FR2742139A1 - Fabrication d'une charge minerale a base d'aluminate tricalcique hexahydrate, produits et applications - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication de charges minérales à base d'aluminate tricalcique hexahydraté constitué d'agglomérats de grains élémentaires équiaxes à arêtes arrondies et obtenu par précipitation à au moins 70 deg.C d'une solution d'aluminate de sodium dont le rapport pondéral Rp1 de concentrations Al2 03 sol. g/litre/Na2 0 caust. g/litre est compris entre 0,4 et 1,2 et la concentration en soude caustique est comprise entre 50 et 400 g Na2 0/litre, avec un composé à base de chaux susceptible de se combiner avec l'alumine en solution tel que le carbonate de calcium ou la chaux vive et cela dans un rapport pondéral Rp2 des concentrations Ca0/Al2 03 sol compris entre 0,1 et 1,5. Le précipité d'aluminate tricalcique après filtration et séchage est soumis à une désagglomération plus ou moins poussée selon la granulométrie de la charge minérale désirée.

Description

FABRICATION D'UNE CHARGE MINERALE A BASE D'ALUMINATE TRICALCIQUE
HEXAHYDRATE, PRODUITS ET APPLICATIONS
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une charge minérale à base d'aluminate de calcium A1203, 3CaO, 6H20 destinée à être mélangée à des matières polymériques en vue notamment d'en améliorer les propriétés ignifugeantes.

ETAT DE LA TECHNIQUE
L'industrie des matières synthétiques utilise en effet très fréquemment des charges minérales en mélange avec les matières polymériques pour en améliorer les propriétés physico-chimiques.

La nature de ces charges minérales, généralement à l'état pulvérulent, est déterminée en fonction des caractéristiques qu'il convient de conférer au produit final, dureté, abrasivité, isolation thermique, propriété ignifuge ou réfractaire... mais ce choix est aussi fonction de la non réactivité de la charge avec la matière polymérique et de son aptitude à se mélanger en quantité suffisante et de façon homogène avec cette dernière afin de ne pas créer d'hétérogénéité ni d'altération des caractéristiques visées pour le produit final.

Parmi les charges minérales les plus utilisées, il faut citer le trihydrate d'alumine A1(OH)3, ou hydrargillite, qui présente, outre une assez bonne inertie chimique, une grande variété de propriétés comme par exemple une enthalpie de déshydratation élevée qui le fait utiliser comme charge ignifugeante ou retardateur de feu dans les caoutchoucs, certaines matières plastiques et tout particulièrement les résines thermodurcissables.

Un autre avantage du trihydrate d'alumine est qu'il peut être produit industriellement à des coûts relativement peu élevés par le procédé
Bayer, au moins dans la tranche granulométrique 30 à 150 Fm. Ce n'est toutefois pas dans cette granulométrie que le trihydrate trouve le plus d'application comme charge minérale, mais dans des tranches granulométriques plus fines nécessitant donc des opérations complémentaires de broyage et de fractionnement.

L'affinement du trihydrate d'alumine en tant que charge minérale est en effet nécessaire pour conserver un bon état de surface au produit dans sa forme finale mais surtout pour faciliter la dispersion homogène dans le mélange de la quantité de trihydrate nécessaire à l'optimisation des caractéristiques. Ces opérations d'affinement d'ordinaire effectuées industriellement par broyage (EP-A-0469257) s'avèrent délicates à réaliser car il ne suffit pas d'obtenir une répartition granulométrique conduisant à une densité apparente optimale du produit broyé, il convient aussi de limiter la formation de trop fines particules (poussières et particules < 0,5 pm) au cours du broyage. De fait, ces fines se dispersent difficilement dans les matières polymériques provoquant des hétérogénéités dans le mélange et par suite des fluctuations locales de viscosité qui limitent le taux de charge du produit final et donc ses performances. A noter que l'emploi d'additifs susceptibles d'abaisser la viscosité du mélange, comme les silanes préconisés par DE 2743687, donne des résultats très irréguliers et il nécessite de surcroit l'imprégnation préalable des particules de trihydrate par l'additif.

D'autres procédés visent à obtenir directement le trihydrate d'alumine dans la tranche granulométrique désirée pour limiter, voire supprimer, les opérations de broyage. Ainsi EP 0011667 (équivalent à US 4340579) réalise l'affinement des grains de trihydrate grossiers issus du procédé
Bayer (60 Sm environ) par leur mise en contact pendant 1 à 25 heures avec une liqueur d'aluminate de sodium légèrement sous-saturée au voisinage de 1000C. Après filtration on obtient des grains de trihydrate de forme équiaxe à arêtes arrondies dans la granulométrie centrée sur 25 pm comporte moins de 0,1% en poids de grains inférieurs à 0,5 Fm. Le trihydrate ainsi préparé et utilisé comme charge ignifugeante dans les résines thermodurcissables semble convenir, mais le coût de production est renchéri par le traitement chimique supplémentaire de redissolution partielle de grains de trihydrate d'alumine grossiers issus directement du procédé Bayer, et la reproductibilité des caractéristiques finales du trihydrate, notamment sa granulométrie, reste aléatoire après ce traitement effectué de façon discontinue.

Enfin un autre inconvénient du trihydrate d'alumine, qui lui n'est pas lié à son procédé de préparation mais à ses propriétés intrinsèques, est sa température de déshydratation relativement basse, 220 à 2300C, qui limite son emploi en tant que retardateur de feu. En effet certaines matières polymériques comme le polypropylène et les polyamides dont la température de façonnage dépasse largement 2000C ne peuvent recevoir de trihydrate d'alumine, même les polystyrènes ou les résines ABS ne peuvent être chargés que partiellement en trihydrate d'alumine et encore à condition de réduire leur durée d'exposition à la chaleur pour ne pas favoriser un début de déshydratation du trihydrate d'alumine.

PROBLEME POSE
Le problème reste donc posé de la mise au point industrielle d'une charge minérale polyvalente destinée notamment à l'ignifugation de matières polymériques pouvant se substituer avantageusement aux produits utilisés habituellement dont la stabilité est insuffisante au-delà de 2000C comme le trihydrate d'alumine, ou l'enthalpie de déshydratation est relativement faible comme l'hydroxyde de magnésium, ou encore le coût de mise en oeuvre est élevé comme les composés à base d'oxyde de bore.

OBJET DE L'INVENTION
L'invention concerne un procédé de fabrication d'une charge minérale pulvérulente à base d'aluminate tricalcique hexahydraté Al203, 3CaO, 6H20 appelé également ATC6. En effet certaines de ses caractéristiques intrinsèques, notamment l'enthalpie et la température de déshydratation ainsi que l'inertie chimique vis à vis de la plupart des matières polymériques, font qu'en association avec les caractéristiques ajustables que sont la granulométrie et la pureté chimique il est possible de produire une charge minérale pulvérulente tout à fait apte à remplacer avantageusement les charges ordinairement utilisées dans les matières polymériques.

Plus précisément l'invention concerne un procédé de fabrication de charges minérales à base d'aluminate tricalcique hexahydraté caractérisé par la série d'opérations suivantes a) Mise en contact, sous agitation et à une température d'au moins 700C,
d'une solution d'aluminate de sodium dont le rapport pondéral Rpl des
concentrations AI 203 solution g/litre/Na20 caust. g/litre est compris
entre 0,4 et 1,2 et de préférence entre 0,5 et 0,7 et la concentration
en soude caustique est comprise entre 50 et 400 g et de préférence
entre 100 et 200 g Na20/litre, avec un composé à base de chaux
susceptible de se combiner avec l'alumine en solution tel que le
carbonate de calcium ou de préférence la chaux vive, et cela dans un
rapport pondéral Rp2 = CaO/Al203 sol, compris entre 0,1 et 1,5 et de
préférence entre 0,6 et 1,2, pour former un précipité en suspension
dans la solution d'aluminate de sodium qui se transforme
progressivement en aluminate tricalcique hexahydraté b) après un temps de séjour d'au moins 24 heures, filtration de la
suspension pour séparer c) d'une part la phase solide formée d'au moins 95% en poids de A1203,
3CaO, 6H20 qui, après lavage à l'eau, est séchée pour constituer la
charge minérale qui peut optionnellement être soumise à des broyages
et/ou des mélanges, d) d'autre part la phase liquide constituée par la solution d'aluminate
de sodium appauvrie en alumine qui peut être recyclée en début de
procédé après rechargement en alumine.

L'invention concerne également toute charge minérale à base d'aluminate tricalcique hexahydraté issue du procédé caractérisée par des grains élémentaires équiaxes à arêtes arrondies dont la teneur pondérale en Al203, 3CaO, 6H20 est d'au moins 95% et destinée à être mélangée à des matières polymériques pour la fabrication de matières synthétiques, et plus particulièrement 4 charges minérales repérées respectivement C1, C2,
C3, C4 de granulométrie bien définies destinées à se substituer au trihydrate d'alumine comme charges ignifugeantes dans les résines thermodurcissables et les élastomères.

DESCRIPTION DETAILLEES
La charge minérale à base Al203, 3Ca0, 6H20 selon l'invention présente en effet une bonne stabilité thermique avec une température de déshydratation supérieure d'au moins 1000C à celle du trihydrate d'alumine et presque équivalente à celle de l'hydroxyde de magnésium autre charge minérale très utilisée dont l'enthalpie de déshydratation relativement faible nécessite un apport de charge plus important dans la matière polymérique (voir tableau 1 ci-après).

Tableau 1

<tb> Charge <SEP> minérale <SEP> i <SEP> <SEP> Al2O3, <SEP> 3CaO <SEP> I <SEP> Al(OH)3 <SEP> I <SEP> Mg <SEP> (OH)2 <SEP> I
<tb> <SEP> 6H2O
<tb> #H <SEP> <SEP> déshydratation <SEP> - <SEP> 1600 <SEP> - <SEP> 1910 <SEP> - <SEP> 1170
<tb> I <SEP> (Joule/gramme) <SEP> I <SEP> I <SEP> I
<tb> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP>
<tb> I*T C <SEP> déshydratationl <SEP> 330 <SEP> I <SEP> 230 <SEP> I <SEP> <SEP> 350 <SEP> I <SEP>
<tb> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP> I <SEP>
<tb> L <SEP> I <SEP> I <SEP> I
<tb> * Températures de déshydratation définies par le pic endothermique.

On note que l'enthalpie de déshydratation de l'aluminate tricalcique hexahydraté est légèrement inférieure à celle du trihydrate d'alumine mais supérieure à celle de l'hydroxyde de magnésium. En fait ce qui est particulièrement avantageux dans le cas de A1203, 3Ca0, 6H20 est que sa déshydratation endothermique se produit dans une plage de température supérieure à la température de mise en forme de la plupart des matières polymériques usuelles généralement comprise entre 1800C et 3200C, mais dans une plage de température qui reste très légèrement inférieure à la température d'inflammation de ces mêmes matières polymériques généralement comprise entre 400 et 6000C.

Ainsi la charge ignifugeante peut remplir complètement sa fonction retardatrice du feu avec en outre l'avantage que la vapeur d'eau qui se dégage isole la matière polymérique et dilue les fumées en formation, réduisant à la fois leur opacité et leur toxicité, voire leur corrosivité.

Par ailleurs, comme toutes les charges minérales pulvérulentes, l'aluminate tricalcique hexahydraté doit être apte à se disperser de façon homogène et en quantité suffisante dans la matière polymérique pour obtenir un produit final exempt d'hétérogénéité aux propriétés optimisées. Pour cela il convient d'adapter la morphologie des grains et la répartition granulométrique qui ont une grande influence sur le comportement rhéologique du mélange charge minérale/polymère et par suite sur les performances et l'état de surface du produit final. Ainsi le procédé selon l'invention favorise l'obtention d'agglomérats de grains de forme équiaxe à faible microporosité. Ces agglomérats sont facilement destructibles par un broyage approprié en fin d'élaboration de l'ATC6 qui permet de régler sa granulométrie sur la plage désirée mais sans altérer la morphologie du grain élémentaire et donc sans risque de formation de particules ultra-fines ( < 0,5 gm) à la différence de ce que l'on constate par exemple avec le trihydrate d'alumine broyé.

Ce procédé consiste donc à précipiter A1203, 3CaO, 6H20 par mise en contact d'une liqueur d'aluminate de sodium décomposée issue directement du procédé Bayer, avec un composé à base de chaux comme Ca C03 selon la réaction Al2O3, Na2O + 3Ca CO3 + 4H2O + 4Na OH ---- > Al2O3, 3CaO, 6H2O + 3
Na2 CO3, ou de préférence comme la chaux vive selon la réaction Al2O3,
Na20 + 3CaO + 7H20 ---)A1203, 3CaO, 6H20 + 2 NaOH. Toutes ces matières premières offrent l'avantage d'être facilement disponibles et à faible coût.

Le mode opératoire préférentiel est le suivant
Dans une liqueur d'aluminate de sodium issue du procédé Bayer et décomposée à une température comprise entre 50 et 700C, dont le rapport
Rpl des concentrations Au 203 solution/Na20 caust. est de l'ordre de 0,65 et la concentration en soude caustique est d'environ 150 g Na20/litre, on introduit sous forte agitation de la chaux vive de granulométrie inférieure à 2 mm et titrant au moins 96% de CaO (le complément étant pour l'essentiel formé par du C02 combiné en petite quantité à la chaux sous forme de CaC03 et par l'humidité absorbée).

On règle la quantité de chaux de telle sorte que le poids de CaO rapporté au poids d'alumine Al203 dans la liqueur soit Rp2 = 0,9 correspondant à 0,55 fois la stoechiométrie (1,647) et cela pour favoriser la combinaison de la totalité de CaO. La concentration en chaux dans la suspension ainsi formée et maintenue en agitation est alors de 90 g CaO/litre de liqueur d'aluminate de sodium. La réaction étant exothermique et la liqueur décomposée arrivant à une température comprise entre 50 et 700C, la suspension n'a pratiquement pas besoin d'être chauffée pour atteindre la température de réaction qui est au moins 700C et de préférence comprise entre 90 et 1100C, c'est-à-dire très près de son point d'ébullition.

Après un temps de séjour d'au moins 24 heures mais de préférence compris entre 40 et 60 heures, la suspension est filtrée pour séparer le gâteau insoluble d'aluminate tricalcique hexahydraté, lavé à l'eau chaude distillée puis séché entre 100 et 1500C, de la liqueur d'aluminate de sodium appauvrie en alumine. Celle-ci est renvoyée dans le cycle Bayer pour être rechargée en alumine et éventuellement réutilisée dans le présent procédé sous forme de liqueur décomposée.

Au vu des résultats expérimentaux regroupés dans le tableau 2 ci-après, on constate que la réaction de précipitation d'A1203, 3CaO, 6H20 est rapide dans les premières heures et se traduit par une diminution importante de Rpl par suite de la précipitation d'une partie de l'alumine en solution et parallèlement d'une légère augmentation de la concentration en Na2O caustique. Au bout de 24 heures la réaction est pratiquement stabilisée quelque soit la température de réaction entre 70 et 1100C. Au-delà de 24 heures la réaction évolue très lentement et le rapport pondéral CaO/A1203 précipité continue de diminuer faiblement pour se rapprocher de la stoechiométrie 1,647 indiquant que la quasi totalité de CaO est combinée à l'alumine.

Il ressort également du tableau 2 ci-après que la répartition granulométrique évolue dans le temps et que l'étalement granulométrique mesuré par D90/D10 se resserre progressivement au moins pendant les 50 premières heures avec la décroissance de D90 de 40 à 25 sm environ alors que le diamètre médian D50 diminue plus faiblement et que D10 reste sensiblement constant aux environs de 2,5 Fm. Ce resserrement est d'autant plus rapide que la température est plus élevée. Il en est de même pour la surface spécifique BET qui avec le temps décroît d'autant plus vite que la température est plus élevée du fait vraisemblablement d'une activation de la croissance par mûrissement des grosses particules au détriment des plus petites.

Tableau 2
Influence du temps et de la température de réaction (Rp1 initial = 0,65)

Temps <SEP> Rp1 <SEP> CaO/Al2O3 <SEP> D50 m <SEP> D90 m <SEP> D90/D10 <SEP> BET <SEP> m2/g
<tb> Séjour
<tb> Heures <SEP> 70 C <SEP> 110 C <SEP> 70 C <SEP> 110 C <SEP> 70 C <SEP> 110 C <SEP> 70 C <SEP> 110 C <SEP> 70 C <SEP> 110 C <SEP> 70 C <SEP> 110 C
<tb> 2 <SEP> 0,327 <SEP> 0,298 <SEP> 1,905 <SEP> 1,786 <SEP> 0,57 <SEP> 10,1 <SEP> 39,55 <SEP> 27,02 <SEP> 19,68 <SEP> 8,07 <SEP> 6,63 <SEP> 3,40
<tb> 24 <SEP> 0,271 <SEP> 0,271 <SEP> 1,750 <SEP> 1, <SEP> 679 <SEP> 8,35 <SEP> 9,98 <SEP> 29,84 <SEP> 24,54 <SEP> 14,08 <SEP> 7,44 <SEP> 4,78 <SEP> 3,14
<tb> 48 <SEP> 0,262 <SEP> 0,264 <SEP> 1,706 <SEP> 1,674 <SEP> 8,43 <SEP> 9,80 <SEP> 27,23 <SEP> 27,13 <SEP> 12,84 <SEP> 7,21 <SEP> 4,50 <SEP> 2,92
<tb> 96 <SEP> 0,259 <SEP> 1,691 <SEP> 8,36 <SEP> 29,32 <SEP> 13,57 <SEP> 4,23
<tb>
Nota 1 ) Rapport stoechiométrique CaO/Al2O3 pour Al2O3, 3CaO, 6H2O =
1,647
20) D90, D50, D10 valeurs déduites des courbes de répartition
granulométrique, pourcentage pondéral passant cumulé en fonction
de D gm, obtenues par granulométrie laser.

Par ailleurs l'examen parallèle des différents échantillons d'aluminate tricalcique ainsi précipités aux rayons X et en microscopie électronique à balayage fait apparaître simultanément une amélioration de la qualité cristalline de l'aluminate tricalcique précipité, ainsi qu'une tendance à l'arrondissement des arêtes des grains équiaxes au moins jusqu'à des temps de réaction de l'ordre de 48 heures. Cette évolution s'accompagne sur le plan analytique d'une diminution sensible de la teneur en Ca (OH)2 résiduelle et à un degré moindre de celle du carbonate de calcium apporté par la chaux vive faiblement carbonatée. On constate aussi que l'augmentation de la température de réaction accélère cette cristallisation ainsi que l'obtention d'un rapport CaO/Al 203 très proche de la stoechiométrie (1,647) indice d'une réaction complète et d'un produit de bonne pureté à savoir
Au203, 3CaO, 6H20 = 98 à 99% et Ca (OH)2 0,4 à 1,5%
CaC03 0,4 à 1,5%
Na20 0,05 à 0,3%
Autres impuretés 0,1 à 0,3%
Une telle composition chimique assure à la charge d'ATC6 une parfaite inertie vis à vis de la plupart des matières moulables et notamment des matières polymériques. En effet leur teneur en Au203, 3CaO, 6H20 est d'au moins 95% et de préférence comprise entre 98 et 99% dans les conditions optimales du procédé avec 0,4 et 1,5% en poids de Ca (OH)2 non combinée et 0,4 à 1,5% en poids de CaCO3 inattaqué provenant de la chaux vive toujours légèrement carbonatée. Leur teneur en soude caustique résiduelle comprise généralement entre 0,05 et 0,3 exprimé en Na20 n'excède pas les teneurs en soude résiduelles dans le trihydrate d'alumine et s'avère totalement inopérante à d'aussi faibles taux dans le mélange.

A partir de l'ATC6 précipité selon le mode opératoire décrit précédemment lui assurant une structure de grain élémentaire équiaxe à arêtes arrondies ainsi que la pureté chimique désirée à savoir en pourcentage pondéral Al203, 3CaO, 6H20 > 95% et de préférence compris entre 98 et 99% avec
CA (OH)2 0,4 à 1,5%
CaC03 0,4 à 1,5%
Na20 0,05 à 0,3%
autres impuretés 0,1 à 0,3%
On procède à une désagglomération plus ou moins poussée par broyage de l'ATC6 précipité.

Dans le cas de la charge minérale C1, il suffit de procéder après lavage et séchage de l'ATC6 à une simple désagglomération par brassage et homogénéisation par exemple dans un mélangeur rotatif en l'absence de tout corps de broyage. Le séchage effectué en étuve statique dans le cas présent, sera de préférence réalisé industriellement par atomisation, sur séchoir continu à bande ou par tout moyen approprié au séchage homogène de grandes quantités de produit.

Les caractéristiques granulométriques de la charge C1 ainsi obtenue sont les suivantes
D50 7 à 15 Fm
D90/D10 4 à 20
S.Sp BET 2 à 6 m2/g avec D diamètre maximum en micromètres des grains et agglomérats passant et correspondant à des pourcentages pondéraux cumulées de 50%, 90% et 10%.

Dans le cas de la charge minérale C2, il faut procéder à une désagglomération plus poussée de l'ATC6 une fois lavé par un broyage approprié par exemple un broyage par atomisation ou par jet d'air assurant à la fois le séchage et la désagglomération de l'ATC6.

Ce type de broyage réalise l'éclatement des gros agglomérats sans générer des particules ultra-fines. Les caractéristiques granulométriques de la charge C2 ainsi obtenue sont les suivantes
D50 2 à 6 lm
D90/D10 4 à 12
S.Sp BET 3 à 10 m2/g
On note une réduction de la plage granulométrique avec la diminution du rapport D90/D10 par rapport à celui de la charge C1 mais sans accroissement important de la surface BET.

La charge minérale C3 se distingue essentiellement de C2, et a fortiori de C1, par un broyage encore plus efficace des agglomérats qui permet d'atteindre pratiquement la dimension du grain élémentaire d'ATC6 mais sans le dégrader. Ce résultat est obtenu par exemple par broyage humide directement du gâteau de filtration lavé et essoré d'ATC6 avant séchage par atomisation.

Les caractéristiques granulométriques de la charge C3 ainsi obtenue sont les suivantes
D50 0,7 à 1,8 Fm
D90/D10 4 à 12
S.Sp BET 4 à 12 m2/g
On constate comme précédemment une faible augmentation de la surface BET confirmant la présence d'une faible proportion de particules ultra-fines.

Quant au procédé de préparation de la charge C4, il consiste simplement à réaliser un mélange homogène des charges C1 et C3 à raison de 60 à 90% en poids de la charge minérale C1 et de 40 à 10% en poids de la charge C3 afin d'obtenir une densité apparente non tassée du mélange la plus élevée possible avec des caractéristiques granulométriques et de surface spécifique BET intermédiaires de celles des charges C1 et C3, à savoir
D50 6 à 10 gm
D90/D10 6 à 20
S.Sp BET 3 à 9 m2/g I1 faut encore noter que les valeurs D10 mesurées par granulométrie Laser sur les charges C1, C2 et C4 sont comprises entre 1 et 3 gm et que le pourcentage pondéral de fines particules inférieures à 0,5 gm n'excède pas 2%.

Cette limitation du pourcentage pondéral de fines particules associée à une faible microporosité des grains élémentaires de forme équiaxe liée au procédé de fabrication se traduisent par une suface BET n'excédant pas 12 m2/g. Ce facteur est important, de même que l'étalement granulométrique mesuré par le rapport D90/D10 qui doit être suffisant, c'est-à-dire d'au moins 4 et de préférence compris entre 8 et 20, pour assurer une bonne dispersion de la charge à base d'ATC6 dans les polymères et notamment les résines thermodurcissables ou des taux de charge de 50 à 60% donc équivalents à ceux du trihydrate d'alumine broyé, ont été obtenus en conservant aux mélanges charge/résine des caractéristiques tout à fait acceptables de viscosité et de conductivité électrique représentatives entre autres propriétés ignifugeantes du matériau.

Claims (13)

REVENDICATIONS

10) Procédé de fabrication de charges minérales à base d'aluminate

tricalcique hexahydraté caractérisé par la série d'opérations

suivantes

a) mise en contact, sous agitation et à une température d'au moins

7O0C d'une solution d'aluminate de sodium dont le rapport pondéral

Rpl des concentrations Al O solution g/litre/Na20 caust. g/litre

23 2

est compris entre 0,4 et 1,2 et la concentration en soude caustique

est comprise entre 50 et 400 g Na2O/litre, avec un composé à base de

chaux susceptible de se combiner avec l'alumine en solution et cela

dans un rapport pondéral Rp2 = CaO/Al203 sol, compris entre 0,1 et

1,5 pour former un précipité en suspension dans la solution

d'aluminate de sodium qui se transforme progressivement en aluminate

tricalcique hexahydraté,

b) après un temps de séjour d'au moins 24 heures filtration de la

suspension pour séparer

c) d'une part la phase solide formée d'au moins 95% en poids de

Al203, 3CaO, 6H20 qui, après lavage à l'eau, est séchée pour

constituer la charge minérale qui peut optionnellement être soumise

à des broyages et/ou des mélanges,

d) d'autre part la phase liquide constituée par la solution

d'aluminate de sodium appauvrie en alumine qui peut être recyclée en

début de procédé après rechargement en alumine.

20) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le composé à

base de chaux susceptible de se combiner avec l'alumine en solution,

est le carbonate de calcium ou de préférence la chaux vive qui est

mis en contact avec une solution d'aluminate de sodium dont le

rapport pondéral Rpl est de préférence compris entre 0,5 et 0,7 et

la concentration en soude caustique de préférence comprise entre 100

et 200 g Na20/litre.

30) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que

le composé à base de chaux susceptible de se combiner avec l'alumine

en solution est le carbonate de calcium ou de préférence la chaux

vive mis en contact avec une solution d'aluminate de sodium dans un

rapport Rp2 = CaO/Al203 sol, compris de préférence entre 0,6 et 1,2.

40) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé

en ce que la température de réaction est de préférence comprise

entre 90 et 110 C.

50) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé

en ce que le temps de séjour de la suspension maintenue en agitation

est de préférence compris entre 40 et 60 heures.

60) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, après lavage

et séchage la charge minérale à base de Al203, 3CaO, 6H20 est

soumise à une désagglomération par brassage et homogénéisation dans

un mélangeur.

70) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, après lavage

la charge minérale à base de Al203, 3Ca0, 6H20 est soumise à un

séchage et simultanément à une désagglomération par broyage par

atomisation ou par jet d'air.

80) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, après lavage

la charge minérale à base de Al203, 3Ca0, 6H20 et sous forme d'un

gâteau de filtration lavé et essoré est soumise à un broyage humide

avant séchage par atomisation.

90) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue

un mélange homogène de charges minérales à base de Au203, 3CaO, 6H20

à raison de 60 à 90% en poids d'une charge minérale telle qu'obtenue

par le procédé de la revendication 6 et de 40 à 10% en poids d'une

charge minérale telle qu'obtenue par le procédé de la revendication

8.

100) Charge minérale à base d'aluminate tricalcique hexahydraté obtenue

selon le procédé de la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle

est constituée de grains élémentaires équiaxes à arêtes arrondies et

que sa teneur pondérale en Au203, 3CaO, 6H20 est d'au moins 95%.

110) Charge minérale à base d'aluminate tricalcique hexahydraté selon la

revendication 10 caractérisé en ce que sa teneur pondérale en Al203,

3CaO, 6H20 est comprise de préférence entre 97 et 98% avec

Ca (OH)2 0,4 à 1,5%

CaC03 0,4 à 1,5%

Na20 0,05 à 0,3%

autres impuretés 0,1 à 0,3% 120) Charge minérale C1 selon la revendication 10 ou 11 constituée

d'agglomérats de grains élémentaires équiaxes à arêtes arrondies

dont les caractéristiques granulométriques sont

D50 7 à 15 micromètres

D90/D10 4 à 20

S. Sp BET 2 à 6 m2/g

avec D diamètre maximum en micromètres des grains passant

correspondant à des pourcentages pondéraux cumulés de 50%, 90% et

10%.

130) Charge minérale C2 selon la revendication 10 ou 11 constituée

d'agglomérats de grains élémentaires équiaxes à arêtes arrondies

dont les caractéristiques granulométriques sont

D 50 2 à 6 micromètres

D90/D10 4 à 12

S. Sp BET 3 à 10 m2/g 140) Charge minérale C3 selon la revendication 10 ou 11 constituée

d'agglomérats de grains élémentaires équiaxes à arêtes arrondies

dont les caractéristiques granulométriques sont

D50 0,7 à 1,8 micromètre

D90/D10 4 à 12

S.Sp BET 4 à 12 m2/g 150) Charge minérale C4 selon les revendications 10 ou 11 constituée

d'agglomérats de grains élémentaires équiaxes à arêtes arrondies

dont les caractéristiques granulométriques sont

D50 6 à 10 Fm

D90/D10 6 à 20

S.Sp BET 3 à 9m2/g 160) Utilisation des charges minérales à base d'aluminate tricalcique

hexahydraté selon les revendications 10 à 15 en mélange avec des

matières polymériques pour la fabrication de matières synthétiques.

170) Utilisation des charges minérales à base d'aluminate tricalcique

hexahydraté selon la revendication 16 comme charges ignifugeantes

dans les résines thermodurcissables et les élastomères.