La présente invention concerne une composition convenant pour la fabrication de plâtre alvéolaire, elle a plus particulièrement pour objet une composition permettant la fabrication de plâtre alvéolaire à base de gypse cimique. The present invention relates to a composition suitable for the manufacture of cellular plaster, it relates more particularly to a composition allowing the manufacture of cellular plaster based on cimic gypsum.
Les procédés de fabrication d'acide phosphorique par attaque des phosphates naturels par de l'acide sulfurique donnent naissance à des quantités importantes de gypse. Ces gypses chimiques ou phosphogypses sont le plus souvent valorisés en les transformant en plâtre par calcination des phosphogypses simplement épurés par lavage à l'eau. Le plâtre ainsi obtenu présente des caractéristiques de prise différentes de celles. du plâtre fabriqué à partir du gypse naturel qui sont dues pour l'essentiel aux traitements spécifiques du gypse chimique a) l'obtention du gypse chimique à partir d'une solution conduit à un pito- duit présentant une granulométrie plus fine que celle du gypse naturel b) le traitement thermique que subit le gypse chimique conduit à un plâtre trés réactif. The processes for manufacturing phosphoric acid by attacking natural phosphates with sulfuric acid give rise to large quantities of gypsum. These chemical gypsum or phosphogypsum are most often recovered by transforming them into plaster by calcination of phosphogypsum which is simply purified by washing with water. The plaster thus obtained has different setting characteristics from those. plaster made from natural gypsum which is mainly due to specific treatments of chemical gypsum a) obtaining chemical gypsum from a solution leads to a product having a finer particle size than that of gypsum natural b) the heat treatment undergone by the chemical gypsum leads to a very reactive plaster.
Ces caractéristiques de prise originale du plâtre issu du gypse chimique ne permettent pas la fabrication du plâtre alvéolaire par les procédés connus utilisés avec le plâtre fabriqué à partir de gypse naturel. Ces procédés consistent de façon générale à mettre en oeuvre un agent porophore
Dans le cas du plâtre provenant de phosphogypse des difficultés considérables apparaissent dans la coordination de la fin de la formation de la mousse avec le commencement de la prise : il se produit en particulier soit un dégagement de gaz trop rapide qui conduit à l'affaissement de la mousse, soit un commencement de prise conduisant à la formation d'un corps non homogène présentant de faibles propriétés mécaniques.These original setting characteristics of plaster from chemical gypsum do not allow the manufacture of cellular plaster by known processes used with plaster made from natural gypsum. These methods generally consist in using a porophore agent
In the case of plaster coming from phosphogypsum considerable difficulties appear in the coordination of the end of the formation of the foam with the beginning of the setting: there occurs in particular either a too rapid evolution of gas which leads to the collapse of the foam, that is to say a beginning of setting leading to the formation of a non-homogeneous body having weak mechanical properties.
La présente invention concerne une composition convenant pour la fabrication de plâtre alvéolaire à partir de plâtre issus de phosphogypse caractérisé en ce qu'elle est constituée de carbonate de calcium d'acide oxalique ou d'acide fluosilicique et d'hydroxyméthylcellulose utilisés dans des rapports pondéraux carbonate de calcium/acide/hydrexynYthylcellulose compris entre 100/500/20 et 100/16/0,033. The present invention relates to a composition suitable for the manufacture of cellular plaster from plaster obtained from phosphogypsum, characterized in that it consists of calcium carbonate of oxalic acid or of fluosilicic acid and of hydroxymethylcellulose used in weight ratios calcium carbonate / acid / hydrexynYthylcellulose between 100/500/20 and 100/16 / 0.033.
Les quantités des ingrédients utilisés pour l'obtention des compositions conformes à l'invention varient dans des limites qui dépendent du matériau que l'on veut fabriquer. Par rapport au poids sec de plâtre la quantité de carbonate de calcium utilisée est comprise entre 0,5 et 3 % en poids et de préférence entre 1 et 2 % en poids. Les proportions d'acide oxalique ou fluosilicique s'élèvent au plus à 2,5 % en poids par rapport au poids sec de plâtre et au moins 0,5 % en poids. L'hydrométhylcellulose est employée à raison de 0,001 % à 0,1 t en poids par rapport au poids sec de plâtre. The quantities of the ingredients used to obtain the compositions in accordance with the invention vary within limits which depend on the material which it is desired to manufacture. Relative to the dry weight of plaster, the amount of calcium carbonate used is between 0.5 and 3% by weight and preferably between 1 and 2% by weight. The proportions of oxalic or fluosilicic acid amount to at most 2.5% by weight relative to the dry weight of plaster and at least 0.5% by weight. Hydromethylcellulose is used in an amount of 0.001% to 0.1 t by weight relative to the dry weight of plaster.
Le carbonate de calcium utilisé pour la fabrication de la composition conforme à l'invention est introduit de préférence sous forme de craie. The calcium carbonate used for the manufacture of the composition in accordance with the invention is preferably introduced in the form of chalk.
L'emploi de quantités variables de carbonate de calcium permet, pour une quantité d'acide donnée de fabriquer des matériaux présentant des densités variables et ainsi de disposer de matériaux ayant des propriétés mécaniques variables. Les acides oxaliques et fluosilicique utilisés pour la fabrication des compositions de l'invention sont de préférence utilisés à raison de 0,5 à 1 z en poids par rapport poids du plâtre sec. L'utilisation d'autres acides minéraux tels que nitrique, phosphorique et sulfurique conduit à des compositions qui ne permettent pas de fabriquer un matériau de plâtre alvéolaire présentant une structure homogène et une densité régu lière. Selon l'invention l'hydroxyméthylcellulose est employé à raison de 0,001 à 0,1 % en poids et de préférence 0,002 à 0,001 %.The use of variable quantities of calcium carbonate makes it possible, for a given quantity of acid, to manufacture materials having variable densities and thus to have available materials having variable mechanical properties. The oxalic and fluosilicic acids used for the manufacture of the compositions of the invention are preferably used in an amount of 0.5 to 1% by weight relative to the weight of the dry plaster. The use of other mineral acids such as nitric, phosphoric and sulfuric leads to compositions which do not make it possible to manufacture a cellular plaster material having a homogeneous structure and a regular density. According to the invention, hydroxymethylcellulose is used in an amount of 0.001 to 0.1% by weight and preferably 0.002 to 0.001%.
La fabrication de plâtre alvéolaire avec les compositions de l'invention est réalisée en utilisant une quantité d'eau telle que le rapport pondéral eau soit égal ou supérieur à 0,8. De préférence la composition est plâtre omise en oeuvre en utilisant les divers ingrédients de la façon suivante : le carbonate de calcium est additionné au plâtre sec, les autres constituants de la composition : acide et hydroxyméthylcellulose sont de préférence mis en solution aqueuse et addtionnés au plâtre au moment du gâchage de ce dernier avec l'eau. Dans le cas de l'acide oxalique la composition de l'invention peut aussi être conservée et utilisée sous la forme de trois constituants : cette présentation de la composition n'est cependant pas avantageuse car elle nécessite des précautions importantes pour éviter les prises d'eau pouvant conduire à un début d'hydratation. The manufacture of cellular plaster with the compositions of the invention is carried out using an amount of water such that the water weight ratio is equal to or greater than 0.8. Preferably the composition is plaster omitted using the various ingredients as follows: calcium carbonate is added to the dry plaster, the other constituents of the composition: acid and hydroxymethylcellulose are preferably placed in aqueous solution and added to the plaster when mixing it with water. In the case of oxalic acid, the composition of the invention can also be stored and used in the form of three constituents: this presentation of the composition is however not advantageous since it requires significant precautions to avoid taking water which can lead to the start of hydration.
Il est possible également d'ajouter aux compositions de l'invention dcs additifs conventionnels tels que des hydrofuges comme des huiles de silicone, ou encore des fongicides. It is also possible to add to the compositions of the invention conventional additives such as water repellents such as silicone oils, or even fungicides.
Dans le cadre de l'invention, l'expression "plâtre issu de phosphogypse" est utilisée pour désigner le plâtre obtenu par calcination du phosphogypse et qui correspond à l'hémihydrate Béta de sulfate de calcium de formule Ca Sur 1 H 0. In the context of the invention, the expression "plaster obtained from phosphogypsum" is used to designate the plaster obtained by calcination of phosphogypsum and which corresponds to the hemihydrate Beta of calcium sulphate of formula Ca Sur 1 H 0.
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Le plâtre alvéolaire fabriqué en mettant en oeuvre les composi- tions conformes à l'invention peut être utilisé pour la confection de blocs, ou de panneaux et de façon plus générale chaque fois que des matériaux légers, isolants et résistants au feu sont exigés. Il convient en particulier pour la fabrication de cloisons, de planchers et plus particulièrement pour la confection de pieces de maçonneries tels que hourdis. Il peut aussi en utilisant les machines classiques utilisées dans l'industrie du plâtre etre projeté sur des murs de béton ou de parpaings.
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The cellular plaster manufactured using the compositions in accordance with the invention can be used for making blocks or panels and more generally whenever light, insulating and fire-resistant materials are required. It is particularly suitable for the manufacture of partitions, floors and more particularly for the manufacture of masonry pieces such as slabs. It can also using conventional machines used in the plaster industry be sprayed on concrete walls or concrete blocks.
Les exemples suivants illustrent la présente invention
Exemple i
A 100 parties en poids de plâtre (hemihydrate ss) obtenu par calcination de phosphogypse on ajoute les ingrédients suivants - 1 partie de carbonate de calcium, - 1,5 parties d'acide oxalique - 0,0075 partie d'hydroxyméthylcellulose
Le mélange est gâché avec 80 parties d'eau puis coulé immédiatement dans un moule. On attend la fin de prise du plâtre soit environ 20 minutes puis on démoule.Apres séchage on obtient un matériau de densité 0,50 kg/dm3 oui présente les caractéristiques suivantes - résistance en flexion........ 6,2 kg/cm NF B 12 401 - résistance en compression....10,1 kg/cm kg/cm2
Exemple 2
A 100 parties en poids de plâtre (hemihydratel3) obtenu par calcination de phosphogypse on ajoute les ngradients suivants - 1 partie de carbonate de calcium, - 0,6 partie d'acide fluosilicique technique, - 0,005 partie d'hycroxytétnylcelllose
Dans les mêmes conditions de mise en oeuvre que dans ltexemple précédent, on obtient apres séchage un matériau de densité 0,45 kg/dm présentant les caractéristiques suivantes - résistance en flexion 5,7 kg/cm2 - resistance en com.pression 8,7 kg/cm2. The following examples illustrate the present invention
Example i
To 100 parts by weight of plaster (hemihydrate ss) obtained by calcination of phosphogypsum, the following ingredients are added - 1 part of calcium carbonate, - 1.5 parts of oxalic acid - 0.0075 part of hydroxymethylcellulose
The mixture is mixed with 80 parts of water and then immediately poured into a mold. We wait until the end of setting of the plaster, about 20 minutes, then we unmold. After drying we obtain a material with a density of 0.50 kg / dm3 yes, has the following characteristics - flexural strength ............ 6.2 kg / cm NF B 12 401 - compressive strength .... 10.1 kg / cm kg / cm2
Example 2
To 100 parts by weight of plaster (hemihydratel3) obtained by calcination of phosphogypsum the following ngradients are added - 1 part of calcium carbonate, - 0.6 part of technical fluosilicic acid, - 0.005 part of hycroxytétnylcelllose
Under the same operating conditions as in the previous example, after drying a material with a density of 0.45 kg / dm is obtained having the following characteristics - flexural strength 5.7 kg / cm2 - compressive strength 8.7 kg / cm2.