BE457652A - - Google Patents

Description

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  La Sté dite : I.G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft à   Francfort   s/Main   (Allemagne)   Procédé d'obtention d'alumine, de ciment Portland et d'anhydride sulfureux. Convention Internationale: Demande de brevet allemand : I.75.081   IV b/12   m déposée le 22 mai 1943. 



   Il est connu d'obtenir de l'alumine et du ciment Portland à partir d'argile et d'autres matières brutes contenant de l'alumine par désagrégation à la chaux et au coke dans le four rotatif, de telle sorte qu'à partir de la brique recuite on puisse extraire l'alumine à l'aide d'une lessive de carbonate sodique et qu'on transforme le résidu de lixiviation en brique de ciment Portland par une nouvelle cuisson. Comme composé calcaire on peut également utiliser du gypse de sorte qu'au cours de la cuisson de désagrégation on obtienne en même temps de l'anhydride sulfureux. On n'obtient toutefois par ce procédé que des bri- ques très pauvres en alumine,, ce qui influence défavorable- ment le prix de revient de l'alumine.

   C'est pourquoi on a tendu à réaliser, par une cuisson brutale à environ   1350-14009-   C et refroidissement lent subséquent, un effrit-   tëment'spontané   de la brique en une poudre fine, afin de diminuer quel que peu les frais par suppression de la mouture. Mais une teneur plus faible en alumine dans la brique recuite agit aussi défavorablement sur les propriétés du   @   

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 ciment à obtenir. Le résidu laissé après lixiviation contient alors notamment trop peu de chaux, de sorte que dans la brique du ciment Portland il ne peut pas se former une quantité suffisante du composé le plus important : le silicate tricalcique.

   Il est,vrai, possible d'améliorer ultérieurement le résidu de lixiviation à l'aide de calcaire, mais cette amélioration exige une nouvelle opération coûteuse et le mélange ne peut jamais devenir aussi intime que lorsque la chaux se trouve de prime abord dans la masse. Il est naturellement possible d'écarter les inconvénients mentionnés en enrichissant en alumine le mélange soumis à l'attaque par addition par exemple de bauxite.

   Mais, indépendamment du fait que, de cette façon, l'avantage propre du procédé consistant à n'employer que des matières premières indigènes est à nouveau supprimé, la cuisson dans le four rotatif est d'autant plus difficile à exécuter à la température d'attaque nécessairement élevée par suite de la formation aisée de grumeaux et par suite d'une attaque accrue du revêtement du four à cause d'une fraction croissante en phase fondue dans le produit de frittage, que la teneur en alumine est plus élevée. 



   Dans un autre procédé connu, on attaque l'argile, après un traitement de recuit approprié, par de l'acide sulfurique et le sulfate d'aluminium impur obtenu est transformé par cuisson,   conjointement   avec du sulfate calcique et du coke, en aluminate calcique. 



   On n'obtient toutefois ainsi pas de ciment Portland mais seulement une substance siliciée à côté d'une masse de carbonate calcique. La difficulté au cours de ce procédé réside surtout en ce qu'avec le sulfate d'aluminium qui s'obtient comme solution à environ 40   %,   on entraine une grande quantité d'eau dans le processus, de sorte que ce n'est que d'une manière compliquée et coûteuse, par évaporation, par séchage et par mouture, qu'il est possible de fabriquer, à partir de la solution, un produit qui puisse être mélangé avec les autres composants. 



  De plus, ainsi que dans le procédé susmentionné, une dif-   ficulté   particulière réside dans la maîtrise du processus 

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 de cuisson, par suite de la grande aptitude de la masse à être fondue. 



   On a trouvé actuellement qu'on peut éviter les difficultés inhérentes aux procédés décrits et obtenir des avantages surprenants lorsque, conformément à l'invention, on combine les procédés de telle sorte que de l'argile ou une autre matière première contenant de l'alumine ou de l'acide silicique, tels que par exemple les cendres de charbon, ou les schistes provenant du lavage, et du sulfate d'aluminium sont attaqués en commun par du sulfate calcique et du coke, avec la possibilité d'introduire également le sulfate d'aluminium comme solution à environ 40 %, telle qu'elle se forme au cours de l'attaque de l'argile par l'acide sulfurique, immédiatement dans le mélange pulvérulent des autres composés.

   La teneur en lessive de sulfate d'aluminium peut alors"varier entre 20 et 40 % environ dans le mélange, lequel peut être réalisé dans une vis sans fin ou dans un tambour à granuler, pour une quantité allant jusque 35% environ et dans un malaxeur violent pour des   teneurs   plus élevées. 



  Dès qu'il se forme alors des produits granuleux, le mélange peut être employé immédiatement; autrement il ne le sera qu'après passage au travers d'une boudineuse ou d'une rape à argile, etc. Dans chaque cas on obtient des produits qui sans apparition de phénomènes d'adhérence ou de cuisson peuvent être aisément déshydratés soit au cours même de l'opération dans le four par la chaleur des gaz d'évacuation, soit par un processus de séchage séparé de sorte que les grandes difficultés qui s'opposaient jusqu'ici au traitement de la lessive de sulfate d'aluminium peuvent désormais être surmontées. 



   Le fait que le mélange n'est plus introduit dans le four à l'état de poudre mais bien sous forme granulée, permet d'obtenir les avantages connus, tels qu'une plus faible teneur en poussière dans les gaz d'évacuation, un meilleur chauffage préalable du matériau et une marche régulière du four. 



   Comme avantage particulier du procédé on a été surpris de constater que dans de tels mélanges, déjà à   @   

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 une température de cuisson d'environ 1100 -1200  C., le rendement en alumine soluble dépasse   80%.'A   des'températures plus élevées il décroît à nouveau pour ne remonter qu'au cours de la cuisson jusqu'au frittage suivi d'un refroidissement lent. Grâce à cet effet tout à fait inattendu on est à mâme d'effectuer le processus de cuisson à   1100   C déjà, c'est-à-dire donc loin en-dessous de la température de frittage de la brique, ce qui fournit un produit d'attaque poreux pouvant être facilement moulu. 



  De cette manière, non seulement on épargne de l'énergie en combustible et on ménage la maçonnerie du four, mais on évite toutes les difficultés dans la conduite du four,qui se présentent lorsque des produits fondant facilement par eux-mêmes doivent être cuits aux températures de frittage. 



  En particulier,sans tenir compte de l'aptitude de la masse au frittage, on peut régler la teneur en alumine et en chaux, de telle sorte que le résidu de lixiviation possède la composition optima pour la cuisson subséquente du ciment, de sorte qu'on peut obtenir des ciments aux propriétés particulièrement éminentes. 



  Exemple.- 16,8 parties d'argile sèche, 59,2 parties d'anhydrite et 4,3 parties de coke sont moulues et mélangées et on y ajoute 19,7 parties d'une solution de sulfate d'aluminium brut contenant   10,2 %   de Al2O3, et telle qu'elle a été obtenue par lixiviation'd'argile recuite à l'aide d'acide sulfurique à 40   %.   Les composants sont intimement mélangés dans une vis sans fin et finalement moulés dans une rape à argile. Les produits moulés obtenus sont alors séchés à des températures de 200  C et ensuite introduits dans un four rotatif pour y   tre'cuits   à 1150  C dans des conditions légèrement réductrices. 



   Le produit peut   tre   facilement désagrège et est lessive par une solution de carbonate sodique à2 %,après mouture.   82 Yo   de l'alumine contenue dans le produit recuit passe alors en solution. Après séparation de la lessive d'aluminate de sodium, la farine de brique est envoyée à travers un second four à cuisson et ainsi transformée en une brique de ciment de haute valeur, tandis qu'à partir 

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 de la lessive d'aluminate on précipite l'alumine de façon connue à l'aide d'acide carbonique. 



   Si au lieu des températures de chauffage de 1150 C indiquées, on utilise des températures considérablement supérieures ou inférieures, le résultat est moins favorable. 



  Pour un chauffage à 1000 C seuls 84 % environ de l'alumine peuvent   .être   lessivés, tandis qu'à 1300 C la fraction lessivable tombe déjà à 56 % et qu'à 1400 C elle tombe à 40 %. 



    .Ce   n'est que par un   refroidissaient   lent durant deux heures' jusqu'à   1100g   C que dans ce dernier cas la fraction   lessi-   vable du produit recuit peut remonter à 80 %. 



    Revendications.   



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1/ Procédé d'obtention d'alumine, de ciment Portland et 'd'anhydride sulfureux à partir de matières premières contenant de l'alumine, de sulfate calcique et de coke avec un dosage des composants tel qu'outre le silicate   dicaloique   il se forme de l'aluminate calcique soluble dans une solution de carbonate sodique, caractérisé en ce qu'on ajoute du sulfate d'aluminium et qu'on cuit le mélange à environ 1100-1200  C après quoi, le résidu obtenu après la   lixiviation'de'l'alumine   est transformé en ciment au cours d'une seconde cuisson selon une méthode connue en soi.

Claims (1)

1. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on'ajoute le sulfate d'aluminium aux autres composants sous forme d'une solution, telle qu'elle s'obtient de façon connue en soi par lixiviation de matières premières contenant de l'alumine à l'aide d'acide sulfurique, après quoi le mélange brut est soumis le cas échéant à un moulage à l'aide de boudineuses, de râpes à argile,etc,