Procédé et four pour la fabrication de mélanges de magnésie et de carbonate de calcium# destinés notamment<B>à</B> l'épuration des eaux. On a proposé divers procédés en vue de l'obtention de mélanges de magnésie et de car bonate de calcium<B>à</B> partir de minéraux na turels. Tous ces procédés comportent la calci nation de la dolomie, mais les eonditions d'exécution de ce traitement on fait l'objet de propositions nombreuses et souvent contradic toires. Diverses gammes de températures ont été envisagées sans que l'on parvienne au résultat idéal, celui du maintien de toute la chaux sous forme de carbonate et de toute la magnésie<B>à</B> l'état non carbonaté.
On a reconnu, il y a une trentaine d'an nées, quIl était avantageux de faire régner une certaine pression d'anhydride carbonique <B>z</B> au -dessus de la dolomie en cours de calcina tion<B>à</B> des températures<B>de 700</B> a<B>9000</B> et,<B>à</B> cet effet, d'effectuer la calcination dans des cornues fermées munies d'un régulateur de pression tel qu'un tube de dégagement de gaz n plongeant dans un liquide. On admettait que, dans ces conditions, le carbonate de calcium ne se décomposait pas. Un sérieux inconvé nient, du point (le vue industriel, était que la production s'effectuait par charges successives et non dune faeon continue.
De plus, dans J'ignorance des phénomènes de décarbonata- r, tion et de recarbonatation qui se produisent<B>à</B> certaines températures, on était, exposé<B>à</B> éva- etier prématurément des cornues un produit renfermant encore de la chaux libre.
Plus récemment, on a, proposé de calciner la dolomie dans un four rotatif, en présence de gaz de combustion contenant de Facide car bonique.
Cet-te cuisson ne permettait pas d'obtenir d'une manière industrielle un produit exempt de chaux libre, car la cuisson en était faite directement par les gaz et l'air additionnel de combustion, ce qui ne permettait pas d'avoir dans les gaz un pourcentage de<B>C02</B> de plus de 20 % environ, ce qui était insuffisant, et, d'autre part, le refroidissement s'effectuait<B>à</B> l'air libre et ne permettait pas la recarbona- tation indispensable pour obtenir les produits exempts de chaux libre.
Le titulaire a trouvé que l'exécution de la calcination dans une atmosphère d'anhydride carbonique, d'une part, retarde considérable ment la formation de chaux sans empêcher la formation de magnésie et, d'autre part, pour -une gamme de température relativement éten due, donne lieu<B>à</B> la décarbonatation élective du sel de magnésium sans formation appré- eiable de chaux libre; de plus, la chaux qui a pu se former présente, du fait qu'elle se trouve<B>à</B> l'état naissant, une très grande pro pension<B>à</B> se recombiner <B>à</B> l'anhydride carbo nique dès que la température baisse.
La présente invention comprend un pro <B>cédé</B> de fabrication de mélanges de magnésie et de carbonate de calcium, suivant lequel on soumet de la dolomie crue<B>à</B> une cuisson dans une enceinte pratiquement close, en présence (l'anhydride carbonique et<B>à</B> -une température d'au moins 70011, et<B>à</B> un refroidissement qui au moins dans sa première phase est effectué également en présence d'anhydride earbo- nique.
Cette phase de refroidissement en présence d'anhydride carbonique est essentielle, car aux températures relativement basses, avoisi nant la température ambiante, l'aptitude de la chaux<B>à</B> se recarbonater est devenue extrê mement faible, alors qu'elle est grande aux températures qui sont juste au-dessous de la température de décarbonatation du carbonate de calcium dans la dolomie.
L'avantage primordial. de ce procédé est que la teneur du produit final en chaux libre est très faible et que, de toute façon, la chaux libre qui peut<B>y</B> figurer se trouve<B>à</B> c#ur, dans les morceaux de ce produit, et non en surface, de sorte que sa présence n'est pas pré- judieiable.
Pour la mise en oeuvre du procédé, il<B>y</B> a avantage<B>à</B> faire cheminer la dolomie en con tinu<B>à</B> travers -une enceinte qui comporte suc- eessivement une zone de chauffage et une zone de refroidissement et qui est organisée de ma nière<B>à</B> exclure l'entrée de l'air atmosphéri que. On peut,<B>à</B> cet effet, utiliser un four dont un exemple de réalisation sera décrit plus loin.
<B>En</B> pratique, il<B>y</B> a avantage<B>à</B> porter la dolomie aussi vite que possible<B>à</B> la tempéra ture maxima choisie, d'environ<B>7001>.</B> L'on ré duit ainsi la possibilité de transformation du carbonate de calcium en chaux libre. On cons tate qu'en atmosphère de<B>C02,</B> les pertes de C02 par la dolomie<B>à</B> 7001, environ varient peu par rapport<B>à</B> celle qui correspond<B>à</B> la décarbonatation totale et exclusive du car bonate de magnésium;
au contraire, si l'on calcine dans une atmosphère pauvre en C02, la perte de<B>C02</B> par la dolomie aug mente brusquement d'une température<B>à</B> une a-Litre très voisine si bien que l'on dispose d'un intervalle trop étroit industriellement, pour obtenir un produit pratiquement exempt de chaux libre.<B>Il y</B> a également avantage<B>à</B> maintenir peu de temps la température maxima, afin de réduire la possibilité de for mation de chaux libre; une durée de 2<B>à 15</B> minutes environ est recommandable.
Finale ment, pour le refroidissemen-t <B>à</B> partir de la température maxima, en atmosphère de C02, juisqu'à une température de<B>500 à 6000,</B> une durée de<B>5 à 30</B> minutes s'est révélée préfé rable.
L'invention sera maintenant décrite en re gard du dessin annexé, dans lequel: La fig. <B>1.</B> est une coupe longitudinale d'une partie d'un four de traitement ther mique.
La fig. 2 est une coupe par II-II de la, fig. <B>1</B> du massif contenant le foyer.
Les fig. <B>3 à 5</B> sont des coupes transversales par III-III, IV-IV et V-V de la fig. <B>1.</B> La fig. <B>6</B> est une vite en élévation, avec arrachement, de l'extrémité de sortie du four, et d'un collecteur qui<B>y</B> est adjoint.
Le four représenté comprend tout d'abord un tube<B>1.</B> en matière réfractaire possédant une grande conductibilité calorifique.<B>Il</B> peut être réalisé en carborundum en raison de sa grande conductibilité calorifique, mais plus généralement en toute autre matière réfrac taire, même en fonte ou en acier réfractaire.
Ce tube est placé dans une enveloppe mé tallique 2, composée de tronçons jointifs assemblés par des cornières<B>3,</B> et l'enveloppe 2 est munie intérieurement d'un garnissage ré fractaire 4 laissant, entre sa paroi intérieure et le pourtour du tube<B>I.,</B> un passage de gaz<B>5.</B> Le garnissage 4 ne règne que sur une partie de la longueur de l'enveloppe 2; aa-delà de l'extrémité de ce garnissage et au voisinage de celle-ci, l'enveloppe comporte des trous de sortie d'air<B>6.</B>
Comme le montre plus particulièrement la fig. <B>3,</B> le garnissage 4 présente de loin en loin des parties radiales<B>7</B> en saillie vers l'in térieur qui maintiennent le tube<B>]_ à</B> l'écarte ment convenable.
Dans la portion de l'enveloppe '2 non re vêtue de garnissage, des colliers<B>8</B> entourant le tube<B>1</B> et reliés<B>à</B> cette enveloppe par sou dure jouent le même rôle que les parties<B>7</B> (fig. <B>5).</B> La portion non garnie est séparée de la portion garnie par un anneau métallique<B>9</B> lui-même revêtu de garnissage réfractaire en <B>10</B> et l'enveloppe 2 ainsi que son garnissage annulaire 4 sont percés d'ouvertures de sortie de gaz<B>Il.</B>
L'enveloppe 2 et le tube<B>1.</B> sont soutenus dans une position légèrement iiielinée sur l'ho rizontale par deux massifs dont l'un contient un foyer et l'autre une cheminée de départ de gaz de combustion.
Le premier massif, en matériaux réfrac taires, est entouré d'une enveloppe métallique 12 et creusé d'une chambre<B>13</B> formant loyer avec l'orifice de passage 14 pour un ou plusieurs brûleurs d'h-.# drocarbures (fuel-oil par exem ple);<B>à</B> l'arrière, cette chambre<B>13</B> communi que avec un collecteurl5de départ de gaz de combustion dans lequel débouche l'enveloppe 2, eelle-ci reposant sur un collier métallique<B>1.6</B> porté par la façade arrière du massif. Un Joint d'étanchéité<B>17</B> par exemple en bourre d'amiante, est maintenu entre ce collier, la façade de l'enveloppe 12 et, l'enveloppe 2.
Le tube<B>1</B> traverse le collecteur<B>15</B> et s'engage dans un passage<B>18</B> auquel aboutit une che minée de descente des matières<B>à</B> traiter<B>19;</B> une bride 20, prévue sur le pourtour du tube <B>1,</B> et un joint 21 assurent l'étanchéité, de fa çon<B>à</B> éviter le passage du gaz<B>de</B> combustion dans la chambre<B>1.9.</B>
Le second massif 22, est percé d'un trou incliné dans lequel s'engage et peut tourner l'enveloppe 2; il comporte intérieurement une eliambre collectrice de gaz de combustion<B>23</B> dans laquelle débouchent les ouvertures<B>11.</B> et qui est munie d'une cheminée de départ 24.
Le tube<B>1.</B> est muni,<B>à</B> son extrémité de sor tie, d'une porte<B>27</B> rappelée en permanence <B>à</B> sa position de fermeture (ce que l'on a sché- niatisé par la représentation d'Lin contrepoids <B>28),</B> de manière<B>à</B> limiter les pertes d'anhy dride carbonique.
Lors de l'utilisation du four, on brûle dans la chambre<B>13</B> un hydrocarbure tel que du fuel oil en réglant la marche, de manière<B>à</B> porter le tube<B>1 à</B> la température requise, le chauffage étant assuré par les gaz de combus tion qui s'engagent dans le collecteur<B>15,</B> puis dans la chemise<B>5</B> pour sortir par les ouver- tares <B>11,</B> la chambre<B>23</B> et la cheminée 24. En même temps, l'on introduit de la dolomie crue par la cheminée de descente<B>19</B> et l'on fait tourner l'ensemble<B>1,</B> 2,<B>3</B> (par des moyens<B>de</B> tout type convenable non représentés).
La dolomie progresse dans le tube<B>1</B> vers la droite, s'y calcine en perdant de l'anhydride carbonique, puis se refroidit par suite de la,# circulation d'air dans la portion non garnie de l'enveloppe 2. L'anhydride carbonique s'ae- cumule dans<B>le</B> tube<B>1</B> dont, peut<B>à</B> peu, il chasse l'air; un dispositif d'étanchéité peut être prévu<B>à</B> l'extrémité de sortie du tube<B>1</B> pour éviter toute rentrée d'air et,<B>à</B> l'extré mité d'entrée<B>de</B> ce tube, ou dans le haut de la cheminée<B>19,</B> un collecteur peut être amé nagé pour la captation de l'anhydride carbo nique en excès.
On peut porter préalablement la matière <B>à</B> traiter jusqu'à une température<B>de 500</B> ou <B>6000</B> par chauffage direct, en particulier au moyen du gaz s'échappant par la cheminée '24. Dans le dessin, on a figuré<B>à</B> cet effet une ca nalisation<B>29</B> partant de la cheminée 24 et<B>dé-</B> bouchant dans un tube rotatif<B>30</B> par lequel la matière première<B>à</B> traiter est déversée dans la cheminée<B>19.</B> Ce tube de réchauffage <B>30</B> peut être construit très simplement en tôle et recevoir la matière<B>à</B> l'extrémité non repré sentée, par exemple par une trémie. En<B>31</B> est indiqué un joint d'étanchéité.
L'utilisation<B>du</B> tube<B>de</B> réchauffage<B>30</B> permet donc d'utiliser les calories des gaz très chauds qui sortent du four pour chauffer la dolomie Jusqu'à une température de<B>500 à</B> 60011, ce qui permet de n'avoir<B>à</B> produire, dans le four<B>à</B> chauffage indirect, qu'une<B>élé-</B> vation de température de 2000 environ.
Dans l'exemple de la fig. <B>6,</B> un collecteur désigné dans soli ensemble par<B>32</B> est adjoint <B>à</B> l'extrémité de sortie du tube réfractaire<B>1.</B>
Le collecteur<B>32</B> comprend un manchon<B>33</B> dans lequel s'engage l'extrémité du tube<B>1,</B> et qui, comme ce tube., est pourvu d'anneaux 34 alternant avec les anneaux<B>35</B> du tube<B>1</B> pour former un joint d'étanchéité<B>à</B> labyrinthe.<B>-A</B> sa base, le collecteur<B>32</B> communique par -une trémie<B>36</B> avec un tube<B>37</B> qui est traversé, dans le haut, par un registre coulissant<B>38</B> et qui est fermé<B>à</B> sa base par une porte<B>39</B> sup portée<B>à</B> pivot en 40 et munie d'un levier de man#uvre 41.
Ainsi est formé un sas que l'on remplit de matière<B>à</B> évacuer en tirant puis repoussant le registre<B>38</B> et que l'on vide en suite en faisant tourner la porte<B>39</B> autour de son pivot 40 sans qu'il se produise de ren trée d'air appréciable dans le four. Le collecteur<B>32</B> est, en outre, muni de moyens de refroidissement, soit extérieure ment, soit intérieurement, soit<B>à</B> la fois<B>à</B> l'ex térieur et<B>à</B> l'intérieur. Dans l'exemple du des sin, le collecteur<B>32</B> ainsi que la trémie<B>'06</B> et le tube<B>37</B> sont pourvus, extérieurement, d'ai lettes 42; de plus, la trémie<B>36</B> et le collecteur <B>32</B> sont traversés par une tuyauterie véhicu lant un fluide de refroidissement.
On a sup posé ici que la tuyauterie comprenait un tube 43 muni d'ailettes extérieures 44 et alimenté en air par un ventilateur 45.