CH685557A5 - Procédé de fabrication de ciment. - Google Patents
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Description
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Description
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de ciment par cuisson à haute température d'un mélange de calcaire et d'argile ou d'un mélange de silice, chaux, alumine et oxydes de fer, adjonction de gypse au produit résultant de cette cuisson et broyage du mélange final ainsi obtenu.
Comme on le sait, la fabrication du ciment par le procédé usuel susmentionné nécessite une grande quantité d'énergie thermique, généralement fournie par la combustion d'un combustible approprié, tel que le charbon, les hydrocarbures liquides ou le gaz naturel, pour effectuer la cuisson à haute température du mélange des ingrédients de départ. En effet, la quantité d'énergie thermique requise pour fabriquer 1 kg de clinker de ciment est de l'ordre de 700 à 1500 kilocalories.
D'autre part, il est bien connu que la quantité d'ordures et de résidus tels que les ordures ménagères et les déchets industriels susceptibles d'être réunis aux ordures ménagères en vue de leur élimination, augmente constamment dans les pays industrialisés. L'élimination de ces ordures et résidus pose des problèmes de plus en plus difficiles à résoudre.
Plus précisément, les ordures sont généralement, soit simplement entreposées dans des décharges, soit incinérées ou pyrolysées. Ces deux manières de faire présentent de graves inconvénients qui sont bien connus. Dans les deux cas, il y a un risque très important de pollution. En particulier, dans le cas de l'incinération ou de la pyrolyse, certaines matières qui sont très souvent présentes dans les ordures sont susceptibles de dégager des gaz toxiques qui se répandent dans l'atmosphère. Il en résulte de sévères limitations quant aux possibilités de pratiquer ce genre de traitement des ordures et déchets.
L'accumulation progressive de volumes considérables de déchets non traités ou de résidus d'incinération qui ne sont susceptibles d'aucune utilisation ultérieure pose également de graves problèmes.
Cependant, bien que la composition des ordures soit susceptible de varier de manière importante et plus ou moins aléatoire en fonction du lieu et des conditions de leur collecte, et également selon les saisons, elle correspond à une composition moyenne généralement comprise dans certaines limites qui, dans les pays industriels, sont approximativement les suivantes (exprimées en pourcentage pondéral):
- Papiers et cartons
45 à 53
- Chiffons et autres matières textiles
10 à 13
- Métaux
7 à 9
— Verre
8 à 12
- Matières pierreuses et sablonneuses
7 à 9
- Matières putrescibles (notamment, déchets de légumes et autres matières végétales)
4 à 8
- Matières plastiques
4 à 6
- Caoutchouc
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Par conséquent, les ordures renferment dans tous ies cas une proportion notable de matières combustibles qui, d'après les résultats d'études statistiques, serait Généralement de l'ordre de 25% en poids.
Plus précisément, le brevet britannique No. 1 405 294 décrit un procédé de fabrication de ciment selon lequel on introduit les matières premières de la fabrication du clinker à une extrémité d'un four rotatif et on insuffle dans la zone de combustion du four, à partir de l'autre extrémité de celui-ci, un mélange d'au moins un combustible (constitué, par exemple, de charbon en poudre, d'hydrocarbures liquides ou de gaz combustible) destiné à assurer le chauffage du four, et d'une quantifié suffisante d'air, les ordures broyées étant injectées en mélange avec ledit combustible, en proportion pouvant atteindre 60% en poids par rapport à ce dernier, et l'on règle la composition des matières premières usuelles de la fabrication du clinker pour tenir compte de l'incorporation des cendres résultantes de la combustion des ordures broyées.
Selon le procédé décrit dans le brevet britannique No. 1 510 392, on utilise également les ordures broyées comme combustible pour le chauffage du four de cimenterie et on incorpore également les cendres résultant de la combustion.
Ainsi, on peut à la fois résoudre le problème posé par l'accumulation des ordures dans les décharges publiques et réaliser une importante économie sur les frais de chauffage des fours de cimenterie.
On a d'autre part, constaté que, si l'on fait passer les gaz de combustion des ordures à travers le four rotatif de cimenterie, on peut obtenir un taux d'émission de gaz polluants inférieur à celui que l'on observe dans le cas des installations habituelles de pyrolyse des ordures.
Toutefois, la proportion d'ordures que l'on peut éliminer de la manière susmentionnée, par rapport à la quantité de clinker produite dans le four reste limitée à une valeur inférieure à 10% environ car, au delà d'une telle proportion, la pollution par les gaz dégagés par la combustion des ordures devient trop élevée et, en outre, ia composition du clinker contenant les cendres d'ordures sort des normes établies.
Cette invention a précisément pour but de permettre l'incorporation de plus grandes quantités pondé-
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raies d'ordures dans les ingrédients de départ de la fabrication du ciment, sans changement de la composition du clinker obtenu, tout en éliminant de façon pratiquement totale le risque de pollution lors de la pyrolyse des ordures dans le four de cuisson.
A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on incorpore au mélange des ino-rédients de départ de la fabrication du clinker un produit obtenu par granulation sous pression d'un mélange homogène renfermant une proportion majeure d'ordures broyées pratiquement exemptes de corps métalliques et une proportion mineure d'au moins une matière minérale contenant de l'oxyde de calcium, à l'état libre ou combiné, et traitement thermique des granulés ainsi formés à une température comprise entre 130 et 230°C, pendant une durée telle que leur teneur en eau soit amenée à une valeur de 0,1 à 1% en poids.
L'invention découle de la constatation du fait surprenant que si l'on incorpore au mélange des ingrédients de départ usuels de la fabrication du ciment, un produit résultant d'un traitement thermo-chimique et mécanique d'ordures, au lieu d'incinérer ces mêmes ordures dans une installation d'incinération ou de pyrolyse, on élimine le risque de pollution par dégagement de gaz toxiques.
Un autre important avantage du procédé selon l'invention réside dans le fait que, lors de sa mise en œuvre, on peut facilement doser le mélange d'ordures broyées et de matière minérale contenant de l'oxyde de calcium de façon que le produit résultant du traitement thermique des granulés formés à partir de ce mélange ait une composition bien définie et parfaitement reproductible, même en cas de variation de la composition des ordures de départ. Ceci permet de conférer au produit obtenu par traitement thermique du mélange d'ordures broyées et de matière minérale contenant de l'oxyde de calcium une composition prédéterminée adaptée à son utilisation en mélange avec les ingrédients usuels de la fabrication du clinker de ciment.
En outre, le produit obtenu par traitement du mélange d'ordures broyées et de matière minérale contenant de l'oxyde de calcium est pratiquement neutre et imputrescible et il peut donc être facilement entreposé pendant des périodes de longue durée ce qui ne serait évidemment pas le cas pour les ordures non traitées. D'autre part, il présente l'avantage supplémentaire d'avoir un pouvoir calorifique supérieur à celui des ordures broyées de départ.
La proportion de produit à base d'ordures traitées que l'on peut incorporer, selon l'invention, au mélange des ingrédients usuels de la fabrication du ciment, avant d'effectuer la cuisson à haute température, peut atteindre et même dépasser, 20% en poids par rapport au mélange initial de ces ingrédients, sans affecter la qualité du clinker obtenu.
De préférence, les compositions du produit à base d'ordures traitées et du mélange des ingrédients usuels de la fabrication du clinker, ainsi que leurs proportions relatives, sont telles que la proportion CaO/SiC>2 dans le mélange final est comprise entre 3 et 4.
Comme le matière minérale contenant de l'oxyde de calcium à l'état libre ou combiné, utilisée en mélange avec les ordures broyées, on peut notamment mentionner les matières suivantes: chaux vive, cendres volantes, calcite, scories et mélanges d'ingrédients de départ usuels de la fabrication du ciment (c'est à dire mélanges de calcaire et d'argile ou mélanges de silice, chaux, alumine et oxydes de fer, en proportions appropriées pour l'obtention du ciment).
Avantageusement, les proportions relatives d'ordures broyées et de matière minérale contenant de la chaux vive sont telles que leur mélange contient de 90 à 95% en poids d'ordures et de 5 à 10% en poids, de cette matière minérale.
On peut éventuellement incorporer divers additifs dans le mélange des ordures broyées et de la matière minérale contenant de l'oxyde de calcium, notamment au moins un liant et/ou au moins une matière permettant de conférer au mélange une plasticité et des propriétés rhéologiques optimales pour l'opération de granulation sous pression.
On peut effectuer les différentes opérations requises pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention de toute manière appopriée, notamment en utilisant les techniques connues et l'appareillage classique pour le traitement des ordures.
En particulier, pour l'obtention d'ordures ne contenant pratiquement pas de corps métalliques, on peut utiliser des ordures provenant de l'enlèvement sur les lieux de collecte et soumises aux opérations habituelles de tri et tamisage, afin d'en séparer les objets éventuellement récupérables et/ou recyclables, tels quels, notamment les masses métalliques de grandes dimensions.
A quoi, on peut mettre les ordures sous forme d'un mélange pulvérulent homogène pratiquement exempt de matières métalliques, et notamment de fer. A cet effet, on peut soumettre les ordures à des opérations de broyage et mélange, effectuées simultanément ou séparément et éventuellement combinées avec une ou plusieurs opérations de tri destinées à la séparation de morceaux métalliques et plus particulièrement de morceaux de matières à base de fer. Par exemple, on peut soumettre les ordures triées à un premier broyage, grossier, jusqu'à une grosseur moyenne de morceaux d'environ 50 millimètres, ce broyage étant effectué avant ou après un tri magnétique destiné à l'enlèvement de particules de fer et autres matières ferro-magnétiques et étant suivi d'un deuxième broyage effectué, par exemple, au moyen d'un broyeur rotatif à marteau ou d'un déchiqueteur, de manière à réduire les ordures en particules, (sous forme de grains et de fibres) ayant des dimensions maximales inférieures à 10 à 20 millimètres.
L'opération de mélange de la masse d'ordures broyées avec la matière minérale contenant de l'oxy3
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de de calcium peut également être effectuée en utilisant toute technique et appareillage appropriés, notamment au moyen de dispositifs doseurs et mélangeurs automatiques fonctionnant de manière intermittente ou continue.
Pour la préparation des granulés à partir du mélange d'ordures broyées et de matière minérale contenant de l'oxyde de calcium, on peut avantageusement utiliser un appareil à granuler rotatif, à rouleaux et filière, tel qu'un appareil du type employé pour la production d'aliments granulés pour le bétail, permettant d'obtenir des comprimés ayant la forme de corps cylindriques avec, par exemple, une longueur de 6 à 30 millimètres, et un diamètre de 2 à 20 millimètres, par granulation sous une pression de l'ordre de 150 à 900 bars.
Le traitement thermique des granulés peut être avantageusement effectué par passage dans la direction axiale à travers un four rotatif tubulaire disposé avec son axe de rotation en position pratiquement verticale et muni d'une paroi intérieure hélicoïdale assurant la circulation des granulés. La durée de chauffage approprié pour l'obtention de la teneur en eau requise, comprise entre 0,1 et 1% en poids, est, par exemple, de l'ordre de 30 minutes.
De préférence, on incorpore, dans le mélange des ingrédients de la fabrication du clinker, le produit obtenu par granulation du mélange d'ordures broyées et de matière minérale contenant de l'oxyde calcium et traitement thermique des granulés ainsi formés, en injectant ce produit, avantageusement préalablement réduit en une poudre fine, seul ou en mélange avec au moins une matière combustible de type usuel, dans au moins un brûleur secondaire faisant partie d'un précalcinateur placé en amont du four de cimenterie. Comme on le sait, un tel précalcinateur permet le chauffage des ingrédients de la fabrication du clinker avant leur introduction dans le four rotatif de cimenterie.
Comme matière combustible éventuellement mélangée avec le produit à base d'ordures traitées chimiquement et thermiquement alimentant le ou les brûleurs secondaires du four de cimenterie, on peut utiliser non seulement les matières combustibles classiques, telles que le charbon en poudre, les hydrocarbures liquides et les gaz combustibles, mais encore pratiquement nimporte quelle matière corbusti-ble, y compris les combustibles pauvres, c'est-à-dire ayant une faible valeur calorifique. En pratique, on peut utiliser toute matière combustible ayant un pouvoir calorifique au moins égal à 2000 kcal/kg.
On peut égalemert effectuer l'incorporation du produit obtenu par granulation du mélange d'ordures broyées et de matière minérale contenant de l'oxyde de calcium dans le mélange des ingrédients de la fabrication du clinker en mélangeant ce produit, soit sous forme de granulés soit à l'état de poudre obtenue par broyage de ces granulés, auxdits ingrédients, avant leur introduction dans le four de cimenterie.
Pour permettre le réglage de la composition du clinker en vue de l'obtention d'un clinker ayant la composition désirée, et notamment d'un clinker conforme aux normes usuelles de composition du ciment, il peut être éventuellement nécessaire d'incorporer dans le mélange des matières premières soumises à la cuisson à haute température, dans le four de cimenterie, au moins une matière première additionnelle qui contient des ingrédients destinés à se retrouver tels quels dans le clinker ou qui est susceptible d'être au moins en partie convertie en de tels ingrédients au cours de cette cuisson.
Une telle matière première additionnelle peut notamment consister en une matière minérale contenant de l'oxyde de calcium, en une matière siliceuse ou en une matière renfermant du fer sous forme d'oxyde ferreux Fe203 ou susceptible d'être au moins en partie convertie en cet oxyde lors de la cuisson dans le four de cimenterie.
Comme matière minérale additionelle contenant de l'oxyde de calcium, on peut avantageusement utiliser de la calcite thermique, correspondant à une teneur de 92% en poids de CaO à l'état calciné. Comme matière minérale siliceuse additionnelle, on peut avantageusement utiliser de l'argile, des cendres volantes siliceuses, du quartz ou des déchets de verre. Comme matière minérale additionnelle susceptible d'être au moins en partie convertie en oxyde ferreux lors de la cuisson à haute température dans le four de cimenterie, on peut avantageusement utiliser de la pyrite.
Les proportions relatives des différents constituants du mélange des matières premières destinées à être soumises à la cuisson à haute température dans le four de cimenterie (c'est à dire les proportions du produit à base d'ordures traitées mécaniquement et thermochimiquement, du mélange des matières premières habituelles de la fabrication du clinker et des matières premières additionnelles éventuelles) peuvent être facilement calculées, en appliquant les règles de mélange bien connues de l'homme du métier, notamment la règle d'alliage, compte tenu, d'une part, de la composition des cendres du produit à base d'ordures traitées et, d'autre part, de la composition du clinker que l'on obtiendrait uniquement à partir des matières premières habituelles de la fabrication du ciment.
Avantageusement, on règle ces proportions de façon que la teneur en CaO dans le clinker qui serait obtenu uniquement à partir d'un mélange du produit à base d'ordures traitées et d'une matière première additionnelle contenant de l'oxyde de calcium soit identique à celle du clinker obtenu uniquement à partir des matières premières habituelles de la fabrication du ciment.
Il est également avantageux de régler les proportions du mélange des matières premières de façon que la composition du clinker final soit identique, mise à part la teneur en chlore, à celle du clinker qui serait obtenu uniquement à partir des matières premières habituelles de la fabrication du ciment.
Pour assurer le maintien de la proportion relative de la matière à base d'ordures traitées et du mélange des autres matières premières soumises à la cuisson à haute température dans des limites ap4
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propriées à l'obtention d'un ciment ayant une composition convenable quelles que soient les variations de la composition moyenne des ordures utilisées comme matériaux de départ, il est avantageux de procéder à une analyse du produit à base d'ordures traitées ainsi que, éventuellement, à une analyse des autres matières premières de la fabrication du ciment et de régler convenablement le dosage de ces matières en fonction des résultats de ces analyses. A cet effet, on peut utiliser tout appareillage d'analyse et de dosage approprié, notamment des appareils automatiques fonctionnant en continu.
On peut, bien entendu, également maintenir la composition du produit à base d'ordures traitées dans des limites prédéterminées, même en cas de variation de la composition moyenne des ordures de départ, par analyse de cette dernière composition et réglage des proportions Velatives d'ordures broyées et de matière contenant de l'oxyde de calcium en fonction des résultats de cette analyse. On peut aussi modifier de manière appropriée la composition de la matière contenant de l'oxyde de calcium, dans le cas où cette composition est constituée par un mélange de diverses matières.
L'invention est illustrée notamment dans les feuilles 2-3 des dessins dans lesquels:
1 Grappin
2 Déchiqueteurs 200 KW c/v
3 Tapis transporteur 3 KW c/v
4 Tambours magnétiques 600/1000 m/m
5 Tapis transporteur
6 Séparateur Magnétique
7 Séparateur Magnétique
8 Alimentateur
9 Broyeur
10 Tapis Transporteur
11 Elévateur
12 Cribles Rotatifs
13 Tapis Transporteur
14 Tapis Transporteur
15 Table Densimétrique
16 Séparateur Verres et Métaux
17 Tapis Transporteur
18 Mélangeur
19 Vis Doseuse
20 Presses pour Densification
21 Tapis Transporteur
22 Cilos Additifs
23 Vibrateur
24 Vis sans fin
25 Elévateur
26 Doseur avec Vis sans fin
27 Elévateur
28 Tapis Transporteur
29 Cilos de Régulation
30 Tapis Transporteur
31 Deux Sécheurs
32 Cyclones
33 Filtres des Gaz
34 Elévateur
35 Vis sans Fin
36 Cilos alimentation
37 Granulateur
38 Presses à Granulation
39 Groupe de Refroidissement
40 Filtres
41 Tapis Transporteur
42 Elévateur
43 Tapis Transporteur
44 Ecluse
45 By-Passe
46 Vis de Transport
47 Cilos de Stockage
48 Aspiration + Filtrage des Poussières
49 Aspiration des Produits Finis
50 Compresseurs 33a Vis sans Fin
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Le procédé peut être décrit de façon schématique ainsi:
Les ordures Ménagères sont déversés dans une fosse de stockage et extradés par grapin 1.
Le grapin 1 déverse sa charge d'O.M. dans un déchiqueteur à marteau 2.
Le déchiqueteur 2 réduit les O.M. à une fraction de 2 cm à 15 cm environ tout en déchargeant les sacs poubelles.
Un tapis transporteur vibrant 4 d'une grande largeur, muni d'un overband 4, élimine les ferreux et les piles 7.
Un broyeur à marteau 9, muni d'une cheminée balistique 11 termine la première partie de réduction.
Le transporteur 5, muni d'un overband et poulie magnétique 6, évacue les ferreux et les piles.
Un crible 12 sélectionne les produits qui continuent la chaîne, les autres sont recyclés dans le broyeur 9.
Transporteur 13.
La table d'ensimétrie 15 permet l'élimination des non-ferreux, du verre, des plastiques et divers inertes.
Presse à granulés 20, densification des produits, granules 1.
Tube sécheur 31 avec une température à l'entrée de 220° et de 60° à la sortie environ. Des cyclones 32 et filtres à manche complètent cet ensemble 33.
Mélangeur 37 avec incorporation d'additifs CaO avec doseur pour une quantité définie selon le produit de base choisi. Cette addition de CaO n'est pas à prévoir suivant le cas des produits choisis.
Presse à granulation 38 (réduction des produits) densification, le produit se présente sous forme de granules 2.
Par élévateur 42 et tapis transporteur 43, le produit fini est stocké dans des silos 47.
Exemple 1:
a) Préparation d'un produit à base d'ordures traitées:
mécaniquement et thermochimiquement (désignée par le terme de «Mélange No. 1»):
On prépare un mélange homogène pulvérulent constitué de 90%, en poids, d'ordures broyées ne contenant pas de corps métalliques et 10% en poids de calcite technique (ayant une teneur pondérale de 51,5% en CaO). On granule ce mélange, sous une pression de 600 bars, au moyen d'un granula-teur rotatif à rouleaux et filière, de façon à former des comprimés cylindriques ayant un diamètre de 8 mm et une longueur variant entre 10 et 30 mm, ces comprimés contenant environ 20 à 40% en poids d'humidité.
On soumet ces comprimés à un chauffage à une température de 200-C, pendant 30 minutes, dans un four tubulaire rotatif. Ce traitement thermique permet de transformer les comprimés en granulés, dont la teneur en humidité est de l'ordre de 0,5% en poids.
On broie ces granulés, au moyen d'un broyeur à marteaux, de façon à former un mélange (désigné ci-dessus par le terme de «Mélange No. 1 ») contenant des grains et des fibres ayant des dimensions maximales comprises entre 0,5 et 4 mm avec une valeur moyenne de 2 mm.
Ce mélange No. 1 correspond à un taux de cendres (obtenues par calcination à 1450°C jusqu'à poids constant) de 46,8% en poids, dont l'analyse a donné les résultats suivants (en pourcentage pondéral):
CaO
: 15,72
MgO
2,36
SÌO2
: 45,45
so3
2,8
ai2o3
: 8,52
Cl
2,6
Fe2Û3
: 12,31
K20
2,2
NaaO
2,3
autres matières
Complément à 100
minérales b) Fabrication d'un clinker:
On fabrique un clinker, en procédant de la manière usuelle à la cuisson à 1450°C, dans un four rotatif de cimenterie, d'un mélange de matériaux de départ ayant la composition suivante (en parties pondérales):
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- «Mélange No. 1» (préparé de la manière décrite en a) : 7,14
- Calcite technique (correspondant à une teneur pondérale de 92% en CaO à l'état calciné): 12,93
- Mélange de matières premières traditionnelles pour la fabrication du ciment (mélange de 150,48 69% en poids de calcite technique et de 31%, en poids, d'argile produisant par cuisson dans le four de cimenterie, un clinker dont la composition correspond aux valeurs indiquées ci-dessous):
- Sable de quartz à 98% en poids de sìo2 (à titre de matière siliceuse permettant l'obtention 0,537 de la teneur désirée de 21% en poids de sìo2 dans le clinker final:
La composition de la calcite technique utilisée correspond aux valeurs d'analyse suivantes obtenues après calcination (en pourcentage pondéral):
CaO
92
so3
0,1
Si02
3
Cl
0
ai2o3
2
k2o
0
Fe2Û3
0,8
Na20
0
MgO
1,2
autres matières
Complément à 100%
minérales
On obtient ainsi un clinker final dont la composition correspondant aux valeurs suivantes (en pourcentage pondéral):
CaO : 66,5 SO^ ! 4%
Si02 : 21 Cl : 0,1%
Cette composition est, mise à part la teneur en chlore, identique à celle du clinker qui serait obtenu uniquement à partir du mélange de calcite technique et d'argile utilisé.
Ces valeurs sont conformes aux normes usuelles de composition du ciment.
Il est à remarquer que la composition du clinker, dit «Clinker No. 1», qui serait obtenu uniquement à partir du «Mélange No. 1 » et de la calcite technique correspond aux valeurs suivantes (en pourcentage pondéral):
CaO
: 66,5
S03
: 0,99
sìo2
: 16,9
Cl
: 0,87
ai2o3
: 4,2
k2o
: 0,73
Fe203
: 4,65
NaaO
: 0,73
On voit donc que la teneur en CaO dans le «Clinker No. 1 » est identique à la teneur de ce composé dans le clinker qui serait obtenu à partir du mélange des ingrédients usuels de la fabrication du ciment. La teneur de 21% en sìo2 dans le clinker final (identique à celle du clinker obtenu à partir du mélange des ingrédients usuels) est atteinte grâce à l'adjonction du sable de quartz en tant que matière siliceuse additionnelle.
Les ordures broyées utilisées comme matière première ont une valeur thermique d'environ 3000 kcal/ kg et la cuisson dans le four de cimenterie de l'ensemble du mélange de matériaux de départ indiqué ci-dessus pour l'obtention du clinker final nécessite un apport total d'énergie thermique de 900 kcal/kg (par rapport au poids de clinker obtenu). Par conséquent l'utilisation de 0,3 kg d'ordures broyées comme matière première, en mélange dans les proportions susmentionnées avec les autres ingrédients indiqués, permet de fournir l'énergie thermique nécessaire à la fabrication de 1 kg de clinker. Il en résulte une économie de 11% sur le cout du combustible dans les conditions du présent exemple.
Exemple 2:
On procède, de manière similaire à celle qui est décrite dans l'exemple 1, à la préparation d'une matière pulvérulente à base d'ordures traitées mécaniquement et thermochimiquement (Mélange No. 2) et à la fabrication d'un clinker.
Les ordures broyées de départ ont une composition telle que l'analyse des cendres du «Mélange No.
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2» donne les résultats suivants (en pourcentage pondéral):
CaO SÌO2 ai2o3 Fe2Û3
14,7 S03
47,35 Cl
20,83 k2o
5,68 Na2Û
0% 1% 1,9% 2%
Le clinker final a la même composition que celui obtenu selon l'exemple 1.
Le mélange total des matériaux soumis à la cuisson dans le four de cimenterie a la composition suivante (en parties pondérales):
- Mélange No. 2 (quantité indiquée en poids de cendres correspondant au poids de 24 mélange utilisé):
- Calcite technique: 22,78
- Mélange de 72% en poids de calcite technique et 28% en poids d'argile 111,28 (identique à celui utilisé selon l'exemple 1):
- Sable de quartz à 98% en poids de sìo2: 1,44
- Pyrite (quantité indiquée en poids équivalent de Fe203): 0,69
La composition du clinker, dit «Clinker No. 2», qui serait obtenu uniquement à partir du «Mélange No. 2» et de la calcite technique (dans les proportions relatives spécifiées ci-dessus), correspond aux valeurs suivantes (en pourcentage pondéral):
Le clinker final a la même composition que celui obtenu selon l'exemple 1.
L'utilisation d'ordures broyées, dans les proportions et les conditions spécifiées ci-dessus, dans le présent exemple, permet de réaliser une économie de 25% sur le coût du combustible nécessaire à la cuisson des matières premières de la fabrication du clinker dans le four de cimenterie.
Ces granules ont la particularité d'avoir un pouvoir calorifique élevé (3600 Kcal / Kg environ). Ce produit se transporte très facilement. Il est inodore. L'utilisation de ce produit trouve des débouchés sans: L'industrie du ciment au titre de combustible qui s'injecte directement dans la chambre de combustion. Dans des centrales thermiques. Dans des centrales HYDRO-ELECTRIQUES.
Le bilan des masses est:
Pour 1000 kg d'ordures ménagères on obtient une fourchette entre 500 kg et 700 kg de granulats. Ce procédé de transformation des o.M. est sans aucun risque pour l'environnement et également pour le personnel travaillant dans l'installation. La valorisation des granulats dans l'indistrie tel que citée ci-des-sus démontre que leurs utilisations n'ont en aucun cas produit de nuisance dans les fours à ciment, et vis à vis du clinker. Il en va de même pour les autres industries utilisant les granulats.
ENERGIE CBilanl
La chaîne consomme 120 kwh pour traiter 1 tonne d'O.M. 1 Tonne d'O.M. donne environ 500 à 700 kg de granulats et que l'on prenne une moyenne de 600 kg de granulats, cela représente environ 250 litres de fuel léger, et, que pour traiter 1 tonne d'O.M. il faille 35 litres de fuel, on constate que l'énergie produite est de 7.14 fois l'énergie consommée.
Ce procédé est reconnu comme simple - rapide - économique, respectant toutes les règles en vigueur sur la protection de l'environnement.
Claims (12)
1. Procédé de fabrication de ciment, par cuisson à haute température d'un mélange de calcaire et d'argile, ou d'un mélange de silice, chaux, alumine et oxydes de fer, adjonction de gypse au clinker résultant de cette cuisson et broyage du mélange final ainsi obtenu, caractérisé en ce que l'on incorpore
CaO : 66,5 so3
SiOa : 17,63 Cl ai2o3 : 8,21 K20
Fe2Û3 : 2,40 Na2Û
MgO : 1,35
0,07 0,33 0,62 0,66
8
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CH 685 557 A5
au mélange des ingrédients de départ de la fabrication du clinker un produit obtenu par granulation sous pression d'un mélange homogène pulvérulent renfermant une proportion majeure d'ordures broyées, pratiquement exemptes de corps métalliques, et une proportion mineure d'au moins une matière minérale contenant de l'oxyde de calcium CaO, à l'état libre ou combiné, et traitement thermique des granulés ainsi formés, à une température comprise entre 130 et 230°C, pendant une durée telle que leur teneur en eau soit amenée à une valeur de 0,1 à 1% en poids.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue l'incorporation du produit obtenu par granulation du mélange d'ordures broyées et de matière minérale contenant de l'oxyde de calcium dans le mélange des ingrédients de la fabrication du clinker en injectant ce produit dans au moins un brûleur secondaire de chauffage du four de cimenterie placé en amont de ce dernier compte tenu du sens de déplacement des ingrédients de la fabrication du clinker.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on injecte ledit produit dans le brûleur secondaire en mélange avec au moins une matière combustible.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit produit est réduit en poudre fine préalablement à son injection dans le brûleur secondaire.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la proportion Ca0/Si02 dans le mélange final obtenu après incorporation du produit à base d'ordures traitées dans le mélange des ingrédients de départ de la fabrication du clinker, est comprise entre 3 et 4.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matière minérale contenant de l'oxyde de calcium est choisie parmi la chaux vive, les cendres volantes, la calcite, les scories et les mélanges d'ingrédients de départ de la fabrication du ciment.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mélange d'ordures broyées et de matière minérale contenant de l'oxyde de calcium contient de 90 à 95, en poids, d'ordures et de 5 à 10% de cette matière minérale.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on incorpore en outre au mélange des ingrédients de départ de la fabrication du clinker, au moins une matière minérale contenant de l'oxyde de calcium, ou susceptible d'être au moins en partie transformée en oxyde de calcium au cours de la cuisson, à haute température de ces ingrédients.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite matière minérale contenant de l'oxyde de calcium est la calcite.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on incorpore au moins une matière siliceuse additionnelle dans le mélange des ingrédients de départ de la fabrication du clinker.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite matière siliceuse est choisie parmi l'argile, les cendres volantes siliceuses, le verre, le sable de quertz et la silice.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'on incorpore, dans le mélange des ingrédients de départ de la fabrication du clinker, au moins une matière renfermant du fer sous forme d'oxyde ferreux Fe2Û3 et/ou susceptible d'être au moins en partie convertie en oxyde ferreux au cours de la cuisson à haute température desdits ingrédients.
9
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH482/93A CH685557A5 (fr) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | Procédé de fabrication de ciment. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH482/93A CH685557A5 (fr) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | Procédé de fabrication de ciment. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH685557A5 true CH685557A5 (fr) | 1995-08-15 |
Family
ID=4188016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH482/93A CH685557A5 (fr) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | Procédé de fabrication de ciment. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH685557A5 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013191524A1 (fr) * | 2012-06-19 | 2013-12-27 | Instituto Mexicano De Tecnologia Del Agua | Mélange brut pour la préparation de clinker, et la production ultérieure de ciment de type portland, et bétons résistants à l'attaque d'acide chimique directe |
| CN111792858A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-20 | 江苏建鸿环保材料科技有限公司 | 硅酸二钙-硫硅酸钙-硫铝酸盐水泥及一次烧成方法 |
-
1993
- 1993-02-17 CH CH482/93A patent/CH685557A5/fr not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013191524A1 (fr) * | 2012-06-19 | 2013-12-27 | Instituto Mexicano De Tecnologia Del Agua | Mélange brut pour la préparation de clinker, et la production ultérieure de ciment de type portland, et bétons résistants à l'attaque d'acide chimique directe |
| CN111792858A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-20 | 江苏建鸿环保材料科技有限公司 | 硅酸二钙-硫硅酸钙-硫铝酸盐水泥及一次烧成方法 |
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|---|---|---|---|
| PFA | Name/firm changed |
Owner name: CATREL TECHNOLOGIE ROGER JOHN CLENIN,72, ROUTE DE |
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