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PROCEDE D'AGGLOMERATION DE COMBUSTIBLES, DE MINERAIS, DE MELANGES DE MINERAIS
ET DE COMBUSTIBLES ET D'AUTRES MATIERES.
La présente invention se rapporte à l'agglomération de combustibles, de minerais, de mélanges de minerais et de combustibles et d'autres matières, en menus morceaux, avec addition de liants et permet de faire complètement abstraction de l'humidité contenue dans le produit de départ ou produit de base.
Dans les procédés d'agglomération actuellement connus, en particulier lors de l'utilisation de produits de base humides, on se heurtait à de nombreux échecs car il n'existe, en pratique, que très peu de liants pour l'agglomération de matières humides. Avec ces matières, on obtenait, par exemple après pressage, des briquettes ou agglomérés qui ne remplissaient pas toutes les conditions. Pour obtenir des agglomérés parfaits, il était nécessaire jusqu'à ce jour de sécher préalablement le produit de base et éventuellement de le chauffer.
Conformément à l'invention,la fabrication des agglomérés s'effectue en mélangeant le produit de base avec une dispersion formée de brais de goudron de houille chauds en présence de corps argileux dispersables dans l'eau et d'au moins 0,5, par exemple de 1 à 4 %, d'un ou plusieurs composés aromatiques comportant au maximum trois chaînes fermées, tels que la naphtaline, l'anthracène ou le phénanthrène, les dits composés cycliques pouvant être ajoutés à l'eau servant à la dispersion ou à l'un des composants ou au mélange.
A la place des combinaisons cycliques, ou en plus de celles-ci, lorsque la teneur en est déjà suffisante, on peut utiliser avantageusement un condensat aqueux de gaz. Ce condensat de gaz s'obtient dans les cokeries, lors de l'extraction de produits précieux tirés du charbon, par refroidisse-
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ment des gaz après élimination de l'ammoniac, ceci en particulier dans les cokeries dans lesquelles le gaz désulfuré est libéré, sous pression,du ben- zol. Lorsque le gaz sort de la phase de désulfuration (qui a lieu à faible pression dans des tambours ou des tours) le dit gaz saturé d'eau parvient, à une température comprise entre 30 et 35 , dans un'compresseur qui le coin-- prime à une pression comprise Entre 7 et 9 atmosphères.
Par suite de la com- pression, la température du ga@ monte aux environs de 75 à 85 . Le gaz arri- ve alors, sous cette pression, dans un réfrigérateur fonctionnant sous pres- sion dans lequel, par refroidissement indirect, le dit gaz est refroidi à environ 20 et dans lequel s'obtient le condensat de gaz mentionné précéde ment. Le gaz perd l'eau et la naphtaline qu'il contient jusqu'à n'en con- server que des traces. Le gaz est ensuite soumis au débenzolage qui a lieu également sous la pression mentionnée ci-dessus. De là, le gaz est amené, tout en conservant sa pression, dans la conduite d'utilisation. Le conden- sat de gaz contient environ jusqu'à 0,20 % de naphtaline, avec des traces d'huiles légères, présente un aspect trouble laiteux et a une température d'environ 20 à 23 C.
Il est constitué, pour la plus grande partie, par de l'eau de condensation. La teneur du condensat de gaz en de tels hydrocarbu- res cycliques peut éventuellement être augmentée par une addition de pro- duits à base de goudron de houille à point d'ébullition élevé tels que la naphtaline, l'anthracène ou le phénanthrène. Les brais utilisés doivent a- vantageusement présenter un point de ramqllissement ne dépassant pas 60 d'après Krämer-Sarnow (K-S) ou bien ils doivent, dans le cas où ils présen- teraient un point de ramollissement plus élevé, être fluxés pour atteindre un point de ramollissement inférieur à 60 K-S.
L'humidité des produits de base utilisés est sans influence sur le processus d'agglomération. C'est la raison pour laquelle on peut uti- liser aussi bien des produits de base secs que des produits de base humides de par leur origine. Suivant le t@pe de produit de base, on peut utiliser de 1 à 30 % de cette dispersion de goudron de brai. En raison de l'excellent pouvoir dispersif de la dispersion de brai de goudron, avantageusement ame- née, sous forme de jet fin, dans les combustibles, la répartition de ce liant sur les différentes particules du produit de base est tellement intense que la consommation en liant de ce type est plus faible que ce n'était le cas autrefois, grâce à quoi le prix de l'opération d'agglomération ou briquetta- ge se trouve considérablement diminué par rapport à ce que l'on connaissait.
La quantité de dispersion à utiliser peut être déterminée de piano par des essais. Pour réaliser une économie supplémentaire en liant, il est avantageux, lors de l'utilisation de produits particulièrement secs, d'humidifier ceux- ci avec de l'eau et/ou un condensat de gaz, avant le mélange avec la disper- sion.
Après le moulage au cours duquel, en raison du comportement par- fait du liant, on peut utiliser des pressions inférieures à celles mises en oeuvre précédemment, les agglomérés ou briquettes sont séchés. Ce séchage peut s'effectuer, soit par exposition à l'air, dans des chambres de séchage, dans des fours, soit dans des étuves. Le temps de séchage est particulière- ment court. C'est ainsi, par exemple, que des briquettes de schlamms per- dent, au cours du séchage à l'air, environ 30 % en poids d'eau en 24 heures.
Il n'est pas besoin de maintenir chauds les produits de base et la dispersion pendant le mélange et au cours du moulage. Les produits de base n'ont pas besoin d'être de même nature, mais peuvent au contraire être constitués par des produits de départ différents les uns des autres, de sorte que l'on ob- tient, par exemple, des combustibles ayant des propriétés nouvelles. C'est ainsi, par exemple, que l'on peut mélanger des schlamms avec du poussier de coke.
L'utilisation du nouveau liant augmente la porosité et, lorsqu'on part de combustibles, augmente le pouvoir chauffant de la briquette sèche.
En outre, elle contribue à la combustion pratiquement sans résidu des produits combustibles. En utilisant le liant conforme à l'invention, on peut agglomé- rer aussi bien des minerais secs que des minerais humides, par exemple des poussières de gueulard, des poussières de minerais, des résidus de pyrites,
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des schlamms de gueulard, des schlamms provenant de la flottation de mine- rais, etc. soit seuls, soit en combinaison avec des combustibles tels que des schlamms de coke, du poussier de coke, des schlamms de charbon, du pous- sier de charbon, des fines d'anthracite, etc.
Lorsqu'on utilise des produits de base secs, ou peu humides, peu importe qu'il s'agisse de minerais fins seuls ou en mélange avec des combustibles, ceux-ci sont avantageusement amenés, au moyen d'eau et/ou de condensat de gaz, à un degré d'humidité compris entre 15 et 25 %. Il impor- te peu alors que les minerais et/ou les combustibles présentent.un degré d'humidité qui dépasse la valeur susvisée (les schlamms de gueulard peuvent par exemple apporter une humidité de 50%). L'addition de liant se situe en général entre 5 et 10%; elle dépend de la grosseur des grains et du degré d'humidité du ou des produits de base et de la pression de pressage et on peut la déterminer facilement par des essais simples.
La fabrication et le séchage ont lieu de la manière décrite précédemment. Après séchage, les agglomérés moulés et pressés résistent aux intempéries et peuvent être exposés à la pluie, au gel, etc,. Apres le moulage et le séchage, ils doivent être protégés de l'humidité jusqu'à ce que la consolidation par le liant et par évaporation de l'eau se soit produite.
L'évaporation de l'eau produit une grande zone poreuse, de sorte que les agglomérés moulés et pressés sont particulièrement aptes à réagir dans les hauts-fourneaux ou dans les fours à cuve ou cubilots de fonderie.'De plus, on a pu constater qu'une fois terminés les agglomérés moulés et pressés peuvent être frittés à des températures atteignant 6 à 700 , températures auxquelles le liant se gazéifiait lentement, sans que se produise une désagrégation ou un fissurage, la zone poreuse et la dureté étant au contraire augmentées.
Au cours de traitements métallurgiques ou lors de l'utilisation dans les cubilots de fonderie, les agglomérés moulés et pressés, qu'ils soient ou non frittés, conservent leur forme jusque dans la zone de fusion, étant' donné qu'ils ne se désagrègent pas sous l'action de moufettes chaudes ou de la vapeur d'eau des gaz de gueulard, mais qu'ils continuent à durcir. Ils parviennent dans la zone de fusion, uniquement à l'état dégazé et fritté.
Suivant une autre composition du lia@t, le brai de houille ou le brai de goudron de houille servant à la préparation de la dispersion peut, conformément à l'invention,être remplacé partiellement ou complètement par d'autres brais contenant des,hydrocarbures aromatiques, par exemple du brai d'huile de lavage ou du brai;'. de lignite. Il en résulte que l'on peut étendre le champ des produits de base pour le procédé objet de l'invention et, avant tout, que l'on peut, lors de l'emploi de brai d'huile de lavage, obtenir la valorisation d'un corps qui, jusqu'à ce jour, était encore à peine utilisable.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé d'agglomération de combustibles, de minerais, de mélanges de minerais et de combustibles et d'autres matières par mélange des produits de base avec un liant, suivi d'un moulage, caractérisé en ce que le liant est formé d'une dispersion constituée par des brais chauds de groudron de houille en présence d'eau et de produits argileux dispersables dans l'eau et d'au moins 0,5 % (de préférence de 1 à 4%) d'un ou de plusieurs composés ayant au maximum trois chaînes fermées tels que la naphtaline, l'anthracène ou le phénanthrène, les composés cycliques pouvant être ajoutés à l'eau servant à la dispersion ou à l'un des composants ou au mélange.
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PROCESS FOR AGGLOMERATION OF FUELS, ORES, MIXTURES OF ORES
AND FUEL AND OTHER MATERIALS.
The present invention relates to the agglomeration of fuels, ores, mixtures of ores and fuels and other materials, in small pieces, with the addition of binders and makes it possible to completely disregard the moisture contained in the product. starting or basic product.
In the currently known agglomeration processes, in particular when using wet base products, many failures have been encountered because there are, in practice, very few binders for the agglomeration of wet materials. . With these materials, for example after pressing, briquettes or agglomerates were obtained which did not meet all the conditions. In order to obtain perfect agglomerates, it was necessary until now to dry the base product beforehand and possibly to heat it.
According to the invention, the manufacture of the agglomerates is carried out by mixing the base product with a dispersion formed from hot coal tar pitches in the presence of clay bodies dispersible in water and at least 0.5, per example of 1 to 4%, of one or more aromatic compounds comprising at most three closed chains, such as naphthalene, anthracene or phenanthrene, said cyclic compounds being able to be added to the water used for the dispersion or for one of the components or to the mixture.
Instead of cyclic combinations, or in addition to these, when the content is already sufficient, an aqueous gas condensate can advantageously be used. This gas condensate is obtained in coking plants, during the extraction of precious products from coal, by cooling
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gas after removal of ammonia, this in particular in coking plants in which the desulphurized gas is released under pressure from benzol. When the gas leaves the desulfurization phase (which takes place at low pressure in drums or towers) the so-called water-saturated gas reaches, at a temperature between 30 and 35, in a compressor which wedges it - premium at a pressure between 7 and 9 atmospheres.
As a result of the compression, the temperature of the ga @ rises to around 75 to 85. The gas then arrives, under this pressure, in a refrigerator operating under pressure in which, by indirect cooling, said gas is cooled to about 20 and in which the gas condensate mentioned above is obtained. The gas loses the water and mothballs it contains until only traces are left. The gas is then subjected to debenzoling which also takes place under the pressure mentioned above. From there, the gas is brought, while maintaining its pressure, into the use line. The gas condensate contains approximately up to 0.20% naphthalene, with traces of light oils, has a milky cloudy appearance and has a temperature of approximately 20 to 23 C.
Most of it is condensed water. The content of the gas condensate of such cyclic hydrocarbons can optionally be increased by the addition of high boiling coal tar products such as naphthalene, anthracene or phenanthrene. The pitches used should advantageously have a softening point not exceeding 60 according to Krämer-Sarnow (KS) or else they should, in the event that they have a higher softening point, be fluxed to achieve a softening point less than 60 KS.
The humidity of the basic products used has no influence on the agglomeration process. For this reason, both dry and wet basic products can be used due to their origin. Depending on the t @ pe of base product, 1 to 30% of this pitch tar dispersion can be used. Due to the excellent dispersive power of the tar pitch dispersion, advantageously supplied, in the form of a fine jet, in the fuels, the distribution of this binder over the various particles of the base product is so intense that the consumption binding of this type is lower than was previously the case, whereby the price of the agglomeration or briquetting operation is considerably reduced compared to what was known.
The amount of dispersion to be used can be determined by piano testing. In order to achieve additional savings in binding, it is advantageous, when using particularly dry products, to moisten them with water and / or gas condensate, before mixing with the dispersion.
After molding during which, owing to the perfect behavior of the binder, it is possible to use pressures lower than those used previously, the agglomerates or briquettes are dried. This drying can be carried out either by exposure to air, in drying chambers, in ovens, or in stoves. The drying time is particularly short. Thus, for example, slime briquettes lose, during drying in the air, about 30% by weight of water in 24 hours.
There is no need to keep the base materials and the dispersion hot during mixing and during molding. The basic products do not need to be of the same nature, but can on the contrary be constituted by starting products which are different from each other, so that one obtains, for example, fuels having new properties. This is how, for example, slurries can be mixed with coke dust.
The use of the new binder increases the porosity and, when starting from fuels, increases the heating capacity of the dry briquette.
In addition, it contributes to the virtually residue-free combustion of combustible products. By using the binder according to the invention, it is possible to agglomerate both dry ores as wet ores, for example top dust, ore dust, pyrite residues,
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slime from the top, slime from the flotation of minerals, etc. either alone or in combination with fuels such as coke slime, coke dust, coal slime, coal dust, anthracite fines, etc.
When using dry or not very wet basic products, it does not matter whether they are fine ores alone or mixed with fuels, these are advantageously supplied, by means of water and / or condensate gas, at a humidity of between 15 and 25%. It does not matter, however, that the ores and / or fuels have a humidity level which exceeds the above-mentioned value (top slurries can, for example, provide a humidity of 50%). The addition of binder is generally between 5 and 10%; it depends on the grain size and moisture content of the base product (s) and the pressing pressure and can easily be determined by simple tests.
Manufacturing and drying take place as described above. After drying, the molded and pressed agglomerates are weather resistant and can be exposed to rain, frost, etc. After molding and drying, they must be protected from moisture until consolidation by the binder and by evaporation of water has occurred.
Evaporation of the water produces a large porous area, so that the molded and pressed agglomerates are particularly suitable for reacting in blast furnaces or in furnaces with casings or foundry cupolas. 'In addition, it has been observed that once completed the molded and pressed agglomerates can be sintered at temperatures up to 6 to 700, temperatures at which the binder slowly gasified, without any disintegration or cracking occurring, the porous area and hardness being instead increased.
During metallurgical treatments or when used in foundry cupolas, molded and pressed agglomerates, whether sintered or not, retain their shape even in the melting zone, since they do not fall apart. not under the action of hot skunks or the water vapor of the top gases, but that they continue to harden. They reach the melting zone only in the degassed and sintered state.
According to another composition of the li @ t, the coal tar pitch or the coal tar pitch used for the preparation of the dispersion can, in accordance with the invention, be partially or completely replaced by other pitches containing aromatic hydrocarbons. , for example washing oil pitch or pitch; '. of lignite. It follows that one can extend the field of basic products for the process object of the invention and, above all, that one can, when using washing oil pitch, obtain the valuation of a body which, until this day, was still hardly usable.
CLAIMS.
1.- Process for the agglomeration of fuels, ores, mixtures of ores and fuels and other materials by mixing the base products with a binder, followed by molding, characterized in that the binder is formed from '' a dispersion consisting of hot coal tar pitches in the presence of water and water-dispersible clay products and of at least 0.5% (preferably 1 to 4%) of one or more compounds having a maximum of three closed chains such as naphthalene, anthracene or phenanthrene, the cyclic compounds being able to be added to the water used for the dispersion or for one of the components or for the mixture.