyage ont été préparées au départ d’une dolomie cuite en roche produite dans un four régénératif à flux parallèle. Le broyage a été réalisé dans un broyeur à marteaux. Ces fines de dolomie cuite de broyage contiennent en cumulée 91% de particules supérieures à 90 pm, 44% de particules supérieures à 500 pm, 31% de particules supérieures à 1 mm et 17% de particules supérieures à 2 mm et 8% de particules comprises entre 3 et 5 mm. La valeur du test de réactivité à l’eau est de 3,1 min, La surface spécifique BUT est de 2,8 m2/g- Ces fines de dolomie cuite de broyage contiennent 58,5% de CaO et 38,4% de MgO en poids.

Le mélange, réalisé selon le procédé de l'exemple 1, est constitué de : - 0,1% en poids de poudre de stéarate de calcium, 99,99é en poids d'un mélange 70:30 en poids de ces fines de chaux vive de broyage et de ces fines de dolomie cuite.

Les tablettes sont produites au départ de ce mélange selon ie procédé de l'exemple 1. On obtient 9,6 tonnes de tablettes présentant un poids moyen de 27,8 g et une densité moyenne de 2,04. Ces tablettes ont un diamètre de 26,8 mm et une hauteur de 24,5. Ces tablettes développent une surface spécifique BEI de 2,2 m2/g et ont un volume poreux total de mercure de 36%.

On fait un Shatter Test au départ de 10 kg de ces tablettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 3,9%.

Exemple 4.- Tablettes de chaux vive, issues d'un mélange de fines de chaux vive de broyage à cuisson douce et de fines d'oxyde de fer

Les fines de chaux vive de broyage sont celles de l'exemple 1, Les fines d'oxyde de fer proviennent du broyage d'un minerai de fer de type hématite Ρθ2θ3 passant au travers un tamis à 150 pm et caractérisées en granulométrie laser Coulter (basée sur la diffraction de la lumière et suivant les théories de Fraunhofer et de Mie) par un dio de 0,5 pm, un d50 de 12,3 pm et un d90 de 35,7 pm. Ces fines d'oxyde de fer contiennent 64,6% de Fe.

Le mélange, réalisé selon le procédé de l’exemple 1, est constitué de : 0,1% en poids de poudre de stéarate de calcium, 99,9% en poids d'un mélange 90:10 en poids de ces fines de chaux vive de broyage et de ces fines de d'oxyde de fer.

Les tablettes sont produites au départ de ce mélange selon le procédé de l’exemple 1, On obtient 9,7 tonnes de tablettes présentant un poids moyen de 29,3 g et une densité moyenne de 2,15. Ces tablettes ont un diamètre de 26,6 mm et une hauteur de 24,5. Ces tablettes développent une surface spécifique BET de 1,7 m2/g et ont un volume poreux total de mercure de 36%.

La réactivité à l'eau des tablettes est déterminée en ajoutant 166,7 g de ces tablettes, préalablement broyées sous la forme de fines de taille comprise entre 0 et 1 mm, à 600 cm3 d'eau à 20T. Les 166,7 g de tablettes correspondent à 150 g de chaux vive. La valeur t6a est de 1,2 min.

On fait un Shatter Test au départ de 10 kg de ces tablettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un indice de Shatter Test de 3,6%.

La fraction volumique de l'oxyde de fer en surface des particules d'oxyde de fer dans la composition sous forme de tablette est de 85 %. L'oxyde de fer contient donc 85% de fer actif.

Les tablettes sont caractérisées également en réalisant un traitement thermique de 10 min à 11GG°C (enfournement ƒ détournement à chaud) sur 3 de ces tablettes à l'issue duquel une poudre de granulométrie Inférieure à 80 pm est préparée. Celle-ci est caractérisée en diffraction des rayons X et une quantification des phases est réalisée par analyse Rietveld. 83% du fer total est sous la forme de ferrites de calcium CaFe204 ou Ca2Fe205, et 17% est toujours sous la forme Fe203,

Exemple 5.- Tablettes de chaux vive, issues de fines de chaux vive de broyage, traitées thermiquement

Au départ de I tonne de tablettes de l'exemple 1, disposées dans des boites de telle sorte que l'épaisseur de lit de briquettes soit de 100 mm, on réalise un traitement thermique de 20 min à 9Ö0T, avec des rampes de montée et de descente en température de 40°C par minute.

On obtient des tablettes présentant un poids moyen de 27,5 g et une densité moyenne de 2,04. Ces tablettes ont un diamètre de 26,6 mm et une hauteur de 24,3. Ces tablettes développent une surface spécifique SET de 1,3 nrrVg et ont un volume poreux total de mercure de 38%.

La réactivité à l'eau des tablettes est déterminée en ajoutant 150 g de ces tablettes, préalablement broyées sous la forme de fines de taille comprise entre 0 et 1 mm, à 5GG cm3 d'eau à 2G°C. La valeur tfi0 est de 1,0 min,

On fait un Shatter Test au départ de 10 kg de ces tablettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 1,8%,

Exemple g,- Tablettes de chaux vive, issues d'un mélange de fines de chaux vive de broyage à cuisson douce et de fines d'oxyde de fer, traitées thermiquement

Au départ de 1 tonne de tablettes de l'exemple 4, disposées dans des boites de telle sorte que l'épaisseur de lit de briquettes soit de 100 mm, on réalise un traitement thermique de 20 min à 11Q0T, avec des rampes de montée et de descente en température de SOT par minute.

On obtient des tabiettes présentant un poids moyen de 29,0 g et une densité moyenne de 2,13. Ces tablettes ont un diamètre de 26,6 mm et une hauteur de 24,5. Ces tabiettes développent une surface spécifique BEI de 1,1 m2/g et ont un volume poreux total de mercure de 38%.

On fait un Shatter Test au départ de 10 kg de ces tabiettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à lô mm générée à Tissue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 1,1%.

La fraction volumique de l'oxyde de fer en surface des particules d'oxyde de fer dans la composition sous forme de tablette est de 87%. Le composé à base de fer contient donc 87% de fer actif.

Au départ de 30 de ces tablettes traitées thermiquement, on prépare une poudre de granulométrie inférieure à 80 pm. Celle-ci est caractérisée en diffraction des rayons X et une quantification des phases est réalisée par analyse Rietveld. 82% du fer total est sous la forme de ferrites de calcium CaFe^O^ ou Ca2Fe2Q5, et 18% est toujours sous la forme Fe203.

La réactivité à l'eau des tablettes est déterminée en ajoutant 178,2 g de ces tablettes, préalablement broyées sous la forme de fines de taille comprise entre G et 1 mm, à 600 cm3 d'eau à 2G°C Les 178,2 g de tablettes correspondent à ISO g de chaux vive libre (c'est-à-dire n'étant pas sous la forme de ferrites de calcium), La valeur est de 1,5 min.

Il est bien entendu que la présente invention n’est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.

Claims (31)

1. « REVENDICATIONS »

   1, Composition sous forme de tablettes comprenant au moins un composé caleo-magnésien vif, ladite composition présentant de 40% à 100% en poids d'équivalent CaO-i-MgO, de préférence 50% à 100% en poids de CaQ+MgO par rapport au poids de ladite composition, caractérisée en ce que ledit composé calco-magnésien comprend de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d'au moins 10% en poids et d'au plus 100 % en poids par rapport au poids total de ladite composition, ladite composition sous forme de tablettes présentant un indice de Shatter test Inférieur à 10%,
2. 2, Composition sous forme de tablettes selon la revendication 1, dans laquelle ladite chaux vive sous forme de particules broyées est une chaux vive à cuisson douce ou à cuisson moyenne, de préférence à cuisson douce,
3. 3. Composition selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle lesdites tablettes présentent une dimension A d'au noms 10 mm, de préférence d'au moins 15 mm, de manière plus préférentielle d'au moins 20 mm,
4. 4. Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdites tablettes présentent une dimension A d'au plus 50 mm, de préférence d'au plus 40 mm, de manière plus préférentielle d’au plus 30 mm.
5. 5. Composition sous forme de tablettes selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle lesdites tablettes sont des tablettes crues et présentent une surface spécifique BEI supérieure ou égaie à 1 m2/g, de préférence supérieure ou égale à 1,2 m2/g, de manière plus préférentielle supérieure ou égaie à 1,4 m2/g.
6. 6, Composition à base de composés calco-magnésiens vifs sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle lesdites tablettes sont des tablettes cuites et présentent une surface spécifique BEI supérieure ou égale à 0,4 m?-/g, de préférence supérieure ou égale à 0,8 m2/g, de manière plus préférentielle supérieure ou égale à 0,8 m2/g.
7. 7. Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle lesdites tablettes présentent une porosité supérieure ou égale à 30%, de préférence supérieure ou égale à 32 %, de manière plus préférentielle supérieure ou égale à 34%, S. Composition à base de composés calco-magnésiens vifs sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle ladite chaux vive sous forme de particules broyées est présente à une concentration d'au moins 15%, de préférence d'au moins 20%, et de manière plus préférentielle d’au moins 30%, en particulier d'au moins 40% en poids par rapport au poids total de ladite composition,
8. 9, Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle ladite chaux vive sous forme de particules broyées est présente à une concentration d'au plus 90% en poids, préférentiellement d'au plus 80%, de préférence d’au plus 70%, de manière plus préférentielle d'au plus 50% en poids, par rapport au poids total de ladite composition.
9. 10. Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre un liant ou un lubrifiant, plus particulièrement choisi dans le groupe constitué des liants d'origine minérale tels qui les ciments, les argiles, les silicates, des liants d'origine végétale ou animale, tels que les celluloses, les amidons, les gommes, les aiginates, la pectine, les colles, des liants d'origine synthétique, tels que les polymères, les cires, des lubrifiants liquides tels que des huiles minérales ou des silicones, des lubrifiants solides tels que le talc, le graphite, les paraffines, les stéarates, en particulier le stéarate de calcium, le stéarate de magnésium, et leurs mélanges, de préférence du stéarate de calcium et/ou du stéarate de magnésium, à une teneur comprise entre 0,05 et 0,50 % en poids, de préférence entre 0,05 et 0,30% en poids, de manière plus préférentielle entre 0,10 et 0,20 % en poids par rapport au poids total de ladite composition,
10. 11. Composition sous forme de tablettes seion l'une quelconque des revendications î à 10, dans laquelle iesdites tablettes ont un poids moyen par tablette d'au moins 5 g, de préférence d'au moins 10 g, de préférence encore d'au moins 12 g, et en particulier d'au moins 15 g,
11. 12. Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle Iesdites tablettes ont un poids moyen par tablette inférieur ou égal à 100 g, de préférence inférieur ou égal à 60 g, de préférence encore inférieur ou égal à 40 g et en particulier inférieur ou égal à 30 g.
12. 13. Composition sous forme de tablettes seion l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle Iesdites tablettes ont une densité apparente comprise entre 2g/cm3 et 3,0 g/cm3, avantageusement entre 2,2 g/cm3 et 2,8 g/cm3.
13. 14. Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit composé calco-magnésien vif comprend en outre des particules fines de composé calco-magnésien choisies parmi des particules fines rejetées au criblage de la production des galets dudit composé calco-magnésien vif, des poussière calco-magnésiennes de filtre et leur mélange, à une concentration d'au moins 10% en poids et au plus 90 % en poids par rapport au poids total de ladite composition.
14. 15. Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite composition comprend en outre un ou des composé(s) à base de fer à une concentration d'au moins 3% en poids et d'au plus 60% en poids exprimé en équivalent Fe203 par rapport au poids total de ladite composition,
15. 16. Composition sous forme de tablettes seion l'une quelconque des revendications 1 à 15, conditionnée dans des types de récipients industriels ayant un volume de contenu supérieur à 1 m3 tels que gros sacs, conteneurs., silos et analogues, de préférence scellés.
16. 17. Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans laquelle lesdites tablettes présentent une forme tridimensionnelle légèrement assymétrique, de préférence sensiblement tronconîque, dans laquelle la différence entre la surface de la partie supérieure et celle de la partie inférieure de la tablette est supérieure ou égale à 0,5 %, de préférence supérieure ou égale à 1 %, et inférieure ou égale à 10 %, de préférence Inférieure ou égale à 5 %, en particulier inférieure ou égale à 3 %, notamment autour de 2 %.
17. 18. Composition sous forme de tablettes selon Tune quelconque des revendications 1 à 5 et 7 à 17, dans laquelle les tablettes sont des tablettes crues présentant un indice de Shatter test inférieur à 8 %, de préférence inférieur à 6 %, et de manière encore préférée inférieur à 5 %, en particulier inférieur à 4 %.
18. 19. Composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6 à 17, dans laquelle les tablettes sont des tablettes cuites présentant un Indice de Shatter test inférieur à 6 %, de préférence inférieur à 4 %, et de manière encore préférée inférieur à 3 %, en particulier inférieur à 2%,
19. 20. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes, comprenant les étapes suivantes : a) amenée d'un mélange pulvérulent homogène comprenant de 40% à 100%, de préférence de 60 à 100% en poids d'équivalent CaCHMgO par rapport au poids dudit mélange homogène pulvérulent, et comprenant au moins un composé calco-magnésien vif, ledit au moins un composé calco-magnésien vif comprenant de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d'au moins 10% en poids et d'au plus 1ÖQ % en poids par rapport au poids dudit mélange pulvérulent homogène, b) alimentation dudit mélange homogène pulvérulent dans un espace de confinement entre deux poinçons ayant une section comprise entre 1 et 40 cm2, avantageusement comprise entre 1 et 20 cm2, de préférence entre 1 et 10 cm2, en particulier entre 2 et 10 cm2, c) compactage dudit mélange homogène pour former un produit sous forme de tablettes d'une forme tridimensionnelle, par application d'une pression de compactage comprise entre 200 MPa et 800 MPa, de préférence comprise entre 250 MPa et 600 MPa, de manière encore préférée entre 300 et 500 MPa, et de manière encore davantage préférée entre 350 et 500 MPa, éventuellement en présence d'un liant ou d'un lubrifiant, amené de préférence sous forme de poudre ou de suspension aqueuse concentrée, plus particulièrement choisi dans le groupe des liants d'origine minérale tels que les ciments, les argiles, les silicates, des liants d'origine végétale ou animale, tels que les celluloses, les amidons, les gommes, les alginates, la pectine, les colles, des liants d'origine synthétique, tels que les polymères, les cires, des lubrifiants liquides tels que des huiles minérales ou des silicones, des lubrifiants solides tels que le talc, le graphite, les paraffines, les stéarates, en particulier le stéarate de calcium, le stéarate de magnésium, et leurs mélanges, de préférence du stéarate de calcium et/ou du stéarate de magnésium, à une teneur comprise entre 0,05 et 0,50 % en poids, de préférence entre 0,05 et 0,30 % en poids, de manière plus préférentielle entre 0,10 et 0,20 % en poids par rapport au poids total dudit mélange, d) relâchement de la pression de compactage et e| éjection dudit produit sous forme de tablettes dudit espace de confinement.
20. 21. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon la revendication 20, comprenant en outre un traitement thermique desdites tablettes crues collectées, à une température comprise entre 7QCTC et 12GCTC, de préférence aux environs de 900°C, pendant une durée prédéterminée comprise entre 5 et 20 minutes, de préférence supérieure ou égale à 7 minutes et inférieure ou égale à 15 minutes, plus particulièrement supérieure ou égale à S minutes et Inférieure ou égaie à 13 minutes avec obtention de tablettes cuites.
21. 22. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon la revendication 20 ou la revendication 21, dans lequel ladite chaux vive sous forme de particules broyées est une chaux vive à cuisson douce ou moyenne, de préférence à cuisson douce,
22. 23. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, dans lequel ladite chaux vive sous forme de particules broyées présente une réactivité à l'eau élevée caractérisée par une valeur de t60 inférieure à 10 min, préférentieilement inférieure à 8 min, préférentiellement inférieure à 6 min et encore préférentiellement inférieure à 4 min.
23. 24. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tabiettes selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, dans lequel ladite chaux vive sous forme de particules broyées est obtenue par broyage au départ de chaux vive en roche dont la taille est supérieure à 3 mm, préférentiellement supérieure à 5 mm, préférentiellement supérieure à 7 mm, et encore préférentiellement supérieure à 10 mm, et inférieure à 120 mm, préférentiellement inférieure à 100 mm, préférentiellement inférieure à 80 mm, et encore préférentieilement inférieure à 60 mm,
24. 25. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 20 à 24, dans lequel ledit au moins un composé calco-magnésien vif comprend de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d'au moins 15% en poids, en particulier d'au moins 20% en poids, de manière plus préférentielle d'au moins 30% en poids, de manière particulièrement préférentielle d'au moins 40% en poids par rapport au poids total dudit mélange pulvérulent homogène.
25. 26. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, dans lequel ledit au moins un composé calco-magnésien vif comprend de la chaux vive sous forme de particules broyées à une concentration d'au plus 90% en poids, en particulier d'au plus 80?^ en poids, de manière plus préférentielle d'au plus 70% en poids, de manière plus préférentielle d'au plus 50% en poids, par rapport au poids total dudit mélange pulvérulent homogène.
26. 27. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 20 à 26, dans lequel ledit composé calco-magnésien vif comprend en outre des particules fines de composé calco-magnésien choisies parmi des particules fines rejetées au criblage de la production des galets dudit composé calco-magnésien vif, des poussière calco-magnésiennes de filtre et leur mélange, à une concentration d'au moins 10% en poids et au plus 90 % en poids par rapport au poids total de ladite composition.
27. 28. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon l'une quelconque des revendications 20 à 27, dans lequel ledit mélange homogène pulvérulent comprend en outre un ou des composé(s) à base de fer, à une concentration d'au moins 3% en poids et d'au plus 60% en poids exprimé en équivalent Fe203 par rapport au poids dudit mélange,
28. 29. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon la revendication 28, dans lequel lesdites tablettes sont des tablettes crues et. dans lequel au moins un du un ou des composés à base de fer est un oxyde de fer, de préférence un oxyde de fer actif présent à une concentrât on d'au moins 3% en poids et d'au plus 60% en poids exprimé en équivalent Fe203 par rapport au poids dudit mélange,
29. 30. Procédé de fabrication d'une composition sous forme de tablettes selon la revendication 28 et la revendication 29, comprenant en outre un traitement thermique desdites tablettes crues collectées, à une température comprise entre 70G"C et 120Q“C, de préférence aux environs de 11QG°C, pendant une durée prédéterminée comprise entre 5 et 20 minutes, de préférence supérieure ou égale à 7 minutes et inférieure ou égale à 15 minutes, plus particuliérement supérieure ou égale à 8 minutes et inférieure ou égaie à 13 minutes avec obtentions de tablettes cuites dans lesquelles le composé à base de d'oxyde de fer, est converti en ferrites de calcium.
30. 31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 à 30, comprenant en outre, avant ladite amenée d'un mélange pulvérulent homogène, a) une alimentation d'un mélangeur avec ledit au moins un composé calco-magnésien vif et b) un mélange pendant une période prédéterminée, suffisante pour obtenir un mélange pulvérulent homogène dudit au moins un composé calco-magnésiens vif.
31. 32. Procédé pour fabriquer un matériau composite comprenant plusieurs couches successives afin de former une structure à couches multiples dans lequel au moins une couche est formée avec ledit produit sous forme de tablettes de la composition par le procédé selon l’une quelconque des revendications 20 à 31 et comprenant en outre une étape supplémentaire de compactage de ladite au moins une couche dudit produit compact et d’une autre couche compacte avant ladite étape d’éjection. 33. ütiiisation de la composition selon les revendications I à 19 ou issue du procédé selon les revendications 20 à 31, dans ia sidérurgie, en particulier dans la fabrication d'acier dans des convertisseurs d'oxygène élémentaire, dans des fours à arc électrique, ou bien dans la métallurgie secondaire, dans le traitement des gaz de carneau, dans le traitement des eaux, dans le traitement des boues et des eaux usées, dans l'agriculture, dans l’industrie du bâtiment et dans les travaux publics, comme par exemple pour la stabilisation des sols.