FR3008405A1 - Composition comprenant un ou des composes calco-magnesiens sous forme de compacts - Google Patents

Abstract

Composition comprenant au moins un composé calco-magnésien répondant à la formule aCaCO3.bMgCO3.xCaO.yMgO.zCa(OH)2.tMg(OH)2.ul, dans laquelle I représente des impuretés, a, b, z, t et u étant des fractions massiques chacune ≥ 0 et ≤ 50%, x et y étant des fractions massiques chacune ≥ 0 et ≤ 100%, avec x + y ≥ 50% en poids, par rapport au poids total dudit au moins un composé calco-magnésien, lequel est sous forme de particules, ladite composition présentant une teneur cumulée en calcium et magnésium sous forme d'oxydes supérieure ou égale à 20% en poids et étant sous forme de compacts, chaque compact étant formé desdites particules de composés calco-magnésiens compactées et mises en forme, lesdits compacts présentant un indice de Shatter test inférieur à 10% permettant une très bonne résistance à la chute et une bonne résistance aux vieillissement, son procédé de fabrication et son utilisation.

Description

"COMPOSITION COMPRENANT UN OU DES COMPOSES CALCOMAGNESIENS SOUS FORME DE COMPACTS" La présente invention concerne une composition comprenant au moins un composé calco-magnésien répondant à la 5 formule aCaCO3.bMgCO3.xCaO.yMg0.zCa(OH)2.tMg(OH)2.ul, dans laquelle I représente des impuretés, a, b, z, t et u étant des fractions massiques chacune > 0 et < 50%, x et y étant des fractions massiques chacune > 0 et < 100%, avec x + y> 50% en poids, par rapport au poids total dudit au moins un composé calco-magnésien, la dite composition 10 présentant une teneur cumulée en calcium et magnésium sous forme d'oxydes supérieure ou égale à 20% en poids par rapport au poids total de la composition. Les composés calco-magnésiens sont utilisés dans de nombreuses industries, comme par exemple dans la sidérurgie, le 15 traitement des gaz, le traitement des eaux et des boues, l'agriculture, la construction,le génie civil,... Ils peuvent être utilisés soit en roche, soit sous la forme de fines (taille typiquement inférieure à 7 mm). Dans certaines industries, la forme en roche est néanmoins préférée. C'est par exemple le cas dans la sidérurgie lors de l'ajout de composés calco- 20 magnésiens dans les convertisseurs à oxygène ou bien les fours à arc électrique. Depuis toujours, les chaufourniers maintiennent un bilan matière entre les composés calco-magnésiens en roche et les fines générées avant et lors de la calcination ainsi que durant les manipulations 25 et opérations ultérieures. Dans certains cas néanmoins, un excès de fines est produit. Ces fines peuvent alors être agglomérées entre elles sous la forme de briquettes ou analogues, ce qui permet non seulement d'éliminer les fines excessives mais aussi d'augmenter artificiellement la production de composés calco-magnésiens en roche en ajoutant ces briquettes ou analogues. Ces briquettes ou analogues ont en général une résistance mécanique inférieure à celle des composés calco-magnésiens en roche.

Elles présentent souvent aussi une résistance au vieillissement lors de leur stockage ou de leur manipulation bien inférieure à celle des composés calco-magnésiens en roche. D'une manière générale, c'est la présence de macrodéfauts qui est à l'origine de ces moins bonnes propriétés mais aussi l'absence de liens chimiques forts à l'interface entre les grains. Cela explique qu'en pratique le briquettage des fines de composés calco-magnésiens soit peu utilisé industriellement à ce jour. Vu la faible qualité des compacts formés par ce type de procédé, on estime que le briquettage offre un rendement inférieur à 50% tant il y a de compacts inutilisables en sortie de ce type de procédé qui nécessitent une étape de recyclage. Au sens de la présente invention, on entend par les termes macrodéfauts, tout type de fissures, cracks, plan de clivage et analogues observables à l'oeil nu, au microscope optique ou bien au microscope électronique à balayage (MEB).

Au fil des ans, plusieurs additifs ont été utilisés pour augmenter la force et la durabilité des briquettes ou analogues de composés calco-magnésiens comme par exemple le stéarate de calcium ou les fibres de papier, mais sans conduire à des améliorations suffisantes. Par ailleurs, dans bien des cas, l'utilisation des additifs couramment utilisés pour d'autres produits industriels mis en forme est limitée, comme c'est notamment le cas pour la fabrication de briquettes de composés calco-magnésiens soit parce que le composé calcomagnésien réagit violemment avec l'eau, soit du fait d'un effet négatif potentiel de ces additifs sur l'utilisation finale des briquettes de composés calco-magnésiens. Le brevet US 7,105,114 revendique une méthode de briquettage des fines de chaux vive (dolomitique) utilisant de 0,5 à 5% en poids de liants contenant des chaines carbonées pseudo-plastiques qui améliorent significativement les propriétés mécaniques des briquettes et qui ne présentent pas les désagréments précédemment évoqués. La méthode ne conduit néanmoins qu'à l'obtention de briquettes pour lesquelles la moitié d'entre elles sont cassées après une chute entre 0,9 et 1,8 m (chute entre 3 et 6 pieds), ce qui représente une résistance mécanique largement insuffisante. Des briquettes ou analogues à base de composés calcomagnésiens peuvent également être consolidées en réalisant un traitement thermique à très haute température qui conduit au frittage desdites briquettes ou analogues. Par exemple dans le cas des briquettes de dolomie cuite, on sait qu'un traitement thermique de une à quelques heures à une température supérieure à 1200°C, et même idéalement supérieure à 1300°C, conduit à augmenter les propriétés mécaniques desdites briquettes. Un tel traitement thermique à très haute température conduit néanmoins à une évolution des caractéristiques texturales des briquettes susdites, notamment il conduit à une forte diminution à la fois de la surface spécifique et du volume poreux. Cela s'accompagne également d'une forte diminution de la réactivité à l'eau telle que décrite dans la norme EN 459-2 :2010 E, ce qui présente de nombreux problèmes pour certaines applications. Il existe donc un réel besoin pour le développement d'un produit compact contenant un composé calco-magnésien qui se distinguerait des produits sous forme de briquettes connus à ce jour par une très nette amélioration de la résistance à la chute ainsi que de préférence par une bien meilleure résistance au vieillissement en atmosphère humide, tout en préservant les propriétés intrinsèques (caractéristiques structurales) du composé calco-magnésien avant mise en forme, en particulier sa surface spécifique et/ou son volume poreux.

L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en procurant une composition sous forme d'un produit compact comprenant au moins un composé calco-magnésien répondant à la formule aCaCO3.bMgCO3.xCaO.yMg0.zCa(OH)2.tMg(OH)2.ul, dans laquelle I représente des impuretés, a, b, z, t et u étant des fractions massiques chacune > 0 et < 50%, x et y étant des fractions massiques chacune > 0 et < 100%, avec x + y> 50%, ladite composition présentant une teneur cumulée en calcium et magnésium sous forme d'oxydes supérieure ou égale à 20% en poids par rapport au poids total de la composition, qui se distingue des produits connus à ce jour par une résistance à la chute particulièrement élevée ainsi que par une bonne résistance au vieillissement en atmosphère humide, tout en présentant des caractéristiques texturales avantageuses, en particulier une surface spécifique et/ou un volume poreux élevés. Ce produit compact est de préférence un produit compact à base d'oxyde de calcium et/ou magnésium, par exemple comprenant de la chaux vive calcique, magnésienne ou dolomitique ou de la dolomie vive. Dans ce produit, a, b, z, t et u peuvent prendre n'importe quelle valeur entre 0 et 50%. La composition peut être issue d'un produit naturel, plus ou moins cuit, plus ou moins hydraté ou non, mais qui comprendra toujours au moins 50% en poids de produits vifs (c'est-à-dire à base d'oxydes de calcium et/ou de magnésium). La composition peut également être issue de mélange d'un ou plusieurs composés calciques ou magnésiens. La composition peut comprendre plus d'un composé calco-magnésien comme décrit ci-dessus ou d'autres produits ajoutés, minéraux ou organiques.

Les teneurs en CaCO3, MgCO3, CaO, MgO, Ca(OH)2 et Mg(OH)2 dans les composés calco-magnésiens peuvent facilement être déterminées par des méthodes conventionnelles. Par exemple, elles peuvent être déterminées par une analyse par fluorescence X dont le protocole est décrit dans la norme EN 15309, couplée à une mesure de la perte au feu et une mesure du CO2 volumétrique selon la norme EN 4592 :2010 E.

Les teneurs en calcium et en magnésium sous forme oxyde dans la composition peuvent aussi, dans les cas les plus simples, être déterminées par ces mêmes méthodes. Dans les cas plus compliqués, tels que par exemple des compositions contenant des additifs minéraux ou organiques divers, l'homme de l'art saura adapter la batterie des techniques de caractérisation à mettre en oeuvre pour déterminer ces teneurs en calcium et en magnésium sous forme oxyde. A titre d'exemple et de manière non exhaustive, il pourra avoir recours à des analyses thermogravimétriques (ATG) et/ou thermodifférentiel les (ATD), éventuellement réalisées sous atmosphère inerte, ou bien encore à une analyse par diffraction des rayons X (DRX) associée à une analyse semiquantitative de type Rietvelt. Pour résoudre ce problème, il est prévu suivant l'invention, une composition telle qu'indiquée au début, caractérisée en ce que ledit au moins un composé calco-magnésien est sous forme de particules, ladite composition étant sous forme de compacts, chaque compact étant formé au moins desdites particules de composés calco-magnésiens compactées et mises en forme, lesdits compacts présentant un indice de Shatter test inférieur à 10 %.

Par compact, on entend des fines ou des mélanges de fines (taille typiquement inférieure à 7 mm) qui sont compactés ou compressés. Ces compacts se présentent généralement sous la forme de tablettes ou de briquettes. Par tablette, on entend au sens de la présente invention des objets mis en forme par une technologie de compaction ou de compression des fines du fait de l'action combinée de deux pistons (l'un en position haute et l'autre en position basse) sur lesdites fines placées dans une cavité. Le terme tablette regroupe donc l'ensemble des objets mis en forme appartenant à la famille des tablettes, des pastilles ou bien encore des comprimés, et d'une manière générale les objets ayant des formes tridimensionnelles diverses telles qu'une forme cylindrique, octogonale, cubique ou rectangulaire par exemple. Ladite technologie utilise généralement des presses rotatives ou des presses hydrauliques. Par briquette, on entend au sens de la présente invention des objets mis en forme par une technologie de compaction ou de 5 compression des fines du fait de l'action combinée de deux rouleaux tangentiels (généralement des cylindres dotés de cavités formant des moules correspondant sensiblement à la forme et aux dimensions souhaitées pour la briquette) sur lesdites fines dont l'alimentation est forcée par une vis sans fin. Le terme briquette regroupe donc l'ensemble 10 des objets mis en forme appartenant à la famille des briquettes, des boulets, des savonnettes ou bien encore des plaquettes. Ladite technologie utilise généralement des presses à rouleaux tangentiels. Par le terme Indice de Shatter Test, on entend au sens de la présente invention, le pourcentage massique des fines inférieures à 15 10 mm générées à l'issue de 4 chutes de 2 m au départ de 0,5 kg de produit de taille supérieure à 10 mm. Ces 4 chutes sont réalisées en utilisant un tube de 2 m de long et de 40 cm de diamètre avec fond amovible (réceptacle). La base du réceptacle est une plaque de polypropylène de 3 mm d'épaisseur. Le réceptacle repose sur un sol en 20 béton. On distinguera le produit compact issu de la présente invention sous la forme de tablettes ou de briquettes, par rapport aux produits en roche issus de la calcination des roches de calcaire ou de dolomie, en considérant la texture interne. On peut facilement mettre en 25 évidence, par une simple observation à l'oeil nu, au microscope optique ou bien au microscope électronique à balayage (MEB), les particules constitutives du produit compact issu de cette invention à la différence des produits en roche issus de la calcination qui présentent une surface homogène dans laquelle les particules constitutives sont 30 indiscernables. On distinguera par ailleurs le produit compact issu de la présente invention sous la forme de tablettes ou de briquettes, par rapport aux produits sous forme de briquettes et analogues connus à ce jour, en considérant aussi la texture interne. Le produit compact issu de cette invention est exempt de défauts macroscopiques ou macrodéfauts, qui ont une influence négative sur la résistance à la chute, tels que fissures ou cracks, à la différence des produits sous forme de briquettes et analogues connus à ce jour qui contiennent des fissures de quelques centaines de micromètres à quelques millimètres de long et de quelques micromètres à quelques centaines de micromètres de large qui peuvent être facilement mises en évidence par une simple observation à l'oeil nu, au microscope optique ou bien au microscope électronique à balayage (ME B). Selon la présente invention, la composition se présente sous forme d'un produit compact très résistant à la chute et au vieillissement en atmosphère humide, ce qui est particulièrement important pour les utilisations ultérieures où les fines ne peuvent pas être mises en oeuvre. La composition selon l'invention permet donc l'exploitation de fines particules de composé calco-magnésien présentant un d100 inférieur ou égal à 7 mm dans des applications de composés calco-magnésiens qui l'interdisaient jusqu'ici.

Ledit au moins un composé calco-magnésien selon la présente invention est donc au moins formé de chaux vive, de chaux vive dolomitique, de chaux vive magnésienne ou de dolomie cuite (« dolime » en anglais) issues de la cuisson des calcaires ou des dolomies naturels. Les impuretés comprennent notamment toutes celles que l'on rencontre dans les calcaires et les dolomies naturels comme les argiles de type silico-aluminate, la silice, les impuretés à base de fer ou de manganèse,... La composition selon l'invention peut donc également comprendre des carbonates de calcium ou de magnésium tels que des incuits issus de la cuisson des calcaires ou des dolomies naturels ou bien encore les produits issus de la recarbonatation des composés calcomagnésiens. Elle peut enfin également comprendre des hydroxydes de calcium ou de magnésium issus de l'hydratation (extinction) des composés calco-magnésiens. Dans une variante de la composition selon l'invention, le composé calco-magnésien provient en tout ou partie du recyclage de coproduits, en particulier de laitiers sidérurgiques issus des convertisseurs. De tels laitiers présentent typiquement une teneur massique de 40 à 70% en CaO et de 3 à 15% en MgO. Dans une variante avantageuse selon la présente invention, ledit au moins un composé calco-magnésien présente des fractions massiques telles que x + y > 60%, de préférence > 75%, de manière préférentielle > 80%, et de manière encore plus préférentielle > 90%, plus particulièrement > 93%, voire même > 95% en poids, par rapport au poids total dudit au moins un composé calco-magnésien. Dans cette variante avantageuse, ledit au moins un 15 composé calco-magnésien est majoritairement un composé à base d'oxyde de calcium et/ou de magnésium et est donc un composé calcomagnésien vif. Dans une autre variante avantageuse, la composition selon l'invention présente une teneur cumulée en calcium et magnésium sous 20 forme d'oxydes supérieure ou égale à 40% en poids, avantageusement 60% en poids, de préférence 80% en poids, en particulier 90% en poids, de façon préférentielle 93% en poids, voire même égale à 95% en poids par rapport au poids total de la composition. De manière avantageuse, lesdits compacts présentent un 25 Indice de Shatter Test inférieur à 8%. Plus particulièrement, selon la présente invention, lesdits compacts présentent un Indice de Shatter Test inférieur à 6%. De manière particulièrement avantageuse, lesdits compacts présentent un Indice de Shatter Test inférieur à 4%. Et de manière encore plus particulièrement avantageuse, lesdits compacts 30 présentent un Indice de Shatter Test inférieur à 3%. Avantageusement, la composition selon la présente invention présente une surface spécifique mesurée par manométrie d'adsorption d'azote après dégazage sous vide à 190°C pendant au moins 2 heures et calculée selon la méthode BET multi-points telle que décrite dans la norme ISO 9277:2010E supérieure ou égale à 0,4 m2/g, de préférence supérieure ou égale à 0,6 m2/g, de manière plus préférentielle supérieure ou égale à 0,8 m2/g et de manière encore plus préférentielle supérieure ou égale à 1,0 m2/g et en particulier supérieure ou égale à 1,2m2/g, ce qui est bien supérieur aux produits frittés qui présentent en général une surface spécifique inférieure ou égale à 0,1 m2/g.

De cette façon, la composition présente une surface spécifique relativement élevée par rapport aux briquettes frittées ci-dessus notamment en préservant les propriétés intrinsèques/caractéristiques structurales du composé calco-magnésien avant mise en forme.

Ladite composition est caractérisée également en ce que son volume poreux total (déterminé par porosimétrie par intrusion de mercure suivant la partie 1 de la norme ISO 15901-1 :2005E qui consiste à diviser la différence entre la densité squelettique, mesurée à 30000 psia, et la densité apparente, mesurée à 0.51 psia, par la densité squelettique) est supérieur ou égal à 20%, de préférence supérieur ou égal à 25% et de manière encore plus préférentielle supérieur ou égal à 30 %, ce qui est bien supérieur aux produits frittés qui présentent en général un volume poreux total inférieur ou égal à 10%. Avantageusement la composition selon l'invention présente un volume poreux total relativement élevé par rapport aux briquettes frittées ci-dessus notamment en préservant les propriétés intrinsèques/caractéristiques structurales du composé calco-magnésien avant mise en forme. Avantageusement, ladite composition présente une 30 répartition de densité homogène au sein du compact. Le procédé de compaction proposé utilisant une presse uniaxiale permet en effet de former des compacts où la densité est sensiblement la même selon la direction longitudinale (c'est-à-dire selon l'axe longitudinal de déplacement des poinçons) et selon la direction transversale (c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe longitudinal de déplacement des poinçons). Il peut exister un faible gradient de densité selon la direction longitudinale notamment lorsqu'un seul des poinçons est en mouvement par rapport à l'autre, la densité la plus élevée se trouvant du côté du poinçon actif, et la densité la moins élevée se trouvant du côté opposé où le poinçon est inactif. Selon la présente invention, lesdits compacts présentent également un Indice de Shatter Test inférieur à 20%, de préférence inférieur à 10% après un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 1 à 30°C sous 75% d'humidité relative (i.e. 22,8 g/m3 d'humidité absolue) pendant 2 h. Par Test de Vieillissement Accéléré, on entend au sens de la présente invention, un vieillissement de deux heures réalisé en enceinte climatique au départ de 0,5 kg de produit de taille supérieure ou égale à 10 mm disposé en monocouche sur une grille placée elle-même au-dessus d'un réceptacle, de telle sorte que le contact entre le produit et l'atmosphère humide soit optimal, c'est-à-dire que chacun desdits compacts constitutifs du produit est espacé des autres compacts d'au moins 1 cm. L'augmentation de la masse au cours du vieillissement quantifie la prise en eau et donc l'hydratation de la composition. L'Indice de Shatter Test mesuré après le vieillissement est obtenu au départ de la totalité du produit, c'est-à-dire que même si le Test de Vieillissement Accéléré a généré de lui-même des fines, elles sont bien comptabilisées dans le résultat final. Le Test de Vieillissement Accéléré peut être réalisé avec différentes conditions de température et d'humidité relative - et donc d'humidité absolue - de sorte à en moduler son intensité. Quatre niveaux d'intensité allant de 1 (test le moins sévère) à 4 (test le plus sévère) ont été utilisés : - niveau 1 : 30°C et 75% d'humidité relative conduisant à une humidité absolue de 22,8 g/m3 ; - niveau 2: 40°C et 50% d'humidité relative conduisant à une humidité absolue de 25,6 g/m3 ; - niveau 3: 40°C et 60% d'humidité relative conduisant à une humidité absolue de 30,7 g/m3 ; - niveau 4: 40°C et 70% d'humidité relative conduisant à une humidité absolue de 35,8 g/m3. De manière avantageuse, lesdits compacts présentent un Indice de Shatter Test inférieur à 20%, de préférence inférieur à 10%, après un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 2 à 40°C sous 50% d'humidité relative (i.e. 25,6 g/m3 d'humidité absolue) pendant 2 h. De manière particulièrement avantageuse, lesdits compacts présentent un Indice de Shatter Test inférieur à 20%, de préférence inférieur à 10%, après un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 3 à 40°C sous 60% d'humidité relative (i.e. 30,7 g/m3 d'humidité absolue) pendant 2 h. De manière encore plus particulièrement avantageuse, lesdits compacts présentent un Indice de Shatter Test inférieur à 20%, en particulier inférieur à 10%, plus particulièrement, inférieur à 5% et encore plus particulièrement inférieur à 3%, après un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 4 à 40°C sous 70% d'humidité relative (i.e. 35,8 g/m3 d'humidité absolue) pendant 2 h. Selon la présente invention, le compact peut contenir des 25 additifs organiques comme par exemple des liants ou bien encore des lubrifiants mais il peut aussi être exempt de la présence de ces additifs organiques. Le pourcentage de carbone organique présent dans la composition selon l'invention peut être calculé par différence entre le 30 pourcentage de carbone total et le pourcentage de carbone d'origine minérale. Le carbone total est mesuré par exemple par analyse C/S selon la norme ASTM C25 (1999) et le carbone d'origine minérale est déterminé par exemple par dosage du CO2 volumétrique selon la norme EN 459-2 :2010 E. Dans une forme de réalisation particulière de la composition selon l'invention, lesdites particules présentent une taille inférieure ou égale à 7 mm, observable par microscopie optique ou par microscopie électronique à balayage et présentent avant compactage une taille de particules d100 inférieure ou égale à 7 mm, en particulier inférieure ou égale à 5 mm, mesurée par exemple par tamisage. Selon la présente invention, la composition se présente donc sous forme de compacts qui sont initialement obtenus au départ de fines composées de particules de composés calco-magnésiens présentant un d100 inférieur ou égal à 7 mm et qui sont finalement très résistants à la chute et au vieillissement en atmosphère humide, ce qui est particulièrement important pour les utilisations ultérieures où les fines ne peuvent pas être mises en oeuvre. La composition selon l'invention permet donc entre autre, comme mentionné ci-dessus l'exploitation de fines particules de composés calco-magnésiens présentant un d100 inférieur ou égal à 7 mm, dans des applications de composés calcomagnésiens qui l'interdisaient jusqu'ici.

La notation dx représente un diamètre, exprimé en mm, par rapport auquel X % en masse des particules mesurées sont plus petites ou égales. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, lesdites particules des composés calco25 magnésiens présentent avant compactage un d90 inférieur ou égal à 3 mm, en particulier inférieur ou égal à 2 mm. Plus particulièrement, lesdites particules de composés calco-magnésiens présentent avant compactage un d50 inférieur ou égal à 1 mm, en particulier inférieur ou égal à 500 pm, et un d50 supérieur ou 30 égal à 0,1 pm, en particulier supérieur ou égal à 0,5 pm, en particulier supérieur ou égal à 1 pm.

Selon une autre forme de réalisation avantageuse de la présente invention, lesdits compacts sont de forme régulière et homogène, typique des produits issus des procédés de mise en forme des fines par voie sèche, par exemple choisie dans le groupe des tablettes ou des briquettes, et présentent une taille comprise entre 10 et 100 mm, de préférence supérieure ou égale à 15 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, et de préférence inférieure ou égale à 70 mm, en particulier inférieure ou égale à 50 mm. On entend par taille des compacts, le passant au travers d'un crible ou tamis, par exemple à mailles carrées. Plus particulièrement, au sens de la présente invention, lesdits compacts présentent un poids moyen par compact d'au moins 1 g, de préférence d'au moins 5 g, de manière préférentielle d'au moins 10 g et en particulier d'au moins 15 g.

Dans un mode préféré de la présente invention, lesdits compacts présentent un poids moyen par compact inférieur ou égal à 200g, de préférence inférieur ou égal à 150 g, de manière préférentielle inférieur ou égal à 100 g et en particulier inférieur ou égal à 50 g. Avantageusement, lesdits compacts présentent une densité apparente comprise entre 1,5 et 3, avantageusement entre 1,5 et 2,8 et de préférence entre 1,7 et 2,6. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, ledit compact comporte un orifice traversant. Dans une variante avantageuse, la composition selon l'invention comprend en outre un ou plusieurs oxydes à base d'aluminium, en particulier à une teneur comprise dans la plage allant de 1 à 30% et de préférence de 5 à 20% en poids par rapport au poids total de la composition, exprimé en équivalent A1203, comme par exemple du corindon, de la boéhmite, ou encore de l'alumine amorphe.

Dans une variante avantageuse, la composition selon l'invention comprend en outre un ou plusieurs hydroxydes à base d'aluminium, en particulier à une teneur comprise dans la plage allant de 1 à 30% et de préférence de 5 à 20% en poids par rapport au poids total de la composition, exprimé en équivalent A1203, comme par exemple de la boéhmite, de la gibbsite, ou encore du diaspore . Dans une forme de réalisation avantageuse, la composition peut également comprendre un ou plusieurs oxydes à base de silicium, en particulier à une teneur comprise dans la plage allant de 1 à 30% et de préférence de 5 à 20% en poids par rapport au poids total de la composition, exprimé en équivalent Si02, comme par exemple de la silice pyrogénée ou encore de la silice de précipitation.

Dans une forme de réalisation avantageuse, la composition peut également comprendre un ou plusieurs hydroxydes à base de silicium, en particulier à une teneur comprise dans la plage allant de 1 à 30% et de préférence de 5 à 20% en poids par rapport au poids total de la composition, exprimé en équivalent Si02.Dans un autre mode de réalisation, la composition selon l'invention comprend en outre un ou plusieurs oxydes à base de fer, en particulier à une teneur comprise dans la plage allant de 1 à 30% et de préférence de 5 à 20% en poids par rapport au poids total de la composition, exprimé en équivalent Fe203, comme par exemple de l'hématite, de la magnétite ou encore de la wustite. Dans un autre mode de réalisation, la composition selon l'invention comprend en outre un ou plusieurs hydroxydes à base de fer, en particulier à une teneur comprise dans la plage allant de 1 à 30% et de préférence de 5 à 20% en poids par rapport au poids total de la composition, exprimé en équivalent Fe203, comme par exemple de la goethite ou encore de la limonite Dans encore un autre mode de réalisation, la composition selon la présente invention comprend un ou plusieurs oxydes à base de manganèse, en particulier à une teneur comprise dans la plage allant de 1 à 10% et de préférence de 1 à 5% en poids par rapport au poids total de la composition, exprimé en équivalent MnO, comme par exemple de la pyrolusite ou bien encore du monoxyde de manganèse MnO.

Dans encore un autre mode de réalisation, la composition selon la présente invention comprend un ou plusieurs hydroxydes à base de manganèse, en particulier à une teneur comprise dans la plage allant de 1 à 10% et de préférence de 1 à 5% en poids par rapport au poids total de la composition, exprimé en équivalent MnO. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, le compact se présente sous la forme d'une tablette. La forme de ces produits compacts se distingue facilement de celle des composés calco-magnésiens en roche traditionnellement obtenus après calcination du calcaire ou de la dolomie en roche. D'autres formes de réalisation de la composition suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées. La présente invention se rapporte également à un matériau 15 composite comprenant plusieurs couches successives pour former une structure multicouche où au moins une couche est formée dudit produit compact de la composition selon l'invention. D'autres formes de réalisation du matériau composite suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées. 20 La présente invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication d'une composition sous forme d'un compact comprenant les étapes successives suivantes : a) une amenée d'une composition de particules comprenant au moins des particules d'au moins un composé 25 calco-magnésien répondant à la formule aCaCO3.bMgCO3.xCaO.yMg0.zCa(OH)2.tMg(OH)2.0 I, dans laquelle I représente des impuretés, a, b, z, t et u étant des fractions massiques chacune > 0 et < 50%, x et y étant des fractions massiques chacune > 0 et < 100%, avec x + y > 50% 30 en poids par rapport au poids total du composé calco- magnésien dans un espace de confinement entre deux poinçons présentant une section comprise entre 1 et 40 cm2, avantageusement comprise entre 1 et 20 cm2, de préférence entre 1 et 10 cm2, en particulier entre 2 et 10 cm2. b) une compaction desdites particules pour former un produit compact de forme tridimensionnelle, par application d'une pression de compaction comprise entre 200 MPa et 700 MPa, de préférence comprise entre 250 MPa et 500 MPa, de manière plus préférentielle entre 300 et 500 MPa, et de manière encore plus préférentielle entre 375 et 490 MPa, c) un relâchement de la pression de compaction, et d) une collecte dudit produit compact. Avantageusement, le procédé comprend, préalablement à ladite étape d'amenée, une étape de mélange des particules pour former la composition de particules afin d'obtenir une composition de particules homogène dans laquelle les particules sont réparties de manière homogène dans la composition de particules pour assurer une bonne stabilité du procédé et donc une bonne qualité des compacts. La composition de particules qui est amenée peut contenir, sans pour autant que cela ne soit nécessaire, des additifs soit de nature organique comme par exemple des liants ou des lubrifiants conventionnels, soit de nature minérale comme par exemples des oxydes ou des hydroxydes à base d'aluminium, en particulier à hauteur de 1 à 30% et de préférence de 5 à 20% exprimé en équivalent A1203, de silicium, en particulier à hauteur de 1 à 30% et de préférence 5 à 20% exprimé en équivalent Si02, de fer, en particulier à hauteur de 1 à 30% et de préférence 5 à 20% exprimé en équivalent Fe203, de manganèse, en particulier à hauteur de 1 à 10% et de préférence 1 à 5% exprimé en équivalent MnO, ou encore des additifs minéraux d'une dureté supérieure ou égale à 5 sur l'échelle de Mohs, caractérisés en ce que leurs particules présentent une taille d100 inférieure ou égale à 200 pm, de préférence inférieure ou égale à 150 pm et de manière plus préférentielle inférieure ou égale à 100 pm. Avantageusement, ladite étape d'amenée de la composition de particules est contrôlée et a lieu de telle manière que ce soit toujours la même quantité de ladite composition qui soit placée dans ledit espace confiné entre deux poinçons. Dans une autre forme de réalisation du procédé selon la présente invention, ledit espace confiné entre lesdits deux poinçons est lubrifié préalablement au moyen d'une étape de lubrification durant laquelle un lubrifiant sous forme de poudre, tel que par exemple du stéarate de calcium ou de magnésium, est déposé en surface dudit espace confiné entre lesdits deux poinçons, ledit lubrifiant sous forme de poudre étant compacté avec les particules de la composition de particules et représente avantageusement entre 0,01 et 0,3% en poids, de préférence entre 0,02 et 0,1% en poids par rapport au poids total du produit compact. Cette forme de réalisation offre donc la possibilité d'une lubrification externe, c'est-à-dire une lubrification des poinçons et des matrices, plus économique qu'une lubrification interne, qui consiste à ajouter un lubrifiant directement au sein de la composition à compacter et qui nécessite habituellement 0,25% à 1`)/0 en poids de lubrifiant. Cela évite en outre d'ajouter des composés complémentaires dans la composition à compacter, évitant ainsi le risque de la dénaturer. Ce procédé permet de former un compact à base d'un ou plusieurs composés calco-magnésiens présentant une très bonne résistance à la chute et une bonne résistance au vieillissement. Par considération de la texture interne, on distinguera par ailleurs ce compact issu dudit procédé par rapport aux produits connus à ce jour tels que par exemple les briquettes qui sont issues des procédés de mise en forme utilisant des presses à rouleaux. Le compact selon l'invention est exempt de macrodéfauts tels que fissures, cracks ou plans de clivage à la différence des produits sous forme de briquettes et analogues connus à ce jour qui contiennent des fissures de quelques centaines de micromètres à quelques millimètres de long et de quelques micromètres à quelques centaines de micromètres de large qui peuvent être facilement mises en évidence par une simple observation à l'oeil nu, au microscope optique ou bien au microscope électronique à balayage (MEB). Selon un mode de réalisation, une presse rotative est utilisée pour effectuer la compression, mais de manière générale, le système de compaction peut être de tout type, par exemple une presse hydraulique peut aussi être utilisée. En principe ces systèmes de compaction comprennent une matrice à l'intérieur de laquelle peuvent coulisser un ou deux poinçons, ces éléments formant ledit espace de confinement dans lequel la composition est placée pour compaction. C'est l'action des poinçons qui exerce la contrainte de compaction nécessaire à la formation du compact. Cette contrainte de 15 compaction appliquée peut consister à amener la composition à une pression de compaction déterminée, ce qui correspond pour l'espace confiné entre les deux poinçons à un certain volume et donc à une certaine position des poinçons, et à éventuellement maintenir la position de ces poinçons pendant un temps déterminé pouvant aller jusqu'à une 20 cinquantaine de millisecondes, tout en sachant qu'un maintien pendant une durée plus longue n'est pas néfaste, mais ne présente aucun intérêt additionnel. Une presse rotative à poinçons fonctionne à hautes pressions de compaction. En principe, le système de compaction 25 comprend un plateau rotatif ayant des cavités formant des matrices à l'intérieur desquelles peuvent coulisser un ou deux poinçons, ces éléments formant un espace de confinement dans lequel la composition est placée pour compaction. La géométrie et le fonctionnement d'une presse rotative 30 permet une meilleure transmission de l'effort sur le produit à compacter, ce qui engendre une meilleure homogénéisation de la distribution de densité dans le compact et donc une meilleure résistance mécanique et moins de défauts structurels. L'utilisation d'une presse rotative pour former les produits compactés à base d'oxydes calco-magnésiens permet par ailleurs une meilleure maîtrise de la cinétique et de la cinématique de compaction avec la possibilité de pré-tassage et/ou de pré-compaction permettant de mieux densifier la poudre et de chasser l'air évitant ainsi la formation de défauts tels que le clivage ou le décalottage. Avantageusement, dans le procédé selon la présente invention, ledit produit compact collecté est ensuite traité thermiquement entre 700°C et 1200°C pendant une période de temps prédéterminée comprise entre 1 et 90 minutes, de préférence supérieure ou égale à 5 minutes et inférieure ou égale à 60 minutes, plus particulièrement supérieure ou égale à 10 minutes et inférieure ou égale à 30 minutes.

Avantageusement, le traitement thermique est réalisé à plus de 800°C, avantageusement à plus de 900°C, et à moins de 1100°C, de préférence à moins de 1000°C. Dans une forme particulière de réalisation, le traitement thermique inclut par ailleurs des rampes de montée et de descente en température les plus courtes possibles de telle sorte que la productivité dudit traitement thermique soit optimale. Ce procédé permet de former un compact à base d'un ou plusieurs composés calco-magnésiens présentant une très bonne résistance à la chute et une très bonne résistance au vieillissement.

Selon un mode de réalisation, un four horizontal tel par exemple qu'un four à tunnel, un four à passage, un four à rouleaux (roller kiln en anglais) ou encore un four à bande de mailles (mesh belt kiln) est utilisé pour réaliser le traitement thermique. De manière alternative, tout autre type de four conventionnel, mais ne conduisant pas à altérer l'intégrité des compacts, par exemple du fait d'une attrition trop importante, pourrait être utilisé.

Dans encore un autre mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape de traitement de surface dudit produit compact collecté, éventuellement après traitement thermique s'il est présent, à une température supérieure ou égale à 50°C, de 5 préférence supérieure ou égale à 100°C, et de manière préférée supérieure ou égale à 150°C et inférieure ou égale à 700°C, avantageusement inférieure ou égale à 500°C, de préférence inférieure ou égale à 400°C, en particulier inférieure ou égale à 300°C, avantageusement inférieure ou égale à 250°C, pendant une période de 10 temps comprise entre 5 et 60 minutes, de préférence comprise entre 10 et 30 minutes sous un flux de gaz contenant du CO2 et de la vapeur d'eau. Avantageusement, le flux de gaz comprend une concentration en vapeur d'eau comprise entre 5 et 25% en volume, et de 15 manière préférée entre Set 15%. De préférence, le flux de gaz comprend une concentration en CO2 dans le gaz comprise entre 5 et 40% en volume, et de manière préférée entre 10 et 25%. Plus particulièrement, le flux de gaz utilisé est issu des 20 fumées de combustion, par exemple d'un four à chaux traditionnel. Ce procédé permet de former un compact à base d'un ou plusieurs composés calco-magnésiens présentant une très bonne résistance à la chute et une très bonne résistance au vieillissement. Selon un mode de réalisation, un réacteur vertical à contre- 25 courant alimenté en compacts par le haut et en gaz par le bas est utilisé pour réaliser ledit traitement de surface. Avantageusement, l'augmentation de la température des compacts peut être réalisée directement via l'injection dudit gaz déjà chaud ou préalablement préchauffé, comme ce serait par exemple le cas 30 à partir d'un gaz issu des fumées de combustion. Sans que cela ne soit nécessaire, on comprendra bien l'intérêt pour des raisons économiques, environnementales et d'activité durable de réaliser ce traitement de surface avec des fumées de combustions plutôt qu'avec des gaz synthétiques contenant du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. Dans une variante, la présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un matériau composite comprenant plusieurs couches successives pour former une structure multicouche où au moins une couche est formée dudit produit compact de la composition par le procédé selon l'invention et comprenant en outre une étape de compaction additionnelle de ladite au moins une couche dudit produit compact et d'une autre couche compacte. D'autres formes de réalisation du procédé selon l'invention sont indiquées dans les revendications annexées. L'invention a aussi pour objet une utilisation de la composition selon la présente invention ou issue du procédé selon la présente invention dans la sidérurgie, en particulier dans les convertisseurs à oxygène ou bien dans les fours à arcs électriques, dans le traitement des gaz de fumées, dans le traitement des eaux, dans le traitement des boues et eaux usées, dans l'agriculture, la construction et le génie civil, comme par exemple pour la stabilisation des sols.

D'autres formes d'utilisation suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence aux exemples annexés.

La figure 1 est une image MEB (acronyme de « Microscopie Electronique à Balayage ») à un agrandissement de 100 fois, illustrant un compact de chaux vive formé selon l'invention. La figure 2 est une image MEB à un agrandissement de 100 fois, illustrant un compact de dolomie vive formé selon l'invention.

La figure 3 est une image MEB à un agrandissement de 100 fois, illustrant une briquette de dolomie vive formée selon l'art antérieur.

La figure 4 est une image MEB à un agrandissement de 100 fois, illustrant une chaux vive en roche surcuite issue d'un four rotatif. EXEMPLES.- Exemple 1.- Compacts de chaux vive On utilise une presse rotative Eurotab du type «Mercury». Au départ d'une trentaine de kilogrammes de fines de chaux vive 0-3 mm, on verse successivement 9 g de ces fines dans chacune des matrices de l'outillage de forme cylindrique et de diamètre 20 mm. On comprime sous une pression de 400 MPa, avec une vitesse de rapprochement des poinçons de 105 mm/s et un temps de maintien de 136 mS. On obtient plusieurs kilogrammes de compacts cylindriques présentant chacun un poids de 9 g et une dimension (diamètre) de 20,4 mm. La hauteur est de 13,0 mm et la densité est de 2,1. Ces compacts sont de qualité homogène et sont exempts de défauts macroscopiques, comme le montre la figure 1 illustrant une photo prise par microscopie électronique à balayage (MEB). Ils sont constitués de particules juxtaposées les unes à côté des autres.

Ces compacts développent une surface spécifique BET (mesurée par manométrie d'adsorption d'azote après dégazage sous vide à 190°C pendant au moins deux heures et calculée selon la méthode BET mutlipoints telle que décrite dans la norme ISO 9277:2010E) de 1,6 m2/g et ont un volume poreux total de mercure (déterminé par porosimétrie par intrusion de mercure suivant la partie 1 de la norme ISO 15901-1 :2005E qui consiste à diviser la différence entre la densité squelettique, mesurée à 30000 psia, et la densité apparente, mesurée à 0.51 psia, par la densité squelettique) de 35%. On fait un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces 30 compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 2,0%.

On fait aussi un Shatter Test au départ de 10 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 3,2%.0n fait subir par 5 ailleurs à 0,5 kg de ces compacts un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 1 pendant 2h à 30°C sous 75% d'humidité relative (i.e. 22,8 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la masse de ces compacts de 1,9%. On fait ensuite un Shatter Test au départ de ces 0.5 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 10 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 10,2%, qui prend en compte également les fines inférieures à 10 mm générées par le test de vieillissement. Exemple 2.- Compacts de dolomie vive ou cuite (dolime) 15 On utilise une presse rotative Eurotab du type «Mercury». Au départ d'une trentaine de kilogrammes de fines de dolomie vive 0-3 mm, on verse successivement 9 g de ces fines dans chacune des matrices de l'outillage de forme cylindrique et de diamètre 20 mm. On comprime sous une pression de 400 MPa, avec une vitesse de 20 rapprochement des poinçons de 105 mm/s et un temps de maintien de 136 mS. On obtient plusieurs kilogrammes de compacts présentant chacun un poids de 9 g et une dimension (diamètre) de 20,4 mm. La hauteur est de 13,0 mm et la densité est de 2,1. Ces compacts sont de 25 qualité homogène et sont exempts de défauts macroscopiques, comme le montre la figure 2 illustrant une photo prise par microscopie électronique à balayage (MEB). Ils sont constituées de particules juxtaposées les unes à côté des autres. Ces compacts développent une surface spécifique BET de 30 3,6 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 36%. On fait un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 2,2%. On fait aussi un Shatter Test au départ de 10 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 3,0°A.On fait subir par ailleurs à 0,5 kg de ces compacts un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 4 pendant 2h à 40°C sous 70% d'humidité relative (i.e. 35,8 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la masse de ces compacts de 2,1%. On fait ensuite un Shatter Test au départ de ces 0,5 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 17,9%.

On fait subir par ailleurs à 10 kg de ces compacts répartis sur une surface d'environ 0,2 m2 un test de vieillissement pendant 7h à 25°C sous 94% d'humidité relative (i.e. 21,6 g/m3 d'humidité absolue). On fait ensuite un Shatter Test au départ de ces 10 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 18,5%. Exemple 3.- Compacts de chaux et dolomie vives On utilise une presse rotative Eurotab du type «Mercury». Au départ d'une trentaine de kilogrammes d'un mélange constitué de 50% de fines de chaux vive 0-3 mm et de 50% de fines de dolomie vive 0-3mm, on verse successivement 9 g de ce mélange dans chacune des matrices de l'outillage de forme cylindrique et de diamètre 20 mm. On comprime sous une pression de 400 MPa, avec une vitesse de rapprochement des poinçons de 105 mm/s et un temps de maintien de 136 mS. On obtient plusieurs kilogrammes de compacts présentant chacun un poids de 9 g et une dimension (diamètre) de 20,4 mm. La hauteur est de 13,0 mm et la densité est de 2,1. Ces compacts sont de qualité homogène et sont exempts de défauts macroscopiques. Ces compacts développent une surface spécifique BET de 2,4 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 36%.

On fait un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 1,9%. On fait subir par ailleurs à 0,5 kg de ces compacts un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 2 pendant 2h à 40°C sous 50% d'humidité relative (i.e. 26,6 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la masse de ces compacts de 2,3%. On fait ensuite un Shatter Test au départ de ces 0,5 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 18,6%. Exemple 4.- Compacts de chaux vive On utilise une presse rotative Eurotab du type «Titan». Au départ d'une trentaine de kilogrammes de fines de chaux vive 0-3 mm, on verse successivement 23 g de ces fines dans chacune des matrices de l'outillage de forme cylindrique et de diamètre 26 mm. On comprime sous une pression de 400 MPa, avec une vitesse de rapprochement des poinçons de 128 mm/s et un temps de maintien de 80 mS. On obtient plusieurs kilogrammes de compacts 25 cylindriques présentant chacun un poids de 23 g et une dimension (diamètre) de 26,2 mm. La hauteur est de 20,3 mm et la densité est de 2,1. Ces compacts développent une surface spécifique BET de 1,6 m2/g et ont un volume poreux total de mercure de 34%. 30 On fait un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 2,3%. On fait subir par ailleurs à 0,5 kg de ces compacts un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 1 pendant 2h à 30°C sous 75% d'humidité relative (i.e. 22,8 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la masse de ces compacts de 1,9%. On fait ensuite un Shatter Test au départ de ces 0.5 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 8,7%, qui prend en compte également les fines inférieures à 10 mm générées par le test de vieillissement. Exemple 5.- Compacts de chaux vive contenant 10% de Fe203 On utilise un mélangeur à poudre Gericke GCM450, d'une capacité de 10 dm3, équipé de pales standards de 7 cm de rayon utilisées en rotation à 350 tours par minute (i.e. 2,6 m/s). Ce mélangeur est utilisé en mode continu pour préparer un mélange constitué de 90% en poids de fines de chaux vive 0-3 mm et de 10% en poids de poudre de minerai de fer Northland 0-50pm pré-séché (teneur en eau de 0,5% en poids). Le débit total de la poudre est de 300 kg/h et le temps de séjour est de 3,5 s. Le mélange obtenu est très homogène. Cela signifie que la teneur en Fe203 pour différents échantillons de 10 g prélevés dans le mélange final est toujours comprise entre 9 et 11% (+/- 10% relatif). On utilise une presse rotative Eurotab du type «Titan» qui est par ailleurs équipée d'un système de lubrification externe consistant à déposer sur la surface de chaque cavité, en amont du remplissage, 0,02% en poids de poudre de stéarate de calcium par rapport au poids de chaque compact. Au départ d'une trentaine de kilogrammes du mélange, on verse successivement 9,4 g de ce mélange dans chacune des matrices de l'outillage de forme cylindrique et de diamètre 20 mm. On comprime sous une pression de 450 MPa, avec une vitesse de rapprochement des poinçons de 204 mm/s et un temps de maintien de 70 mS. On obtient plusieurs kilogrammes de compacts présentant chacun un poids de 9,4 g et une dimension (diamètre) de 20,2 mm. La 5 hauteur est de 13,0 mm et la densité est de 2,2. Ces compacts sont de qualité homogène et sont exempts de défauts macroscopiques. Ces compacts développent une surface spécifique BET de 1,4 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 34%. On fait un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces 10 compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 2,9%. Exemple 6.- Compacts de chaux vive contenant 10% de Fe203 Au départ du même mélange que celui préparé à 15 l'exemple 5, on utilise une presse rotative Eurotab du type «Titan». On verse successivement 24 g du mélange dans chacune des matrices de l'outillage de forme cylindrique et de diamètre 26 mm. On comprime sous une pression de 450 MPa, avec une vitesse de rapprochement des poinçons de 128 mm/s et un temps de maintien de 80 mS. 20 On obtient plusieurs kilogrammes de compacts cylindriques présentant chacun un poids de 24 g et une dimension (diamètre) de 26,2 mm. La hauteur est de 20,2 mm et la densité est de 2,2. Ces compacts développent une surface spécifique BET de 25 1,6 m2/g et ont un volume poreux total de mercure de 36%. On fait un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 2,7%. 30 On fait subir par ailleurs à 0,5 kg de ces compacts un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 1 pendant 2h à 30°C sous 75% d'humidité relative (i.e. 22,8 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la masse de ces compacts de 1,9%. On fait ensuite un Shatter Test au départ de ces 0.5 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 8,1%, qui prend en compte également les fines inférieures à lOmm générées par le test de vieillissement. Exemple 7.- Compacts de chaux vive (avec traitement thermique) Au départ des compacts de chaux vive de l'exemple 1, on enfourne à chaud 1 kg de ces compacts dans un four électrique et on 10 fait un traitement thermique de 20 min à 900°C. Après refroidissement des compacts, on fait ensuite un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un 15 Indice de Shatter Test de 0,9%. Ces compacts développent une surface spécifique BET de 1,2 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 39%. On fait subir par ailleurs à 0,5 kg de ces compacts un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 4 pendant 2h à 40°C sous 70% 20 d'humidité relative (i.e. 35,8 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la masse de ces compacts de 4,2%. On réalise ensuite un Shatter Test au départ de ces 0,5 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm. On obtient un Indice de Shatter Test de 25 2,5%. Exemple 8.- Compacts de dolomie vive (avec traitement thermique) Au départ des compacts de dolomie vive de l'exemple 2, on enfourne à chaud 1 kg de ces compacts dans un four électrique et on fait un traitement thermique de 20 min à 900°C. 30 Après refroidissement des compacts, on fait ensuite un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 1,0%. Ces compacts développent une surface spécifique BET de 2,8 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 40%.

On fait subir par ailleurs à 0,5 kg de ces compacts un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 4 pendant 2h à 40°C sous 70% d'humidité relative (i.e. 35,8 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la masse de ces compacts de 1,7%. On réalise ensuite un Shatter Test au départ de ces 0.5 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm. On obtient un Indice de Shatter Test de 1,7%. Exemple 9.- Compacts de chaux vive (avec traitement de surface) Au départ des compacts de chaux vive de l'exemple 1, on enfourne à chaud 1 kg de ces compacts dans un four électrique et on fait un traitement de surface de 30 min à 200°C sous un flux de 20 dm3/min d'un gaz contenant 70% volumique d'air, 20% volumique de CO2 et 10% volumique de vapeur d'eau. Après refroidissement des compacts, on fait ensuite un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces compacts en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 1,2%. Ces compacts développent une surface spécifique BET de 25 1,6 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 35%. On fait subir par ailleurs à 0,5 kg de ces compacts un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 4 pendant 2h à 40°C sous 70% d'humidité relative (i.e. 35,8 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la masse de ces compacts de 1,2%. On réalise 30 ensuite un Shatter Test au départ de ces 0,5 kg de compacts vieillis en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm. On obtient un Indice de Shatter Test de 1,5%. Exemple comparatif 1.- Briquettes de dolomie vive On utilise une presse à rouleaux industrielle de type Sahut-Conreur. Au départ de quelques tonnes de fines de dolime 0-3 mm auxquelles on ajoute 0,25% de stéarate de calcium, on comprime via la vis d'alimentation ces fines dans l'entrefer entre les 2 rouleaux de compactage. On produit des briquettes d'environ 20 cm3 obtenues sous une pression linéaire d'environ 100kN/cm. Les briquettes ont environ un poids de 40-45 g chacune et une densité 2,2. Ces briquettes sont de qualité très variable et elles présentent des défauts macroscopiques tels que des fissures et cracks comme le montre la figure 3 illustrant une photo prise par MEB. Elles présentent des plans de clivages qui sont visibles à l'oeil ou sont parfois cassées en plusieurs morceaux. Ces briquettes développent une surface spécifique BET de 3,6 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 34%. On fait un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces 20 briquettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 13,9%. On fait aussi un Shatter Test au départ de 10 kg de ces briquettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la 25 quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 13,2%.0n fait subir par ailleurs à 0,5 kg de ces briquettes un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 1 pendant 2h à 30°C sous 75% d'humidité relative (i.e. 22,8 g/m3 d'humidité absolue). Cela conduit à une augmentation de la 30 masse de ces briquettes de 1,8%. On fait ensuite un Shatter Test au départ de ces 0,5 kg de briquettes vieillies en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 50%. On fait subir par ailleurs à 10 kg de ces briquettes réparties sur une surface d'environ 0,2 m2 un test de vieillissement pendant 7h à 25°C sous 94% d'humidité relative (i.e. 21,6 g/m3 d'humidité absolue). On fait ensuite un Shatter Test au départ de ces 10 kg de briquettes vieillies en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 60%.

Exemple comparatif 2.- Briquettes de dolomie vive Au départ des briquettes de dolomie vive de l'exemple comparatif 1, on enfourne à chaud 1 kg de ces briquettes dans un four électrique et on fait un traitement thermique de 20 min à 1000°C. Après refroidissement des briquettes, on fait ensuite un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces briquettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 10,6%. Ces briquettes développent une surface spécifique BET 20 de 2,6 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 35%. Exemple comparatif 3.- Briquettes de dolomie vive Au départ des briquettes de dolomie vive de l'exemple comparatif 1, on enfourne à chaud 1 kg de ces briquettes dans un four électrique et on fait un traitement thermique de 2 h à 1300°C. 25 Après refroidissement des briquettes, on fait ensuite un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces briquettes en réalisant successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 6 %. 30 Ces briquettes développent une surface spécifique BET de 0,3 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 18%.

Exemple comparatif 4.- Chaux vive en roche, surcuite, issue d'un four rotatif On utilise de la chaux en roche, surcuite, issue d'un four 5 rotatif obtenue au départ d'un calcaire en roche 10-40 mm. La chaux a donc été obtenue environ à 1200-1300°C avec un temps de séjour de 5-6 heures. Cette chaux en roche est de qualité homogène et est exempte de défauts macroscopiques comme le montre la figure 4 10 illustrant une photo prise par microscopie électronique à balayage (MEB). Sur cette image, on observe une surface homogène dans laquelle on ne parvient pas à distinguer les particules constitutives de la chaux en roche surcuite. I. Exemple comparatif 5.- Briquettes de dolomie vive 15 Au départ des briquettes de dolomie vive de l'exemple comparatif 1, on enfourne à chaud 1 kg de ces briquettes dans un four électrique et on fait un traitement thermique de 4 h à 1400°C. Après refroidissement des briquettes, on fait ensuite un Shatter Test au départ de 0,5 kg de ces briquettes en réalisant 20 successivement 4 chutes de 2 m. On pèse la quantité des fines inférieures à 10 mm générée à l'issue de ces 4 chutes. On obtient un Indice de Shatter Test de 3,6%. Ces briquettes développent une surface spécifique BET inférieure à 0,2 m2/g et ont un volume poreux total en mercure de 13%.

25 Il est bien entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.

Claims (34)

1. REVENDICATIONS1. Composition comprenant au moins un composé calco-magnésien répondant à la formule aCaCO3.bMgCO3.xCaO.yMg0.zCa(OH)2.tMg(OH)2.0 I, dans laquelle I représente des impuretés, a, b, z, t et u étant des fractions massiques chacune > 0 et < 50%, x et y étant des fractions massiques chacune > 0 et < 100%, avec x + y> 50% en poids, par rapport au poids total dudit au moins un composé calco-magnésien, caractérisée en ce que ledit au moins un composé calco-magnésien est sous forme de particules, ladite composition présentant une teneur cumulée en calcium et magnésium sous forme d'oxydes supérieure ou égale à 20% en poids par rapport au poids total de la composition, et est sous forme de compacts, chaque compact étant formé desdites particules de composés calco-magnésiens compactées et mises en forme, lesdits compacts présentant un indice de Shatter test inférieur à 10%.
2. 2. Composition selon la revendication 1, dans laquelle ledit au moins un composé calco-magnésien présente des fractions massiques telles que x + y > 60%, de préférence > 75%, de manière préférentielle > 80%, et de manière encore plus préférentielle > 90%, plus particulièrement >93%, voire même > 95% en poids, par rapport au poids total dudit au moins un composé calco-magnésien.
3. 3. Composition selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle lesdits compacts présentent un Indice de Shatter Test inférieur à 8%, de préférence inférieur à 6%, et de manière plus préférentielle inférieur à 4%, en particulier inférieur à 3%.
4. 4. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la teneur cumulée en calcium et magnésium sous forme d'oxydes est supérieure ou égale à 40% en poids, avantageusement 60% en poids, de préférence 80% en poids, en particulier 90% en poids, de façon préférentielle 93% en poids, voire même égale à 95% en poids, par rapport au poids total de la composition.
5. 5. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant une surface spécifique mesurée par manométrie d'adsorption d'azote après dégazage sous vide à 190°C pendant au moins 2 heures et calculée selon la méthode BET - multi- points telle que décrite dans la norme ISO 9277:2010E supérieure ou égale à 0,4 m2/g, de préférence supérieure ou égale à 0,6 m2/g, de manière plus préférentielle supérieure ou égale à 0,8 m2/g et de manière encore plus préférentielle supérieure ou égale à 1,0 m2/g et en particulier supérieure ou égale à 1,2m2/g.
6. 6. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un volume poreux total déterminé par porosimétrie par intrusion de mercure suivant la partie 1 de la norme ISO 15901-1 :2005E supérieur ou égal à 20%, de préférence supérieur ou égal à 25% et de manière encore plus préférentielle supérieur ou égal à 30 %.
7. 7. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un Indice de Shatter Test inférieur à 20% après un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 1 à 30°C sous 75% d'humidité relative (i.e. 22,8 g/m3 d'humidité absolue) pendant 2 h.
8. 8. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un Indice de Shatter Test inférieur à 20% après un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 2 à 40°C sous 50% d'humidité relative (i.e. 25,6g/m3 d'humidité absolue) pendant 2h.
9. 9. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un Indice de Shatter Test inférieur à 20% après un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 3 à 40°C sous 60% d'humidité relative (i.e. 30,7g/m3 d'humidité absolue) pendant 2h.
10. 10. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un Indice de Shatter Testinférieur à 20%, de préférence inférieur à 10%, en particulier inférieur à 5%, plus particulièrement inférieur à 3%, après un Test de Vieillissement Accéléré de niveau 4 à 40°C sous 70% d'humidité relative (i.e. 35,8g/m3 d'humidité absolue) pendant 2h.
11. 11. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un additif organique comme un liant ou un lubrifiant.
12. 12. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdites particules présentent une taille inférieure ou égale à 7 mm, observable par microscopie optique ou par microscopie électronique à balayage et présentent avant compactage une taille de particules d100 inférieure ou égale à 7 mm, en particulier inférieure ou égale à 5 mm.
13. 13. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdites particules dudit au moins un composé calco-magnésien présentent avant compactage un d90 inférieur ou égal à 3 mm.
14. 14. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdites particules dudit au 20 moins un composé calco-magnésien présentent avant compactage un d50 inférieur ou égal à 1 mm.
15. 15. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdits compacts sont de forme régulière et homogène, typique des produits issus des procédés de mise 25 en forme des fines par voie sèche, par exemple choisie dans le groupe des pastilles, des tablettes, des comprimés, des briquettes, des plaquettes, des boulets ou encore des formes en « savonnette » et présentent une taille comprise entre 10 et 100 mm, de préférence supérieure ou égale à 15 mm, de préférence supérieure ou égale à 30 20 mm, et de préférence inférieure ou égale à 70 mm, de préférence inférieure ou égale à 50 mm.
16. 16. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdits compacts présentent un poids moyen par compact d'au moins 1 g, de préférence d'au moins 5 g, de manière préférentielle d'au moins 10 g et en particulier d'au moins 15g.
17. 17. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdits compacts présentent un poids moyen par compact inférieur ou égal à 200 g, de préférence inférieur ou égal à 150 g, de manière préférentielle inférieur ou égal à 100 g et en particulier inférieur ou égal à 50 g.
18. 18. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdits compacts présentent une densité apparente comprise entre 1,5 et 3, avantageusement entre 1,5 et 2,8 et de préférence entre 1,7 et 2,6.
19. 19. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit compact comporte un orifice traversant.
20. 20. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un ou plusieurs 20 oxydes, comme un oxyde à base d'aluminium, un oxyde à base de silicium, un oxyde à base de fer, un oxyde à base de manganèse.
21. 21. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un ou plusieurs hydroxydes, comme un hydroxyde à base d'aluminium, un hydroxyde à 25 base de silicium, un hydroxyde à base de fer, un hydroxyde à base de manganèse.
22. 22. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit compact est exempt de macro-défauts, sur base d'une simple inspection visuelle, d'une 30 inspection au microscope optique ou encore d'une inspection au microscope électronique à balayage (MEB).
23. 23. Matériau composite comprenant plusieurs couches successives pour former une structure multicouche où au moins une couche est formée dudit produit compact de la composition selon l'une quelconque des revendications précédentes.
24. 24. Procédé de fabrication d'une composition sous forme d'un compact comprenant les étapes suivantes : a) une amenée d'une composition de particules comprenant au moins des particules d'au moins un composé calco-magnésien répondant à la formule aCaCO3.bMgCO3.xCaO.yMg0.zCa(OH)2.tMg(OH)2.ul, dans laquelle I représente des impuretés, a, b, z, t et u étant des fractions massiques chacune > 0 et < 50%, x et y étant des fractions massiques chacune > 0 et < 100%, avec x + y> 50% en poids par rapport au poids total du composé calco- magnésien dans un espace de confinement entre deux poinçons présentant une section comprise entre 1 et 40 cm2, avantageusement comprise entre 1 et 20 cm2, de préférence entre 1 et 10 cm2, en particulier entre 2 et 10 cm2. b) une compaction desdites particules pour former un produit compact de forme tridimensionnelle, par application d'une pression de compaction comprise entre 200 MPa et 700 MPa, de préférence comprise entre 250 MPa et 500 MPa, de manière plus préférentielle entre 300 et 500 MPa, et de manière encore plus préférentielle entre 375 et 490 MPa, c) un relâchement de la pression de compaction, et d) une éjection dudit produit compact dudit espace de confinement.
25. 25. Procédé selon la revendication 24, comprenant préalablement à ladite étape d'amenée, une étape de mélange des particules pour former la composition de particules afin d'obtenir unecomposition de particules homogène dans laquelle les particules sont réparties de manière homogène dans la composition de particules.
26. 26. Procédé selon la revendication 24 ou la revendication 25, dans lequel ladite composition de particules qui est amenée contient des additifs soit de nature organique comme par exemple des liants ou des lubrifiants conventionnels, soit de nature minérale comme par exemples des oxydes ou hydroxydes à base d'aluminium, de silicium, de fer, de manganèse, et analogue, ou encore des additifs d'une dureté supérieure ou égale à 5 sur l'échelle de Mohs, lesdits additifs présentant une taille de particules d100 inférieure ou égale à 200 pm, de préférence inférieure ou égale à 150 pm et de manière plus préférentielle inférieure ou égale à 100 pm.
27. 27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 26, dans lequel ledit espace confiné entre lesdits deux poinçons est lubrifié préalablement au moyen d'une étape de lubrification durant laquelle un lubrifiant sous forme de poudre, tel que par exemple du stéarate de calcium ou de magnésium, est déposé en surface dudit espace confiné entre lesdits deux poinçons, ledit lubrifiant sous forme de poudre étant compacté avec les particules de la composition de particules et représente avantageusement entre 0,01 et 0,3%, de préférence entre 0,02 et 0,1% en poids par rapport au poids total du produit compact.
28. 28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 27, dans lequel ledit produit compact collecté est ensuite traité thermiquement entre 700°C et 1200°C pendant une période de temps prédéterminée comprise entre 1 et 90 minutes, de préférence supérieure ou égale à 5 minutes et inférieure ou égale à 60 minutes, plus particulièrement supérieure ou égale à 10 minutes et inférieure ou égale à 30 minutes.
29. 29. Procédé selon la revendication 28, dans lequel ledit produit compact collecté est traité thermiquement à plus de 800°C avantageusement à plus de 900°C et à moins de 1100°C, de préférence à moins de 1000°C.
30. 30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 29, comprenant en outre une étape de traitement de surface dudit produit compact collecté, éventuellement après traitement thermique s'il est présent, à une température supérieure ou égale à 50°C, de 5 préférence supérieure ou égale à 100°C, et de manière préférée supérieure ou égale à 150°C, et inférieure ou égale à 700°C, avantageusement inférieure ou égale à 500°C, de préférence inférieure ou égale à 400°C, en particulier inférieure ou égale à 300°C, avantageusement inférieure ou égale à 250°C, pendant une période de 10 temps comprise entre 5 et 60 minutes, de préférence comprise entre 10 et 30 minutes sous un flux de gaz contenant du CO2 et de la vapeur d'eau.
31. 31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 30, dans lequel ledit flux de gaz présente une concentration en 15 vapeur d'eau comprise entre 5 et 25% en volume, et de manière préférée entre Set 15%.
32. 32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 31, dans lequel ledit flux de gaz présente une concentration en CO2 dans le gaz comprise entre 5 et 40% en volume, et de manière préférée 20 entre 10 et 25°A.
33. 33. Procédé de fabrication d'un matériau composite comprenant plusieurs couches successives pour former une structure multicouche où au moins une couche est formée dudit produit compact de la composition par le procédé selon l'une quelconque des revendications 25 23 à 32 et comprenant en outre une étape de compaction additionnelle de ladite au moins une couche dudit produit compact et d'une autre couche compacte, avant ladite étape d'éjection.
34. 34. Utilisation de la composition selon les revendications 1 à 22 ou du matériau selon la revendication 23 ou encore issue du 30 procédé selon les revendications 24 à 33, dans la sidérurgie, en particulier dans les convertisseurs à oxygène ou bien dans les fours à arcs électriques, dans le traitement des gaz de fumées, dans le traitementdes eaux, dans le traitement des boues et eaux usées, dans l'agriculture, la construction et le génie civil, comme par exemple pour la stabilisation des sols.