BE442925A - - Google Patents

Description

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  " Procédé pour améliorer l'agglomération ou le dessèchement de matières pulvérulentes.. par vibration " 
L'on connaît.un procédé au moyen duquel on peut augmenter la compacité etpar suite   la.. résistance   à la traction et/ou à la compression,, de certains-agglomérés et qui consiste à soumettre à une action de vibration, par exem- ple de l'ordre de 3.000   à 6.000   vibrations à la minute, le mélange des substances qui doivent former finalement l'agglo-   '   mère. Cette action de vibration est communiquée à ce mélange avant que   11 agglomération   soit réalisée ou même qu'elle soit pratiquement commencée.

   L'action de vibration   dopne   en   géné-,   ral de meilleurs résultats lors.que le mouvement vibratoire 

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 a une direction parallèle à celle de la force qui tendrait à déplacer les dites substances si celles-ci étaient libres dans l'espace. Cette action vibratoire est appliquée à la ou aux substances à traiter au moyen d'appareils vibreurs, par exemple des appareils électriques, à balourd ou à excen- trique, que l'on fixe sur le récipient qui contient cette ou ces substances, ou mieux, en plaçant ce récipient sur une table vibrante. 



   C'est ainsi, par exemple, qu'en faisant agir des vibrations dans le sons vertical sur un mélange de cailloux, de sable, de ciment et d'eau, propre à former un béton après qu'il a fait prise, on arrive à doubler la résistance méca- nique de ce béton. Les vibrations appliquées à la masse du mélange se transmettent aux substances composant celui-ci et les font glisser les unes par rapport aux autres de telle manière que de   l'eau   remonte à la surface et que les cailloux et les grains de sable s'orientent et glissent les uns par rapport-  aux   autres do   mnnièro   à diminuer la volume des espa- ces compris entre eux et à en éliminer l'air occlus, ces espaces se remplissant plus complètement de ciment et d'eau que si aucune action vibratoire n'était communiquée au mé- lange.

   Malg les résultats remarquables obtenus par le dit procédé, il y aurait avantage à augmenter encore, dans pres- que tous les cas de la pratique, la résistance des bétons. 



   De même, dans la fabrication des dents artificiel- les à partir de porcelaine en poudre que l'on soumet ensuite à une cuisson entraînant une fusion plus ou moins complète, l'application d'une action vibratoire a pour effet d'assurer un arrangement granulaire réciproque des grains du mélange de porcelaine pulvérisée et d'eau que l'on met en oeuvre, 

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 qui comporte alors entre les grains des espaces moins nombreux et plus petits que s'il n'avait pas été appliqué d'action vibratoire. 



   L'on sait également-combien !il est difficile et coûteux d'agglomére ou même seulement de dessécher des, ma- tières solides qui se trouvent à l'état   collofdal   dans un excipient ou véhicule liquide. Il en est ainsi, par exemple, de la tourbe et.aussi des schlamms dont on rencontre, comme déchets industriels, des quantités considérables'que les conditions économiques ne permettent   pais   d'agglomérer avec avantage.

   S'il était possible, par un procédé   simple   et bon marché, de débarrasser ces matières d'une partie impor- tante de leur eau, leur agglomération serait grandement faci- litée et valoriserait notamment ces   matière's.   Or, dans, le cas de tourbes   fraîchement   extraites des marais, et qui con- tiennent, tant à l'extérieur qu'à l'intérieur des cellules qui les composent, une quantité-d'eau pouvant aller au total jusqu'à 90% en poids de leur masse globale, l'emploi de presses hydrauliques puissantes'et de certains dispositifs filtrant permet tout au plus de réduire cette quantité à 50 %. l'eau des cellules n'étant pas expulsée. L'application d'une action de vibration à ces matières 'ne permet pas davan- tage, à elle seule, de conduire à ce but. 



   L'agglomération d'autres matières encore, que l'on mélange avec un liquide ou une solution liquide, pour en faire une pâte moulable ou boudinable, serait  décerne   rèndue plus avantageuse et les produits'obtenus-seraient de   meilleure   qualité si la quantité de liquidé ou de' solution, par exemple d'eau ou de solution de silicate de soude, de dextrine, de mélasse, de produits d'lmydrolsde des matières cellulosiques, 

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 do gommes, de sucres, de protéines, do collc, de résines naturelles ou synthétiques utilisée pour former la pâte qui doit être moulée ou boudinée, était diminuée et si, en même temps, l'arrangement granulaire réciproque des grains à agglomérerse trouvaitfacilité pendant qu'une vibration leur est appliquée. 



   La présente invention a pour objet un procédé qui permet d'obtenir ce résultat dans tous los cas où l'on veut former, avec l'intervention d'une action de vibration, un aggloméré avec une   matière   solide qui se trouve sous forme de grains, morne lorsque ces grains sont mélangés à de l'eau sous forme d'une dispersion ou d'une émulsion ou encore se trouvent totalement ou partiellement à l'état colloïdal comme c'est, par exemple, le cas pour la tourbe, les schlamms, les résidus de la vinification, de la sucrerie ou de la sucrate- rie. 



   Le procédé suivant l'invention facilite l'agglomé- ration des matières du genre défini ci-dessus et permet d'ob- tenir des agglomérés plus compacts, plus denses, moins poreux et ayant une résistance mécanique accrue pour une même puis- sance des appareils d'agglomération. Il donne la possibilité de réduire la quantité d'eau mise en oeuvre et par suite le vo-lume des appareils de mélange, le poids des substances à transporter aux appareils de moulage, l'encombrement de ces derniers et leur puissance pour une même densité finale des agglomérés. Dans   -Le   cns de matières en suspension colloïdale comme la tourbe, ce procédé assure l'évacuation d'une grande proportion, non seulement de l'eau servant d'excipient, mais      également   de=l'eau   contenue à l'intérieur des cellules.

   Dans tous les cas, il permet de réduire le temps d'application de 

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 l'action   vi.bratoire   pour l'obtention d'un même arrangement granulaire de la ou les matières traitées, ou bien. pour une même durée de vibration, d'améliorer ledit arrangement gra- nulaire avec tous les avantages.en résultant. 



   Ce procédé consiste essentiellement à incorporer à la masse que l'on veut¯,agglomérer ou simplement dessécher - et qui comprend la matière pulvérulente à agglomérer ou à dessécher, un liquide, une solution ou une émulsion, et, éventuellement un ou plusieurs liants - un dispersant mouil- lant en quantité suffisamment grande pour que l'arrangement granulaire prenne, sous l'effet de la vibration, une struc- turé améliorée, selon laquelle'la distance moyenne entre les centres de gravité ou de figure des grains de matière.solide à agglomérer   ou   à desséch'er est   diminuée,.ce'   qui a pour effet d'augmenter la quantité de liquide, par exemple d'eau, qui est expulsée du mélange par la vibration. 



   La proportion de mouillant dispersant que, 1,'.on met en oeuvre pour obtenir ce résultat ne peut être fixée, d'une manière générale, par aucune   loi.'L'on   fera pour chaque cas particulier des expériences   préliminaires'-pour   déterminer la proportion qui donne le résultat que l'on veut obtenir. Si l'on part   d'une   quantité égale à des traces de dispersant-mouillant et que   l'on   augmente progres- sivement la quantité .on remarque que pour chaque cas d'appli- cation d'une même action de vibration   l'amélioration de   l'arrangement granulaire cr.oît'généralement mais que l'amé- lioration devient constante à pàrtir d'une certaine quantité. 



  Il n'y aura donc pas avantage à dépasser cette' quantité puisque en l'utilisant on aura déjà atteint le meilleur 
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 résultat. Une adjonction de dispersant-àouillantb corbes- 

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 pondant à 0,05 à 0,25 % en poids de la matière pulvérulente à agglomérer conviendra en général pour obtenir un bon ré- sultat.      



   Les dispersants-mouillants qui conviennent pcur l'application du procédé sont ceux qui ne forment pas, avec les substances et composés chimiques en présence, des combi- naisons qui détruiraient ces dispersants-mouillants et diminueraient par trop ou annihileraient leur action. Là encore des essais préliminaires permettent de déterminer si tel dispersant-mouillant connu peut être adopté ou doit être rejeté . D'une maniere générale les dispersants- mouillants utilisés dans l'industrie textile conviennent pour l'application du procédé. On mettra par exemple en oeuvre des dérivés que   l'or.   obtient par la sulfonation des corps gras, des acides gras, des alcools gras, des dérivés des acides gras tels que   les   esters ou les amides de ces acides.

   On peut ainsi utiliser des dispersants-mouillants du commerce qui sont à base de produits obtenus par la condensation et la sulfonation d'hydrocarbures aromatiques avec. une ou plusieurs aldéhydes, ou encore des produits   du   même genre obtenus à partir des dérivés de ces hydrocarbures ou, do même, des produits que   l'on   obtient en faisant agir un corps insoluble   dans.l'eau   contenant de l'hydrogène actif, sur l'oxyde d'éthylène, en choisissant les pro- duits de cette classe qui sont solubles dans l'eau, ainsi que des composés obtenus par la sulfonation des résidus qui sont laissés lors de la distillation de l'aldéhyde benzoique, 
Un autre genre de produits convient également pour l'application du procédé,

   à savoir les produits d'origine végétale qui ont une propriété'mouillante lorsqu'ils sont 

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 dissous dans l'eau, tels par exemple que la saponine la ré- glisse ou les lessives provenant du traitementdes matières cellulosiques par les   sulfites .ou   bisulfites. 



   L'action de vibration' utilisée dans la mise en oeuvre du procédé suivant, l'invention peut 'être de de celle normalement utilisée dans la.fabrication d'agglomérés par vibration, par exemple de 3000 à 6000 vibrations l'ordre minute. à la 
Par l'application du procédé ci-dessus décrit, on peut réduire de 40 %, ou.même davantage la proportion de l'eau dans un mélange riche destiné à former un béton,, et aug- menter parallèlement la .résistance mécanique   dubéton,   en met- tant en oeuvre une proportion de dispersant-mouillant de 2 à 4 % (deux à quatre pour mille) par rapport au poides de l'eau. 



   Voici des exemples non limitatifs de réalisation de l'invention. 



  Exemple 1. 



   En partant, suivant la technique usuelle, d'un mé- lange riche ayant la composition suivante : 
Gravillon 0,800 m3 
Sable de rivière   ..................  0.400 m3 
Ciment Portland de lère qualité ... 400 kg. on obtient, après vibration, un béton ayant une résistance à la compression de 350 kg par cm2. 



   Si, conformément à l'invention, on fait intervenir, avec les mêmes quantités de matières solides, 150 gr d'un dis- persant-mouillant tel que le sel de soude d'un produit de con- densation sulfoné de la naphtaline avec le   formol',,     et¯   une quantité d'eau réduite à 50 1, on obtient après.vibration un 

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 béton possédant une résistance à la compression supérieure à 700 kg par cm2. La porosité d'un tel béton est en outre trois fois moins élevée qué celle du béton précédent. 



  Exemple 2. 



   Dans l'agglomération de schlamms provenant du la- vage de charbon et contenant 25 à 30 % d'eau, la vibration aven adjonction de 0,05 à   0,1%   du poids de l'eau à extraire de dis- persant-mcuillant donne un produit ne contenant plus que 5 à   6%   d'eau. En faisant intervenir alors 3 à   5%   de ciment par rapport au poids des schlamms ainsi concentrés, on obtient des briquettes très solides. 



  Exemple 3. 



   A un mètre cube d'une tourbe à 80% d'oau, contenant 200 kg de matière sèche, on ajoute 400 gr du dispersant-mouil- lant indiqué à l'exemple 1, dissous dansde l'eau provenant d'une extraction précédente. On laisse macérer, puis on vibre pendant une durée de 70 à 140secondes suivant la puissance colloïdale de la tourbe, en prenant soin, suivant une techriqu, déjà connue en soi, de placer à la surface supérieure de la tourbe une tôle libre épousant le contour intérieur du réci- pient qui c.ontient la tourbe. L'eau est expulsée. On retire un tourteau de tourbe de ?40 à 280 kg qui ne contient plus que 20 à 25% d'eau. Les eaux d'extraction sont envoyées dans les ma- laxeurs ou dans des bacs d'attente en vue d'économiser le dis- persant-mouillant mis en oeuvre. 



  Exemple 4. 



   En incorporant à des charbons flottés sortant de laverie un dispersant-mouillant tel que celui utilisé à l'exem- ple 1, danr la proportion de 0,005% du poids de l'eau à ex- traire, on ramène par vibration la teneur en eau de ces char- 

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 bons à 2 à 4%.      



   Des résultats analogues sont 'obtenus en traitant de la même façon des minerais métalliques..

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1 ) Procédé pour améliorer l'agglomération ou pour diminuer, par vibration, la. proportion du liquide contenu dans un mélange de liquide et de matière solide, caractérisé par le fait que l'on incorpore au dit mélange un agent mouillant- dispersant et qu'on soumet à une action de vibration à haute fréquence la masse ainsi additionnée.

   2 ) Procédé tel que revendiqué en 1, caractérisé par le fait que la vibration communiquée à la masse traitée ne comporte p ratiquement que des composantes dirigées dans le sens des forces qui tendent à déplacer les matières solides les unes par rapport aux autres, c'est-à-dire à rendre plus dense l'édifice des dites matières solides.

   3 ) Procédé tel que revendiqué en 2, caractérisé par le fait que les vibrations communiquées à la masse traités ne comportent pratiquement que des composantes verticales.

   4 ) Procédé tel que revendiqué en 1, caractérisé par le fait que la proportion d'agent mouillant-dispersant ajouté à la masse à traiter est de 0,05 à 0,25% de la matière solide du mélange à traiter.

   5 ) Procédé tel que revendiqué en 1, 2,3, ou 4, caractérisé en ce que l'on place sur la masse à traiter une feuille pesante libre épousant par son pourtour la forme inté- rieure du récipient dans lequel se trouve la matière en traite- ment.

   6 ) Procédé tel que revendiqué en 1, 2, 3, 4' ou 5, caractérisé par le fait que le mouillant-dispersant est chimi- quement stable vis-à-vis des substances en présence, 7 ) Application du procédé tel que revendiqué en 1 à 6 ci-dessus, à l'agglomération ou à la dessiccation de <Desc/Clms Page number 11> tous mélanges de liquidé, de matières sofidesidentiques ou différentes, en morceaux ou en particules, de mêmes dimensions ou de dimensions différentes, à il'état de suspension colloïdal ou non ou en tout autre état, par exemple à l'agglomération des bétons, des matières charbonneuses, des réfractaires. des dents artificielles, des' produits céramiques, ainsi qu'au des-. sèchement de la tourbe des schlamms, ou des minerais et mé- taux pulvérulents.