FR2602778A1 - Procedes de liaison et de traitement de particules et briquette de combustible obtenue par ces procedes - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION POUR ENRICHIR, LIER ET AGGLOMERER EN BRIQUETTES DU CHARBON ET D'AUTRES MATIERES CARBONEES EN PARTICULES. LES PARTICULES DE MATIERE, PAR EXEMPLE DES FINES OU DU POUSSIER DE CHARBON, SONT CHAUFFEES ET SECHEES DANS UN APPAREIL 40 PUIS COMPRIMEES LES UNES AUX AUTRES PAR UN POLYMERE PHENOLIQUE D'URETHANNE RECOUVRANT INDIVIDUELLEMENT LES PARTICULES ET LES LIANT AUX PARTICULES CONTIGUES. LE POLYMERE RESULTE DE LA REACTION EXOTHERMIQUE DE POLYMERISATION D'UNE RESINE PHENOLIQUE ET D'UN ISOCYANATE ORGANIQUE, CATALYSEE PAR UNE AMINE ORGANIQUE. LA CHALEUR DE CETTE REACTION EST UTILISEE POUR AGGLOMERER LES PARTICULES, PAR EXEMPLE DANS UNE MACHINE 120 DE BRIQUETAGE. DOMAINE D'APPLICATION: PRODUCTION DE BRIQUETTES DE COMBUSTIBLE, ETC.

Description

L'invention concerne un procédé pour lier et agglomérer des particules finement divisées. L'invention concerne également des briquettes, y compris des briquettes de combustible, produites par ce procédé.

Dans l'exploitation minière des minéraux de la terre, des opérations de lavage à l'eau sont souvent effectuées pour séparer les constituants intéressants des constituants moins utiles des matériaux exploités. Ces constituants moins utiles, souvent appelés "résidus", ont généralement été considérés comme des déchets en raison du coût élevé demandé pour les rendre plus intéressants. Ils sont habituellement rejetés en tant que gangue dans des bassins ouverts. Un exemple de tels matériaux rejetés est constitué par les fines de charbon entraînées par l'effluent des opérations de lavage du charbon.

Des efforts récents pour trouver de nouvelles sources d'énergie ont porté sur des tentatives de mise en valeur de ces suspensions de fines de charbon et de leur traitement pour leur donner une forme convenant à une utilisation en ta-nt que combustible. Ces essais ont consisté à ajouter des agents de liaison aux particules de charbonséchées provenant de telles suspensions.

Ces techniques n'ont obtenu, le cas échéant, qu'un succès marginal pour de nombreuses raisons comprenant la faible enthalpie du produit fini. Les raisons principales de cette faible enthalpie ont été une impossibilité de lier les particules de charbon dans un état exempt d'humidité et une impossibilité de rendre suffisamment imperméable le produit fini et de le protéger d'une dégradation en cours de stockage.

Le brevet britannique N" 2 076 014 décrit un procédé pour former une briquette de charbon à l'aide d'un liant comprenant un polyuréthanne cationique et utilisant un composé d'azote tertiaire à l'état ammonium.

Ce procédé nécessite l'apport de chaleur pour former le liant ainsi que l'addition de chaleur pour former la briquette.

Le procédé de l'invention prépare un polymère d'uréthanne en tant que liant, mais à la différence du brevet britannique précité, il s'agit d'un polymère d'uréthanne phénolique. Le liant de la présente invention n'utilise pas de matière ionique ni de sels d'ammonium.

En outre, aucun apport extérieur de chaleur n'est demandé pour former le liant ou dans l'étape d'agglomération, autre que la chaleur générée par la réaction de l'opération d'agglomération pour former la briquette.

L'invention propose un procédé pour mettre en valeur, lier et agglomérer des particules carbonées telles qu'une suspension de charbon ou du poussier de coke ou bien, dans d'autres formes de réalisation, des particules métalliques telles que du fer en poudre fine, des battitures de laminage ou des particules non métalliques. Un aspect important et surprenant de 1 invention est que le revêtement formé par les agents de liaison rend imperméables a l'eau et résistantes aux intempéries les particules carbonées enrichies ou non enrichies ou les particules métalliques et non métalliques.

Les agents de liaison qui sont utilisés dans la présente invention sont préparés en présence des particules qui sont liées par mélange des matières suivantes avec les particules
1. Résine phénolaldéhyde (100% ou en solution
avec des solvants,
2. Isocyanates (100% ou en solution avec
des solvants), qui sont des agents de
couplage pour la résine phénol-aldéhyde,
et
3. Un catalyseur (100% ou en solution avec
des solvants) pour la réaction de la
résine phénol-aldéhyde avec l'isocyanate
afin de former un polymère phénolique
d'uréthanne thermodurcissable.

Le mode opératoire préféré consiste à utiliser des solvants pour les trois constituants afin d'abaisser la viscosité et d'obtenir une bonne aptitude au mélange avec des particules, ce qui assure un mélange aisé des constituants avec les fines carbonées ou métalliques et favorise un mélange uniforme pour les opérations ultérieures d'agglomération en briquettes. Il est possible d'utiliser certains ou la totalité des constituants sans solvant, pourvu que la viscosité des constituants convienne à l'exécution du malaxage demandé pour la production d'un mélange uniforme pour les opérations d'agglomération en briquettes. Si un solvant est utilisé, son type particulier n'est pas critique pourvu que ce solvant soit inerte vis-à-vis de la résine phénol-aldéhyde et l'isocyanate.Le solvant utilisé peut commodément etre un mélange de solvants pour la résine phénol-aldéhyde, ainsi que pour lest isocyanates.

La résine phénol-aldéhyde préférée est le phénol-formaldéhyde. En général, la première étape du processus de liaison consiste à mélanger la quantité demandée de résine phénol-formaldéhyde (à 100% ou en solution avec un solvant) avec des particules de matière, telles que des particules carbonées ou des particules métalliques ou non métalliques. Si cela est souhaité, une solution de catalyseur peut être mélangée aux particules au moment ou la résine phénolformaldéhyde leur est ajoutée. La résine phénol-formaldéhyde et le catalyseur peuvent soit être prémélangés entre eux, soit mélangés séparément avec et sequentielle- ment avec les particules de matière, dans un ordre quelconque.Ensuite, une quantité appropriée d'îsoc-ya- nate (à 100% ou en solution avec un solvant) est ajoutée aux particules et malaxée pendant un temps suffisant pour produire un mélange uniforme avec les particules.

Puis les particules sont agglomérées en briquettes à l'aide d'un équipement classique de briquetage. Aucun apport extérieur de chaleur n'est nécessaire durant les étapes de réaction ou de briquetage. Les briquettes durcissent à la température ambiante ou sous l'effet de la chaleur générée par ltopération de briquetage, suivant la forme de la configuration de l'équipement de briquetage pendant que l'isocyanate réagit avec le phénol-formaldéhyde pour former une liaison adhésive uniforme des particules individuelles carbonées, métalliques ou non métalliques, par la réaction de la résine phénolique avec l'isocyanate de couplage en présence du catalyseur.

Bien que l'onne soit lié par aucune théorie, on peut penser que les avantages de la présente invention découlent d'un fait surprenant apparaissant dans le cours de l'étape de briquetage. On a observé que, lorsqu'un mélange de particules carbonées avec des agents de liaison est aggloméré en briquettes sans apport de chaleur extérieure, une partie du polymère phénolique d'uréthanne thermodurcissable formé exsude ou suinte à la surface de la briquette sous l'effet des pressions de briquetage et forme un mince film de polymère thermodurcissable sur la surface des briquettes. Ce mince film de polymère phénolique d'uréthanne confère d'excellentes caractéristiques d'imperméabilité et de résistance aux intempéries aux briquettes, qu'elles soient constituées de particules carbonées, métalliques ou non métalliques. La briquette de polymère durci possède une grande résistance à la traction et résiste à l'écrasement lors de l'empilage et à la rupture en tombant ou lors des manipulations.

Les corps réactionnels du type îsocyanate confèrent une fonction d'élimination de l'humidité au système en plus de constituer un corps réactionnel de couplage dans la réaction de polymérisation de la résine phénol-aldéhyde. La fonction supplémentaire est l'élimination de l'eau du système. Les isocyanates réagissent avec l'eau pour produire des acides carbamiques substitués qui se décarboxylent aisément pour donner une amine. L'amine réagit ensuite avec l'isocyanate pour donner une urée à substitution symétrique.

Les réactions sont indiquées en tant que Réaction 1 ci-dessous.

Dans la présente invention, les isocyanates polymériques utilisés pour la liaison des particules jouent un double role. Comme indiqué précédemment, une partie de l'isocyanate polymérique réagit avec l'eau présente dans les particules pour former des urées. Ceci réduit la teneur en eau et enrichit ou valorise les particules carbonées. Une autre partie de l'isocyanate polymérique réagit avec la résine phénolique en présence d'un catalyseur à amine organique pour produire un revetement d'adhésif polymérique phénol-uréthanne thermodurcissable qui est utilisé pour la production de briquettes lors de l'opération suivante d'agglomération en briquettes.La production du polymère phénolique d'uréthanne est indiquée comme Réaction 2, ci-dessous.
REACTION I

RECTION 2

<tb> <SEP> OH <SEP> OH
<tb> <SEP> I <SEP> I
<tb> HOU2 <SEP> C <SEP> < <SEP> R <SEP> $ <SEP> CH20H <SEP> + <SEP> O=C=N <SEP> 3 <SEP> CH243 <SEP> N=C=O
<tb> <SEP> RESINE <SEP> PHENOL-FORMALDEHYDE <SEP> ISOCYANATE <SEP> POLYMERIQUE
<tb> <SEP> CATALYSEUR <SEP> DU
<tb> <SEP> 1YPE <SEP> AMINE <SEP> ORGANIQUE
<tb> <SEP> (RETICULATION)
<tb> <SEP> I <SEP> I
<tb> O <SEP> o
<tb> 0-CH24 <SEP> R <SEP> XCH2- <SEP> O- <SEP> C <SEP> -NH <SEP> 4CH2+N~ <SEP> W
<tb>
POLYMERE PHENOLIQUE D'URETHANNE
R1= -CH2 OR -CH2-O-CH2-
Une partie des particules carbonées, telles que des fines de charbon, est avantageusement mélangée à une quantité dosée de résine phénol-formaldéhyde augmentée du catalyseur, afin que l'on obtienne une distribution uniforme ou homogène de la résine phénolique et du catalyseur avec les particules carbonées. L'autre partie est mélangée à une quantité dosée d'isocyanate, avantageusement un isocyanate polymérique tel que le diisocyanatodiphénylméthane polymérique, afin que l'on obtienne une distribution uniforme de l'isocyanate.

Les parties traitées peuvent ensuite être combinées lors d'une opération de malaxage à grande vitesse.

Le mélange obtenu peut ensuite être traité lors d'une opération de briquetage.

Le catalyseur peut être un catalyseur organique contenant de l'azote, tel qu'une base aminée. Des exemples d'un catalyseur convenable comprennent la triéthylamine, la diméthyléthylamine et le 4-phénylpropylpyridène.

Les particules peuvent être chauffées afin que l'humidité soit éliminée avant l'addition des polymères réactionnels. L'enrichissement ou la mise en valeur peut comprendre un séchage à l'air chaud et un classement. Un combustible choisi, un métal ou un minéral associé à des quantités nuisibles d'eau et de gangue peut d'abord être broyé afin que l'ensemble du matériau soit réduit à un état finement divisé.

Le matériau broyé peut ensuite être soumis à un écoulement d'air à contre-courant suffisamment rapide par rapport à la dimension des particules pour former un lit fluidisé de la matière, lit dans lequel les particules sont classées en particules relativement petites et grosses. On sépare les unes des autres les petites particules et les grosses particules en soutirant du lit fluidisé des courants séparés formés de ces particu
les. L'un des courants soutirés est ensuite chauffé
pour que l'humidité soit éliminée. Le courant de particu
les séchées est ensuite divisé en deux parties afin
que les particules reçoivent un revêtement en étant liées, comme décrit ci-dessus. Le mélange résultant
de particules liées et revêtues peut être dirigé vers
un appareil pour la production de briquettes.La réaction
de polymérisation qui a lieu est exothermique et tend
à chasser pratiquement en totalité ou à un degré élevé
toute humidité contenue dans les particules de matière afin de donner une briquette résistant aux intempéries, exempte de substance polluante et ayant une grande résistance à la traction.

Lorsque des fines de charbon constituent la matière en particules, on obtient un combustible
stable et à longue combustion, caractérisé par une teneur en unitéscalorifiquespar unité.de poids supérieure à celle du charbon seul, un point d'inflammation relati- vement bas et un rendement de combustion élevé, comme démontré par le fait que la teneur en monoxyde de carbone de ses gaz de combustion est uniformément inférieure à celle du charbon seul brûlant dans les mêmes conditions.

La briquette de combustible est constituée de particules de charbon qui peuvent avoir une dimension relativement uniforme, telle qu'obtenue par classement et qui sont comprimées sous une forme compactée et liées entre elles par un polymère thermodurcissable phénolique d'uréthanne. Le polymère thermodurcissable phénolique d'-uréthanne peut revêtir à peu près uniformément chacune des particules individuelles et peut lier chaque particule à la particule contiguë. Le polymère de liaison peut constituer 0,5 à 8% en poids du charbon. Le combustible sous sa forme compactée, peut contenir 0,5 à environ 5% d'humidité. En général, le combustible contient moins de 5, 4, 3 ou 2% en poids d'humidité.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels
- la figure 1 est une vue schématique de divers appareils de traitement agencés pour la mise en oeuvre de l'invention
- la figure 2 est une vue schématique d'un appareil destiné à faire circuler des fluides d'échange de chaleur à utiliser dans la présente invention
- la figure 3 est une vue schématique d'un appareillage destiné à ajouter et mélanger deux constituants aux particules de matière traitée conformément à l'invention ; ;
- la figure 4 est une vue schématique d'un appareillage destiné à ajouter un autre constituant aux particules de matière traitée conformément à llinven- tion
- la figure 5 est une vue schématique d'un appareillage analogue à celui de la figure 1, montrant plusieurs trémies de manutention de matière à 1 'extrémi- té aval du procédé de l'invention ;
- la figure 6 est un graphique indiquant les performances d'un combustible lié, obtenu par le procédé de I'invention ;
- la figure 7 est un graphique comparatif montrant les performances d'un charbon bitumineux non lié
- la figure 8 est un graphique montrant les niveaux d'émissions du combustible lié de la figure 6 ; et
- la figure 9 est un graphique montrant les niveaux d'émissions du combustible non lié de la figure 7.

Les figures 1 à 5 représentent schématiquement un agencement d'appareillage de traitement de matériau pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

Il est connu d'enrichir ou de mettre en valeur le charbon et/ou d'autres hydrocarbures en éliminant par lavage les impuretés telles que le soufre et les minéraux du charbon, en récupérant un courant aqueux de résidu contenant les impuretés, en enrichissant le courant de résidu par passage dans un bassin de sédimentation du charbon aqueux dans lequel les minéraux et le soufre se déposent au fond, tandis qu'une couche de charbon s'élève vers la surface et est recueillie par écopage à la surface du bassin.

Conformément à l'invention, on fait passer la couche de charbon écopée dans l'équipement de traitement des matériaux des figures 1 à 5 ou il est lié et aggloméré en briquettes en étant traité avec une résine phénol-formaldéhyde, un agent de couplage constitué d'un isocyanate polymérique, et un catalyseur constitué d'une base organique contenant de l'azote, et passage vers un appareil de briquetage sous pression. Les briquettes ainsi produites constituent un combustible pauvre en soufre, à combustion propre, pratiquement exempt d'humidité ou à faible humidité, convenant à une utilisation domestique, commerciale ou industrielle.

Outre le charbon et/ou d'autres hydrocarbures, on peut lier et mettre sous forme de briquettes, par le même procédé, d'autres matières solides, telles que des métaux ferreux et non ferreux et des composés métalliques tels que des battitures de laminoir, de l'oxyde de fer, des métaux en poudre et des composés métalliques.

De plus, on peut mélanger aux métaux ou autres composés métalliques du charbon, du lignite, du coke, du poussier de coke et/ou d'autres hydrocarbures, et on peut les lier et agglomérer en briquettes pour donner un produit convenant à une utilisation dans la production fondamentale de métaux et/ou la réduction de métaux pour produire du fer ou de l'acier ou des alliages métalliques dans un haut-fourneau, un cubilot ou d'autres processus de fusion des métaux. Les composés non métalliques, de la tourbe ou de la sciure de bois peuvent également être traités par ce procédé. Le choix de la matière première dépend de l'utilisation finale souhaitée.

En référence à la figure 1, et en procédant de la droite vers la gauche, on décrira les étapes du procédé de l'invention. Aux fins d'une description détaillée, on considère que la matière d'alimentation pour le procédé est une suspension de fines de charbon obtenues à partir d'un bassin de sédimentation de résidus associé à une installation de lavage du charbon. Il convient cependant de noter que procédé de l'invention peut être mis en oeuvre avec d'autres matières d'alimentation ou d'autres particules finement divisées, sèches ou chargées d'humidité, comme décrit précédemment, sans sortir du cadre de l'invention.

Les fines de charbon prélevées par écopage du bassin de sédimentation peuvent en outre être mises en valeur ou enrichies par séchage à l'air chaud et classement. Dans la forme préférée de réalisation du procédé de l'invention, la matière d'alimentation, ou les fines de charbon, sont chargées, avantageusement à un débit régulé, d'une trémie 10 sur un transporteur vibrant 12 à godets à lit fluidisé. Des sécheurs à lit fluidisé sont disponibles dans le commerce et couramment utilisés pour le séchage du sabIe de silice.

Une vanne réglable 14 régule la hauteur du lit de fines de charbon sur le transporteur 12 et donc le débit d'alimentation. Le transporteur 12 à godets est conçu pour vibrer, sous l'action de tous moyens connus et convenables, afin de faire avancer les fines ou le poussier de charbon sur sa longueur.

Les fines de charbon sont soumises à une opération de classement par air dans le lit fluidisé afin de favoriser l'enrichissement . du matériau. La figure 2 montre l'air chauffé provenant d'une cheminée 16 d'évacuation d'une chambre 18 de combustion. En référence à la figure 1, cet air chauffé est introduit par une gaine d'entrée 20 à proximité de l'extrémité 22 de décharge du transporteur 12. L'air chaud constitue le milieu destiné à former le lit fluidisé dans le transporteur 12 conformément à des principes bien connus.

De plus, l'air chaud aide à éliminer l'humidité des fines de charbon. L'air chaud entre dans une chambre intermédiaire 21 fixée au fond de l'auge du transporteur 12 et s 'écoule à contre-courant de l'écoulement des fines de charbon le long du transporteur 12. L'action combinée du transporteur 12 à auge vibrante et de l'air circulant à contre-courant soulève les fines de charbon pour créer le lit fluidisé.Les particules légères présentes dans les fines de charbon, telles que du soufre à l'état libre, des saletés, de l'argile et d'autres matières produisant des cendres sont séparées des particules carbonées plus lourdes par l'action combinée de la vibration et de l'écoulement d'air, et sont aspirées par un ventilateur d'évacuation vers une gaine de sortie 24 située dans le transporteur 12 ou elles sont collectées par tout dispositif connu et convenable de limitation de la pollution de l'air (non représenté), tel qu'un cyclone ou un collecteur de poussière. Le ventilateur d'évacuation monté dans la gaine 24 de sortie maintient une légère pression négative par rapport à la chambre intermédiaire et au transporteur associé 12 à auge à lit fluidisé afin de faciliter l'écoulement de l'air à contre-courant
et l'évacuation des substances polluantes légères.

Les fines de charbon sont déchargées du
transporteur 12 à auge à lit fluidisé dans un élévateur
30 à godets qui élève la matière jusqu'à un dispositif de tamisage vibrant 32. Les fines de charbon sont ensuite déchargées de l'élévateur à godets 30 sur un plateau de pré-criblage du dispositif de tamisage vibrant 32.

Les particules des fines de charbon d'une dimension supérieure à 2 mm sont déchargées du tamis vibrant 32 au moyen d'une goulotte 35 de décharge de matière surdimensionnée. Cette matière surdimensionnée est collectée dans un bac (non représenté). Les particules inférieures à 2 mm passent dans les ouvertures du plateau de pré-criblage et sont déchargées dans une trémie 36 de réception. Les fines ou le poussier de charbon arrivant dans la trémie 36 de réception sont introduits dans un dispositif combiné 40 de chauffage et de séchage au moyen d'un distributeur volumétrique vibrant 38.

En faisant varier l'excitation du distributeur vibrant 38, on règle de façon continue le débit d'alimentation du dispositif combiné 40 de chauffage et de séchage.

Le dispositif 40 de chauffage et de séchage est un transporteur à vis à échangeur de chaleur à contre-courant. Un fluide de type hydraulique à base d'un ester d'acide phosphorique, résistant au feu, est mis en circulation dans l'auge et dans l'arbre creux du transporteur à vis.

La figure 2 illustre le circuit de recyclage du système de chauffage de l'ensemble 40 à dispositif chauffant et sécheur. Le fluide de type hydraulique à base d'un ester'd'acide phosphorique, résistant au feu, est aspiré dans un réservoir d'huile 42 par une pompe hydraulique volumétrique 44 entrainéepar un moteur électrique. Pour empêcher les pertes de chaleur, le réservoir 42 est isolé de l'extérieur au moyen d'une matière
fibreuse en laine céramique à haute densité ou de toute
autre matière isolante convenable. La matière isolante est maintenue en place par une tôle de recouvrement fixée au réservoir 42 par tous moyens convenables, par exemple des organes de fixation de tôles.La pompe hydraulique 44 fait circuler le fluide hydraulique du réservoir 42 par un échangeur de chaleur 48 contenant des serpentins 46 en amont de la cheminée 16 d'évacuation d'une chambre de combustion classique 18. Pendant que le fluide hydraulique à base d'uq ester d'acide phcsphorique, résistant au feu, circule dans les serpentins 46 situés dans l'échangeur de chaleur 48 en suivant un trajet hélicoidal descendant, il est chauffé par échange de chaleur à contre-courant avec les gaz chauds de combustion passant sur les serpentins 46. L'échangeur de chaleur est un dispositif assemblé, isolé à-l'extérieur afin de minimiser les pertes de chaleur, au moyen de toute matière isolante convenable, telle qu'une fibre de laine céramique à haute densité.L'isolation peut être maintenue en place par une tôle de recouvrement fixée à l'échangeur de chaleur 43 au moyen d'organes de fixation de tôles.

Le fluide hydraulique sort de l'échangeur de chaleur 48 par une sortie 4-5 et est mis en circulation vers un serpentin chauffant 50 situé dans l'auge du transporteur à vis 54 de l'ensemble à dispositif chauffant et sécheur 40. L'écoulement principal du fluide hydraulique à base d'un ester d'acide phosphorique, résistant au feu, passe par un raccord 52 en T et arrive au serpentin chauffant 50 disposé dans l'auge du transporteur à vis 54 de l'ensemble à dispositif chauffant et sécheur 40 où il circule dans le serpentin chauffant 50 à partir de l'extrémité de décharge 26 du transporteur à vis 54 en suivant un trajet en serpentin horizontal jusqu'au point de sortie proche de l'entrée 56. Une partie du fluide est déviée par le raccord en T 52 et est introduite de façon dosée dans l'arbre creux 27 du transporteur à vis 54 par un régulateur d'écoulement réglable 28.Le fluide s'écoule dans l'arbre creux 27 du transporteur à vis 54 et se combine au fluide provenant du serpentin chauffant 50 par l'intermédiaire d'un raccord en T 34 avant d'être renvoyé au réservoir 42. Un clapet de retenue 58 est monté dans la conduite de retour provenant de l'arbre creux 27 du transporteur 54. Un autre clapet de retenue 31 est monté dans la conduite de retour provenant du serpentin chauffant 50 du transporteur à vis 54 afin d'empêcher le reflux du fluide à partir de l'arbre creux 27 du transporteur à vis 54.

Une valve 60 de régulation de température, disposée entre la pompe hydraulique 44 et l'échangeur de chaleur 48, limite la température du fluide hydraulique dans le système. Une sonde 62 de température, disposée dans le réservoir 42, détecte la température du fluide hydraulique et commande la direction d'écoulement à travers la valve 60 de régulation de température.

Lorsque la température du fluide hydraulique s'élève dans le réservoir 42, la valve 60 de régulation de température se ferme et dévie le fluide hydraulique à l'écart de l'échangeur de chaleur 48 et le. recycle vers le réservoir 42. Lorsque la température du fluide hydraulique descend dans le réservoir 42, la sonde 62 de température détecte cet abaissement de la température du fluide et indique à la valve 50 de régulation de température de s'ouvrir pour permettre au fluide hydraulique de s'écouler dans l'échangeur de chaleur 48. Un clapet de retenue 64 monté dans la conduite de retour empêche le fluide hydraulique sortant de l'échangeur de chaleur 48 de refluer vers la valve 60 de régulation de température.Un clapet de retenue
similaire 65 monté dans la conduite de sortie de l'échan- geur de chaleur 48 empêche le fluide hydraulique passant dans la conduite de retour de refluer dans la conduite de sortie de l'échangeur de chaleur 48.

Comme montré sur la figure 1, les fines de charbon sont introduites dans l'ensemble à dispositif chauffant et sécheur 40 par le distributeur volumétrique vibrant 38 en passant par une entrée 56 située à la partie supérieure de l'auge du transporteur à vis.

Les particules des fines de charbon sont transportées de l'entrée 56 vers la sortie 26 par le transporteur à vis 54. Ce dernier est avantageusement entraîné par un mécanisme à chaînes et pignons actionné par un moteur électrique à vitesse variable. Le nombre de tours par minute du transporteur à vis est variable et, par conséquent, le débit auquel la matière passe dans le transporteur à vis 54 peut être réglé de façon continue. Cette caractéristique aide à régler le temps de séjour du poussier ou des fines de charbon dans l'ensemble à dispositif chauffant et sécheur 40, assurant ainsi la transmission de chaleur la plus efficace et un chauffage et un séchage précis de la matière.Toute humidité résiduelle présente dans la matière est éliminée avec les impuretés les plus légères, et elles sont évacuées en passant par un évent 66 d'ou elles sont ensuite dirigées vers un cyclone, un collecteur de poussière ou tout autre dispositif de limitation de la pollution sous l'effet de la légère dépression engendrée par le ventilateur aspirant équipant le dispositif de limitation de la pollution.

En faisant varier le débit d'alimentation du distributeur volumétriquevibrant 38, on peut régler le débit auquel la matière passe dans le transporteur à vis 54. En réglant la température et le débit d'écoulement du fluide hydraulique passant dans le serpentin chauffant 50 disposé dans l'auge du transporteur à vis et passant dans l'arbre 27 de l'ensemble à dispositif chauffant et sécheur 40, on peut parvenir à une large plage de teneur en humidité et de température de matière. Cette plage variable de teneur en humidité et de température de la matière est importante pour régler la durée de travail et les temps d'arrivée à maturation ou de durcissement de la matière pendant les phases de mélange et de briquetage du procédé-.

Le poussier ou les fines de charbon enrichis sortent de l'ensemble 40 à dispositif chauffant et sécheur par l'orifice de décharge 26 et sont transportés par l'élévateur à godets 70, ou tout autre dispositif de transport similaire, vers une cuve 72 de stockage des fines de charbon enrichies.

Les fines ou le poussier de charbon enrichis présents dans la cuve 72 de stockage sont introduits dans un mélangeur continu 74 à grande vitesse par un distributeur volumétrique vibrant 76. Le mélange continu à grande vitesse 74 réalise un mélange homogène des fines de charbon enrichies et d'un système de résines chimiques organiques conformément au procédé décrit ci-apres en référence aux figures 3 et 4.

Comme indiqué précédemment, le système de résines chimiques organiques comprend trois parties, à savoir
1. Une résine phénol-aldéhyde, telle
qu'une résine phénol-formaldéhyde;
2. Un polymère du type isocyanate ; et
3. Un catalyseur à base organique contenant
de l'azote.

Bien que des phénols et des résines phénolformaldéhyde aient été, pendant de nombreuses années, réticulés: avec de-s diisocyanates afin d'être utilisés dans des revêtements et des adhésifs, il n'existe pas d'utilisation précédente de résines phénol-formaldéhyde amenées à maturation ou réticulées avec des isocyanates dans les industries du charbon et des métaux, en particulier pour résoudre les problèmes de pollution de l'envi- ronnement posés par les très fines particules de poussière carbonées ou de poussière de fer. Le procédé de briquetage conforme à l'invention est utile pour apporter des solutions à ces problèmes de pollution de l'environ nement dans les industries du charbon et des métaux.

Des résines phénoliques, qui sont les produits de réaction d'un phénol et d'un aldéhyde, ont été utilisées pour des moulages, un formaldéhyde étant l'aldéhyde le plus couramment utilisé pour cette réaction.

Des résines phénoliques classiques, du type résole, disponibles dans le commerce, sont les résines les plus souhaitables pour la réaction avec les diisocyanates tels que le diisocyanatodiphénylméthane, en présence de bases organiques contenant de l'azote, telles que la triéthylamine, une phénylpropylpyridine telle que la 4-phénylpropylpyridène et analogues, qui aboutit à la formation d'un réseau de polymèresthermodurcissables phénolique d'uréthanne hautement réticulé.

Le système de résines chimiques organiques est ajouté aux fines de charbon jusqu'à des pourcentages totaux des trois substances chimiques ajoutées d'environ 0,5 à 2%, et s'élevant jusqu'à 8% ou plus, sur la base du poids total des matières premières. Dans un mélange chimique particulier dans lequel l'addition de résine phénol-formaldéhyde et de diisocyanate est de 1% du poids de la matière première, 55% de cette valeur de 1% sont constitués par la résine phénol-formaldéhyde et 45% par le diisocyanate. Le catalyseur constitue environ 0,5% à 10% du poids de la résine. Un mélange chimique typique de 1% peut être le suivant
Poids de la matière première = 1 tonne = 1000 kg.

Poids total de 1% des substances chimiques
1000 kg x 0,01 = 10 kg
(Addition totale des substances chimiques à 1%)
Poids de la résine phénol-formaldéhyde = 55% x 10 kg
= 5,5 kg de résine/1000 kg de matière première.

Poids du diisocyanate = 45% x 10 kg = 4,5 kg de
diisocyanate/1000 kg de matière première.

Poids du catalyseur = 3% du poids de la résine =
3% x 5,5 kg de résine phénol-formaldéhyde = 0,165kg
de catalyseur/1000 kg de matière première.

Les pourcentages de résine phénol-formaldéhyde varient en fonction des différences d'utilisation finale. Par exemple, pour faciliter l'allumage dans des foyers, une plus grande quantité de résine phénolformaldéhyde est souhaitable. Pour une utilisation dans des centrales de production d'énergie ou pour d'autres applications ou le produit est broyé en poudre avant l'utilisation, une plus faible quantité de résine phénol-formaldéhyde est souhaitable pour faciliter le broyage et pour abaisser le point de combustion.

Le pourcentage de catalyseur peut être choisi en fonction du temps de prise, ou temps de polymérisation, souhaité.

En référence à la figure 3, le mélange continu à grande vitesse 74 comprend trois zones séparées de mélange. Les deux premières zones sont des mélangeurs ou malaxeurs indépendants et parallèles, du type à transporteur à vis mélangeuse à grande vitesse. Les fines de charbon enrichies ou autres matières premières entrent dans les auges mélangeuses parallèles 80 et 82, à l'extrémité ou se trouve le moteur d'entraînement, par des goulottes d'entrée 75 et 77. Des parts égales de matières premières sont introduites de façon dosée dans chaque auge mélangeuse par le distributeur volumétrique vibrant 76 montré sur la figure 1. Dans une première auge mélangeuse 80, les fines de charbon sont malaxées de façon homogène avec la résine phénolformaldéhyde et le catalyseur.Dans l'autre auge 82, des fines de charbon provenant de la trémie 72 sont mélangées de façon homogène et en quantité égale avec l'isocyanate. La résine phénol-formaldéhyde et le catalyseur sont pompés chacun à partir de réservoirs 86 et 88 de stockage de liquide. Des pompes volumétriques 90 et 92 à engrenage, entraînées par des moteurs électriques 87 et 89 à vitesse variable, peuvent être utilisées pour introduire la résine et l'activateur dans les auges 80 et 82. Avant d'entrer dans l'auge mélangeuse, la résine et l'activateur sont prémélangés ensemble dans un malaxeur statique en ligne 84.

La résine phénol-formaldéhyde est pompée du réservoir 88 dans la branche principale d'une conduite latérale 94 et jusque dans le mélangeur statique 84.

Un raccord en T 96 monté en série est équipé de vannes 94 et 95 à passage direct pour étalonner le débit d'écoulement de la pompe. Pour étalonner la pompe 92, on ferme la vanne 95 et on ouvre la vanne 93. La vitesse du moteur électrique à vitesse variable étant établie à un nombre de tours particulier, on met en marche le moteur électrique 89 et on fait tourner la pompe 92 pendant une durée déterminée. La résine est pompée à travers la vanne 93 à passage direct jusque dans un récipient. Le récipient contenant la résine est ensuite pesé pour que le débit d'écoulement de la pompe soit déterminé. Une autre vanne 97 à passage direct est prévue sur le côté d'aspiration de la pompe 92 afin que l'écoulement de la matière puisse être arrêté pour l'entretien de la pompe 92. La résine est pompée dans une conduite 94 afin de se mélanger au catalyseur dans le mélangeur statique 84.

Le catalyseur est pompé du réservoir 86 de stockage de liquide en vrac au moyen d'une pompe volumétrique 90 à engrenage. Un raccord 98 en T monté en série est équipé de vannes à passage direct 83 et 85 pour l'étalonnage du débit d'écoulement de la pompe.

Pour étalonner la pompe 90, on ferme la vanne à passage direct 85 et on ouvre la vanne 83. Le procédé d'etalonna- ge est le même que celui décrit pour la pompe à résine.

Une vanne 81 à passage direct est prévue sur le côté d'aspiration de la pompe 90 afin que l'écoulement de la matière puisse être arrêté pour l'entretien de la pompe.

Le catalyseur est pompé vers l'ouverture latérale d'une conduite 99 afin de pénétrer dans le courant de résine passant dans la conduite 94. La résine et le catalyseur sortent de la conduite 94 et entrent dans le mélangeur statique 84. Lorsque les deux matières passent dans le tube mélangeur statique 84, elles sont divisées exponentiellement par les segments d'hélice intérieurs, diamétralement opposés, se trouvant à l'intérieur du tube mélangeur statique. Les matières mélangées de façon homogène sortent du mélangeur statique 84 et entrent dans l'auge mélangeuse 80 où elles sont ensuite mélangées de façon homogène aux fines ou au poussier de charbon.

Le procédé décrit ici pour le mélange homogène de la résine phénolique et du catalyseur est plus précis que les procédés essayés précédemment. Etant donné que la quantité demandée de catalyseur est faible par rapport à la quantité totale de matière devant être mélangée dans l'auge mélangeuse 80, il est extrêmement difficile d'obtenir un bon malaxage et un bon revêtement des particules des fines de charbon, physiquement distinctes. Un prémalaxage du catalyseur et de la résine phénolique accroit l'homogénéité du mélange résine catalyseur et facilite ainsi le revêtement des particules de charbon physiquement distinctes.

Dans la seconde auge mélangeuse 82, une autre partie des fines de charbon est mélangée de façon homogène à l'isocyanate. En référence à la figure 4, l'isocyanate, constituant l'agent de couplage, est pompé à partir d'un réservoir 100 de stockage de liquidé en vrac par une pompe volumétrique 102 à engrenage entraînée par un moteur électrique 104 à vitesse variable, afin de pénétrer dans l'auge mélangeuse 82 ou il est mélangé de façon homogène aux fines de charbon. Des vannes 106, 107 et 108 assument les mêmes fonctions que les pièces correspondantes dans les réservoirs 86 et 88. Il est avantageux de mélanger complètement les fines de charbon avec le prémélange de résine et de catalyseur dans une auge et avec l'isocyanate dans l'autre auge avant que les deux parties des fines de charbon revêtues soient mélangées pour donner le produit final.

Les deux auges mélangeuses parallèles 80 et 82 transportent respectivement une partie des fines de charbon mélangées de façon homogène avec la résine et le catalyseur, et la partie restante des fines de charbon mélangées de façon homogène avec l'isocyanate, vers une troisième et dernière zone de mélange. La matière sortant de chaque auge mélangeuse est déchargée simultanément dans un mélangeur 100 du type à palettes à arbre vertical et à grande vitesse. Le mélangeur 110 à palettes à grande vitesse mélange de façon homogène les pâtes formées des deux matières prémélangées contenant les fines de charbon, la résine, l'agent de couplage et le catalyseur. Après le mélange du catalyseur avec la résine et l'agent de couplage, une réaction exothermique de polymérisation commence, réaction pendant laquelle l'humidité résiduelle est chassée des fines de charbon
revêtues de polymère.

En référence à présent aux figures 1 et
5, la matière mélangée -de façon homogène est ensuite
et de préférence immédiatement déchargée dans une
trémie de réception située au-dessus d'un dispositif
horizontal 120 de briquetage à deux rouleaux. Le dispositif 120 de briquetage est équipé d'un moteur électrique
d'entraînement à vitesse variable et d'un système hydrau
lique réglable d'application de pression. Ces caractéris
tiques permettent de faire varier sur une certaine
plage la masse volumique apparente et la dureté de
la matière agglomérée en briquettes. Les rouleaux opposés du dispositif 120 de briquetage appliquent une pression
qui améliore la résistance à la traction du produit
final. En outre, l'échauffement supplémentaire produit par le processus de briquetage accélère la réaction exothermique de polymérisation.La matière briquetée
est déchargée des alvéoles des rouleaux de briquetage
sur une bande transporteuse 116 ou autre dispositif
convenable pour être immédiatement évacuée vers un
point de stockage ou d'expédition du produit fini.

Les fines de charbon revêtues de polymère peuvent, en variante, être déchargées de la trémie de réception sur une bande pour être transportées,
éventuellement, vers un broyeur qui fragmente la masse résultante du produit en particules convenant à une injection par soufflage dans une chambre de combustion.

Le temps de maturation demandé pour l'achèvement de la polymérisation exothermique est d'environ une heure.

Même lorsque le produit est destiné à être utilisé dans une chambre de combustion, par exemple par une centrale de production d'énergie, le processus de brique
tage peut être avantageux. La dimension uniforme des briquettes permet un réglage uniforme du broyeur.

Des essais de combustion ont été effectués pour comparer la tenue des briquettes liées, produites par le procédé de l'invention, à celle d'un charbon bitumineux non lié. Les essais ont été réalisés dans un fourneau du type "Surdiac 690" à combustibles multiples. Les combustibles étaient globalement de la même dimension.

Pour chaque essai, on a démarré un feu dans le fourneau, puis on a chargé un échantillon, préalablement pesé, d'environ 10 kg, du combustible à essayer. Le fourneau était mis en oeuvre conformément aux instructions du fabricant. Les réglages finalement adoptés pour le thermostat et les registres à air étaient ceux recommandés pour une utilisation par temps froid (réglages de 4). Pendant l'essai, le tirage de la cheminée a été réglé afin de maintenir une dépression de 7,45 à 12,45 Pa.

Au cours de chaque essai, la composition des gaz de Carneau (C02, 02, CO, NOx, SOx, hydrocarbures totaux) et plusieurs températures -cruciales ont été mesurées. On a également mesuré le débit d'émission de particules. Après chaque essai, on a recueilli séparément les cendres présentes dans le fourneau et les dépôts présents dans la cheminée (entre le registre et le point d'échantillonnage des particules) et on les a donnés à analyser. Le débit total de combustible, tel qu'indiqué ici, est déterminé par division de la quantité totale de matière chargée par la longueur totale de l'essai. La longueur de l'essai est définie comme étant le temps compris entre l'introduction de la charge principale de combustible et le point auquel la matière restant dans le fourneau n'est plus chauffée au rouge ou incandescente.Les données concernant la composition des gaz sont des valeurs moyennes portant sur la longueur totale de l'essai. En raison de la nature de la combustion par lots, les concentrations de toutes les espèces varient considérablement au fil de la journée et les calculs basés sur les valeurs moyennes peuvent avoir peu de ressemblance avec ceux basés sur les valeurs affichées à un instant unique quelconque. Ces données sont regroupées dans le tableau 1.

TABLEAU i
Concentration moyenne des espèces
CO 02 CO THC1,2 Combustible (%5 (2) (10-6) (10-6)
Briquettes
(bitumineuses) 5,2 1,20 2892 130
Charbon bitumi- 6,9 11,90 4882 15 neux
non corrigé pour le niveau d'air excédentaire.

Donné comme équivalent du méthane (CH4).

En utilisant la composition des gaz de
Carneau, basée principalement sur l'affichage du C02 et la composition du combustible, on-a calculé les niveaux d'air excédentaires. A l'aide de la composition à base de gaz de Carneau, de la composition du combustible, du débit de combustion et de la quantité de matière non brûlée, on a calculé le rendement, pour le fourneau, de la manière suivante E = 1 - (LUCT + LG + LH + Lco)/ u
E est le rendement, LUCT est la perte due au carbone non brûlé, LG est la perte due à la chaleur sensible présente dans le gaz, LH est la perte due à la combustion de l'hydrogène, L est la perte due à la combustion incomplète du CO et LHC est la perte due à une combustion incomplète des gaz hydrocarbonés. Le tableau 2 donne les résultats de ces calculs.

TABLEAU 2
Calculs de rendement
Température
Rendement % de BA1 Rendement(%) au registre
Combustible % de EA Rendement(%) ( C)
Briquettes 210% 63,5 295
(bitumineuses)
Charbon bitu- 150% 63,0 342
mineux
1 % de EA = pourcent d'air excédentaire.

Le comportement du fourneau sur les échantillons bitumineux est similaire. L'échantillon de charbon bitumineux apparaît brûlé avec de plus grandes émissions de CO et une température plus élevée des gaz de. sortie, malgré le fonctionnement du fourneau à un niveau d'air excédentaire plus faible.

Les émissions de NOx étaient basses lors de tous les essais, ce qui est raisonnable, compte tenu des faibles températures de flamme auxquelles on s'attendait à de tels niveaux élevés d'air excédentaire. Les émissions d'oxydes de soufre étaient représentatives de la teneur en soufre du combustible ; on a trouvé des quantités négligeables de soufre dans les cendres. Dans la perspective. d'une conformité avec les réglementations concernant les émissions et applica bles à des unités plus grandes, une comparaison directe de la teneur en soufre du combustible de l'un quelconque de ces échantillons avec la teneur en soufre d'un combustible conforme (qui varie suivant les régions) devrait suffire.La teneur en soufre de l'huile n 2 peut s'élever jusqu'à 0,5% ; des valeurs de 0,35% sont communes dans la zone d'essai (Pittsburgh). Une analyse des échantillons de cendre n'a indiqué aucune présence de matière que l'on ne trouve pas dans les cendres de charbon. Les niveaux totaux d'hydrocarbures non brûlés (THC) sont bas. En général, les valeurs- de NOx,
SO et THC pour ces essais étaient basses ou inférieures
x à celles de résultats comparables portant sur le bois et le charbon brûlant dans divers équipements.

Enfin, un examen des données concernant le rendement, des informations portant sur la transformation du carbone, et du C0 mesuré montre que la tenue des échantillons de combustible dans le fourneau d'essai est comparable à celle d'autres petits dispositifs de combustion brûlant du charbon bitumineux. Rien dans ces données n'indique une dégradation de la tenue du fourneau lorsque l'on compare les résultats obtenus avec les briquettes bitumineuses liées et ceux obtenus avec le charbon bitumineux non lié.

L'analyse des cendres de charbon bitumineux non lié a révélé la composition suivante
Silice 53,56
Al203 24,43
Fe2Q3 9,94
TiO2 1,68
P205 0,42
CaO 4,10
MgO 1,10
Na2O 0,35
KO 1,45
Sulfites 3,93
La teneur totale en cendres était de 6,05%
L'analyse des cendres de briquettes bitumineuses liées a révélé la composition suivante, en pourcentages
Silice 62,08
Al2O3 19,83
Fie203 7,12
Ti02 i 1,72
P205 0,35
CaO 0,89
MgO 0,55
Na20 0,38
K20 2,58
Sulfites 1,83
La teneur totale en cendres était de 17,99%.

Les figures 6 et 7 montrent une comparaison de la tenue des deux combustibles. La température des gaz de Carneau, en degrés centigrades, mesurée en trois points sur une certaine période de temps pour la briquette bitumineuse liée, montre une valeur restant relativement constante durant toute la période de la mesure.

Des mesures de températures similaires portant sur le charbon bitumineux non lié montrent un abaissement progressif avec le temps. il est important de noter qu'au milieu de l'essai portant sur le charbon non lié, on a dû ajouter du charbon pour mener à bien l'essai.

Sur les figures 6 et 7, la courbe des carrés donne la température des gaz de Carneau mesurée au registre, celle des ronds donne la température des gaz de Carneau mesurée au point d'un indice des échantillons et la courbe des triangles donne la température des gaz de Carneau mesurée au point d'extraction des échantillons.

Les figures 8 et 9 montrent une comparaison des niveaux d'émission de CO, Su.,, NOx et CHER, (courbes respectives des carrés, des ronds, des triangles et des croix sur la figure 8 et courbes respectives des ronds, des croix, des carrés et des triangles sur la figure 9) en millionièmes, dans les gaz de Carneau secs en sortie du four. Les valeurs élevées initiales du combustible lié semblent pouvoir être attribuées à la présence, dans le fourneau de bois d'allumage utilisé pour démarrer le feu. Le combustible lié a produit des émissions de monoxyde de carbone notablement inférieures à celles du charbon non lié.

On voit donc que la présente invention propose un procédé très efficace pour l'enrichissement, la liaison et le briquetage de particules carbonées telles que des fines ou du poussier de -charbon, du charbon en suspension ou du poussier de coke, à partir de matières rejetées ou résiduelles. La présente invention propose un moyen relativement peu coûteux pour donner un produit de haute qualité convenant à une utilisation comme combustible.

On voit encore que la présente invention offre un procédé de production d'un combustible à partir de corps minéraux jusqu a présent rejetés, lequel combustible possède une valeur calorifique élevée et est à l'origine de faibles émissions durant la combustion.

Le combustible ainsi produit possède un débit de combustion régulier et stable, est pauvre en cendres, en humidité et autres substances polluantes, résiste à l'humidité et ne se dégrade pas lors des manipulations et du stockage. Le procédé de liaison selon l'invention peut être utilisé pour améliorer la tenue de charbon broyé à faible teneur en soufre, de tourbe ou de sciure de bois. L'enrichissement n'est pas indispensable dans ces applications.

il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'installation décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (39)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour lier des particules choisies dans le groupe comprenant des particules carbonées, des minéraux, des particules métalliques et non métalliques, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger les particules à une résine phénol-formaldéhyde et à un polyisocyanate, ainsi qu'a un catalyseur organique contenant de l'azote, et à agglomérer en briquettes le mélange résultant pour former une briquette de particules revêtues d'un polymère phénolique d'uréthanne.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules sont choisies dans le groupe comprenant du charbon et du lignite.

3. Briquette de combustible, caractérisée en ce qu'elle est préparée selon le procédé de la revendication 2.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules comprennent du fer ou d'autres métaux.

5. Briquette métallique, caractérisée en ce qu'elle est préparée selon le procédé de la revendication 4.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polyisocyanate est un isocyanatométhanediphényle polymérique.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur est une amine.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules sont enrichies avant d'être mélangées à ladite résine.

9. Procédé pour valoriser une matière choisie dans le groupe comprenant un combustible, un métal et des minéraux trouvés en mélange-avec des quantités nuisibles d'eau et de gangue, caractérisé en ce qu'il consiste à broyer la matière en particules, à soumettre les particules à un écoulement d'air à contre-courant afin de former un lit fluidisé de particules dans lequel les particules sont classées en courants de particules relativement grosses et relativement petites et à soutirer séparément lesdits courants de particules relativement grosses et de particules relativement petites, à chauffer un premier desdits courants de particules séparées pour en éliminer l'humidité, à mélanger le premier courant chauffé à une résine phénol-formaldéhyde et un catalyseur de polymérisation pour obtenir une distribution uniforme de la résine et du catalyseur dans la totalité du premier courant de particules, à mélanger le premier courant de particules à du polyisocyanate pour obtenir une distribution uniforme du diisocyanate dans la totalité de ce premier courant, et à former un revêtement de polymère phénolique d'uréthanne sur les particules du premier courant.

10. Procédé selon la revendication 9, carac térisé en ce que les particules revêtues sont agglomérées pour former une briquette résistant aux intempéries.

11. Procédé de traitement d'une matière carbonée choisie dans le groupe comprenant des fines de charbon, du poussier de coke et des produits de carbonisation, caractérisé en ce qu'il consiste à broyer la matière carbonée pour produire des particules de dimension réduite, à enrichir la matière carbonée broyée afin d'en éliminer les impuretés, à chauffer la matière carbonée enrichie pour en éliminer l'humidité, à prémélanger la matière carbonée séchée avec une résine phénol-aldéhyde et un catalyseur de polymérisation du type amine pour obtenir un mélange uniforme, à mettre en contact ce mélange avec un isocyanate polymérique pour former une matière carbonée liée par un polymère, et à agglomérer en briquettes la matière carbonée liée par un polymère.

12. Briquette, caractérisée en ce qu'elle est produite par le procédé de la revendication 11.

13. Procédé de traitement de particules carbonées choisies dans le groupe comprenant des fines de charbon, du poussier de coke et des produits de carbonisation, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en contact les particules carbonées avec un écoulement à contre-courant en même temps que les particules sont placées sur un distributeur vibrant pour former un lit fluidisé des particules, ce lit fluidisé produisant un courant de particules relativement grosses et un courant de particules relativement petites, à chauffer le courant de particules relativement grosses pour en éliminer-l'humidité, à revêtir les particules relativement grosses de ce courant d'un polymère phénolique d'uréthanne thermodurcissable, à agglomérer en briquettes les particules revêtues, les étapes de revêtement et d'agglomération en briquettes impliquant des réactions exothermiques qui provoquent une élimination de l'humidi- té des particules.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le polymère est formé à partir de résine phénol-formaldéhyde.

15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le polymère est formé à partir de résine phénol-formaldêhyde et d'un isocyanate polymérique.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'isocyanate polymérique est I'isocyana to-diphénylmé thane polymérique.

17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en-ce qu'il utilise un catalyseur organique choisi dans le groupe comprenant la 4-phénylpropylpyridine, la triéthylamine et la diméthyléthylamine.

18. Combustible possédant des caractéristiques de combustion stable et longue, caractérisé en ce qu'il comprend des particules de charbon comprimées en briquettes et liées les unes aux autres par un polymère phénolique d'uréthanne recouvrant de façon sensiblement uniforme chacune des particules de charbon et les liant à des particules contiguës, lesdites briquettes contenant moins de 2% en poids d'humidité et produisant, à la combustion, sensiblement moins de monoxyde de carbone que n'en produit ledit charbon sans le polymère.

19. Combustible, caractérisé en ce qu'il comprend des particules de charbon séchées,comprimées en briquettes et liées les unes aux autres par un polymère phénolique d'uréthanne.

20. Combustible selon la revendication 19, caractérisé en ce que le polymère phénolique d'uréthanne constitue entre 0,5 et 8% en poids du charbon et est formé par la réaction exothermique de polymérisation d'une résine phénol-aldéhyde et d'un isocyanate organique catalysé par une base amino-organique.

21. Combustible selon la revendication 19, caractérisé en ce que les briquettes contiennent moins de 4% en poids d'humidité.

22. Procédé pour lier des particules choisies dans le groupe comprenant des particules carbonées, des minéraux, des particules métalliques et des particules non métalliques, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à diviser les particules en deux parties, à mélanger une première desdites parties à une résine phénol-aldéhyde et un catalyseur du type amine organique pour obtenir une distribution uniforme de la résine phénol-formaldéhyde et du catalyseur du type amine organique dans ladite première partie, à mélanger la seconde desdites parties à un diisocyanate polymérique pour obtenir une distribution uniforme de ce diisocyanate dans la seconde partie, à associer lesdites parties en les mélangeant rapidement sous agitation et à faire passer les parties associées dans une machine ' de briquetage pour former une briquette revêtue de polymère phénolique d'uréthanne.

23. Briquette de combustible, caractérisée en ce qu'elle est préparée selon le procédé de la revendication 22 à partir de particules carbonées de charbon ou de lignite.

24. Briquette métallique, caractérisée en ce qu'elle est préparée selon le procédé de la revendication 22 à partir de particules métalliques de fer ou d'autres métaux.

25. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que le diisocyanate polymérique est un isocyatodiphenylmé thane polymérique.

26. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il consiste à enrichir les particules avant la séparation des particules en deux parties.

27. Procédé pour valoriser une matière choisie dans le groupe comprenant un combustible, un métal et des minéraux, dans lequel ladite matière est associée à des quantités nuisibles d'eau et de gangue, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à fragmenter la matière pour la réduire en un mélange de particules, à soumettre les particules à un écoulement d'air à contre-courant pour établir un lit fluidisé des particules dans lequel les particules sont classées en particules relativement petites et relativement grosses, à soutirer du lit fluidisé des courants séparés de particules relativement petites et de particules relativement grosses, à chauffer un premier des courants séparés de particules pour en éliminer l'humidité, à diviser le courant chauffé en deux parties, à mélanger une première desdites parties à une résine phénol formaldéhyde et un catalyseur de polymérisation du type amine afin d'obtenir une distribution uniforme de ladite résine phénol-formaldéhyde et du catalyseur dans la totalité de ladite première partie, à àmélanger la seconde desdites parties à un polyisocyanate pour obtenir une distribution uniforme dudit polyisocyanate dans la totalité de cette seconde partie, et à associer les parties en les mélangeant rapidement pour revêtir les particules d'un polymère phénolique d'uréthanne.

28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que les particules revêtues de polymère sont agglomérées en briquettes.

29. Procédé pour lier une matière carbonée choisie dans le groupe comprenant des fines de charbon, du poussier de coke et des produits de carbonisation, caractérisé en ce qu'il consiste à fragmenter la matière carbonée pour la réduire en particules de dimension relativement unciforme, à enrichir lesdites particules afin d'en éliminer les impuretés, à chauffer les particules enrichies pour en éliminer l'humidité, à diviser les particules chauffées en deux courants, à ajouter un premier desdits courants un prémélange de résine phénolique et d'un catalyseur du type amine organique, à ajouter au second desdits courants un diisocyanate polymérique, et à mélanger les deux courants pour revêtir de polymère lesdites particules.

30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il consiste à diriger les courants mélangés vers une étape d'agglomération en briquettes.

31. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que l'étape d'enrichissement consiste à faire sécher les particules.

32. Procédé pour lier des particules carbonées choisies dans le groupe comprenant des fines de charbon, du poussier de coke et des produits de carboni station, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en contact les particules avec un écoulement d'air à contrecourant en même temps que les particules sont déplacées sur un distributeur vibrant afin de former un lit fluidisé de particules dans lequel des particules relativement grosses sont séparées de particules relativement petites, à retirer et chauffer lesdites particules relativement grosses pour en éliminer l'humidité, à diviser les particules chauffées en un premier courant et en un second courant de particules, à mélanger une résine phénol-aldéhyde et un catalyseur à base organique, contenant de l'azote, dans le premier courant, à mélanger un isocyanate polymérique dans le second courant, à mélanger les premier et second courants l'un à l'autre pour former un revêtement de polymère phénolique d'uréthanne sur les particules, et à agglomérer en briquettes les particules revêtues pour éliminer l'humidité résiduelle au cours d'u-ne réaction exothermique.

33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 22 et 32, caractérisé en ce que la résine phénol-aldéhyde est une résine phénol-formaldéhyde

34. Procédé selon la revendication 32, caractérisé en ce que l'isocyanate polymérique est 1' isocyanatc-diphe'nylrnéthane polymérique.

35. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 22 et 32, caractérisé en ce que le catalyeur est la 4-phénylpropylpyridine, la triéthylamine ou la diméthyléthylamine.

36. Combustible ayant des caractéristiques de combustion stable et longue, caract-érisé en ce qu'il comprend des particules de charbon comprimées sous une forme compactée et liées entre elles par un polymère phénolique d'uréthanne recouvrant de façon sensiblement individuelle lesdites particules de charbon et les liant à des particules contiguës, la forme compactée contenant moins de 5% en poids d'humidité et produisant, à la combustion, moins de monoxyde de carbone que la combustion du charbon seul.

37. Combustible brûlant de façon uniforme, caractérisé en ce qu'il comprend des particules de charbon séchées, comprimées en plaquettes et liées les unes aux autres par un polymère phénolique d'uréthanne recouvrant ces particules et les liant les unes aux autres, le polymère comprenant le produit de réaction de polymérisation exothermique d'une résine phénolique et d'un isocyanate organique catalysé par une amine organique.

38. Combustible selon la revendication 37, caractérisé en ce que le revêtement phénolique d'uréthanne constitue entre 0,5 et 8% en poids du charbon.

39. Combustible selon la revendication 37, caractérisé en ce que les briquettes contiennent moins de 4% d'humidité.