LU84692A1 - PROCESS FOR PELLETIZING MATERIALS WITH A CRYSTALLINE OR CRYSTALLOID STRUCTURE - Google Patents

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Description

- 2 -- 2 -

La présente invention a trait à un procédé de pelletisation de matières à structure cristalline ou cristalloïde. On sait que dans l'industrie se présentent de grandes quantités de matières premières ou de déchets à structure cristalline ou cristalloïde, tels que du sable de quartz, de la poudre de verre, du kieselguhr, toutes sortes de sels cristallins ou autres, qui par leur structure finement divisée occasionnent de grandes difficultés lors de leur transformation, recyclage, transport ou évacuation, par suite de la poussière ainsi soulevée et éventuellement déposée lors du transport ou par suite de la tendance au tassement des matières pulvérulentes ou finement granuleuses devenant ainsi imperméables à l'air avec toutes les difficultés qui s'ensuivent lors de leur traitement. C'est la raison pour laquelle on essaie depuis longtemps de remédier à ces inconvénients des matières finement divisées en leur conférant par agglomération une structure granulée plus grossière, ce qui toutefois n'a été possible jusqu'à présent que par des traitements partiellement thermiques, laborieux et peu économiques. La transformation des matières de ce genre en pellets par agglomération à l'aide d'un liquide de pelleti-' sation est impossible par suite de la surface lisse et de la structure cristalline des particules concernées, qui s'opposent à l'adhésion et la liaison mutuelle de ces dernières et donc à leur agglomération sous forme de particules plus grossières.The present invention relates to a process for pelletizing materials with a crystalline or crystalloid structure. It is known that in industry there are large quantities of raw materials or wastes with a crystalline or crystalloid structure, such as quartz sand, glass powder, kieselguhr, all kinds of crystalline or other salts, which by their finely divided structure cause great difficulties during their transformation, recycling, transport or evacuation, as a result of the dust thus raised and possibly deposited during transport or as a result of the tendency to packing of the pulverulent or finely granular materials thus becoming impermeable to the air with all the difficulties that ensue during their treatment. This is the reason why we have been trying for a long time to remedy these drawbacks of finely divided materials by giving them by agglomeration a coarser granular structure, which however has only been possible until now by partially thermal treatments, laborious and uneconomical. The transformation of such materials into pellets by agglomeration using a pelletizing liquid is impossible due to the smooth surface and the crystalline structure of the particles concerned, which oppose adhesion and the mutual connection of the latter and therefore their agglomeration in the form of coarser particles.

Or, la présente invention se propose de porter remède aux ennuis susmentionnés qui se présentent lors du traitement de matières cristallines ou cristalloïdes finement divisées, et préconise à cet effet un procédé d'agglomération qui se prête à la formation de pellets de bonne stabilité physique. Ce procédé selon l'invention se caracté - 3 - rise en ce que la matière à pelletiser est intimement mélangée avec une substance minérale, qui, par réaction avec de l'eau, se transforme en un corps insoluble dans l'eau et dont le dosage est judicieusement réglé en vue de l'enrobage des pellets formés au stade suivant d'une mince couche de ce corps insoluble dans l'eau, et en ce que le mélange ainsi obtenu est finalement transformé en pellets par agglomération sous addition d'un liquide de pelletisation dûment choisi.However, the present invention proposes to remedy the aforementioned troubles which arise during the treatment of finely divided crystalline or crystalloid materials, and recommends for this purpose an agglomeration process which lends itself to the formation of pellets of good physical stability. This process according to the invention is characterized in that the material to be pelletized is intimately mixed with a mineral substance, which, by reaction with water, turns into a body which is insoluble in water and whose dosage is judiciously adjusted with a view to coating the pellets formed in the next stage with a thin layer of this water-insoluble body, and in that the mixture thus obtained is finally transformed into pellets by agglomeration with the addition of a pelletizing liquid duly chosen.

Il s'est avéré, de manière inattendue, que les substances minérales mises en oeuvre par le procédé de l'invention et se transformant par réaction avec l'eau en un corps insoluble dans l'eau forment au stade réactionnel une mince couche d'épaisseur microscopique même sur les faces de clivage lisses de matières cristallines, telles que les faces cristallines des particules de sable quartzeux ou d'autres matières à structure cristalline analogues, ou une enveloppe ininterrompue autour des particules concernées, cette mince couche ou enveloppe étant suffisamment stable et se prêtant à l'adhésion à des couches ou enveloppes analogues d'autres particules, de sorte que les particules ainsi enrobées s'agglomèrent rapidement dans le tambour de pelletisation ou sur le plateau de pelletisation avec formation de pellets qui "roulent" facilement et s'accroissent ainsi 4.It turned out, unexpectedly, that the mineral substances used by the process of the invention and transforming by reaction with water into a body insoluble in water form at the reaction stage a thin layer of microscopic thickness even on the smooth cleavage faces of crystalline materials, such as the crystalline faces of particles of quartz sand or other materials with similar crystalline structure, or an uninterrupted envelope around the particles concerned, this thin layer or envelope being sufficiently stable and suitable for adhesion to layers or similar envelopes of other particles, so that the particles thus coated rapidly agglomerate in the pelletizing drum or on the pelletizing tray with the formation of pellets which "roll" easily and thus increase 4.

rapidement. L'ossature ainsi formée, composée de minces couches ou enveloppes mutuellement adhérentes, accuse une stabilité suffisante après la transformation de la substance minérale concernée en un composé insoluble dans l'eau et confère ainsi aux pellets formés par agglomération une bonne consistance, suffisante pour le transport ou la mise en oeuvre de la matière dont ils se composent, et cela grâce au fait que le composé insoluble dans l'eau, dont se compose - 4 - l'ossature des pellets, n'est pas altéré par exsiccation, dissolution ou transformation ultérieure par réaction avec l'air atmosphérique. Par pelletisation de mélanges de plusieurs corps différents s'obtiennent ainsi des pellets contenant ces corps dans la proportion voulue, tout risque de ségrégation ou de séparation des divers constituants en des couches de différentes concentrations étant exclu grâce à la pelletisation. En guise de matériel d'ossature s'emploient de préférence des hydroxydes de métaux du groupe principal ou secondaire II du tableau périodique des éléments, dont le choix est dicté par la nature et la destination de la matière à pelletiser. C'est ainsi que 1'hydroxyde de calcium est un des composés qui conviennent tout particulièrement comme matériau d'ossature pour toutes sortes de pellets destinés aux applications les plus variées, telles que la neutralisation de sols acides dans l'agriculture ou l'emploi comme fondant dans la métallurgie pour la formation de scories calcarifères par pyrolyse.quickly. The framework thus formed, composed of thin layers or mutually adherent envelopes, shows sufficient stability after the transformation of the mineral substance concerned into a compound insoluble in water and thus gives the pellets formed by agglomeration a good consistency, sufficient for the transport or use of the material of which they are composed, and this thanks to the fact that the water-insoluble compound, of which the skeleton structure is composed, is not altered by drying, dissolving or further transformation by reaction with atmospheric air. By pelletizing mixtures of several different bodies, pellets containing these bodies are obtained in the desired proportion, any risk of segregation or separation of the various constituents into layers of different concentrations being excluded by pelletization. As the framework material, metal hydroxides from main or secondary group II of the periodic table of the elements are preferably used, the choice of which is dictated by the nature and destination of the material to be pelletized. Calcium hydroxide is thus one of the compounds which are particularly suitable as a framework material for all kinds of pellets intended for the most varied applications, such as the neutralization of acidic soils in agriculture or employment. as a flux in metallurgy for the formation of calcareous slag by pyrolysis.

En ce qui concerne la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la pelletisation s'effectue avantageusement d'abord en mouillant d'eau la surface des particules de la matière à pelletiser, puis en ajoutant 1'hydroxyde sec destiné à former l'ossature des pellets en agitant vigoureusement pour former un mélange intime des ingrédients concernés, et en effectuant ensuite la pelletisation par agglomération sous addition de liquide de pelletisation, jusqu'à la fin de la réaction de transformation MeO + ^0 = MeO, qui est une réaction exothermique et se manifeste donc par élévation de la température.As regards the implementation of the process according to the invention, the pelletization is advantageously carried out first by wetting the surface of the particles of the material to be pelletized with water, then by adding the dry hydroxide intended to form the frame of the pellets by vigorous stirring to form an intimate mixture of the ingredients concerned, and then carrying out the pelletization by agglomeration with the addition of pelletizing liquid, until the end of the transformation reaction MeO + ^ 0 = MeO, which is an exothermic reaction and therefore manifests itself by raising the temperature.

Si la matière à transformer en pellets est une substance agressive ou s'altérant facilement par absorption hygrosco-pique d'eau ou par réaction avec des composants de l'air - 5 - atmosphérique, il se recommande d'enrober les pellets d'un composé non ou à peine soluble dans l'eau, qui, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, s'obtient à l'aide d'un corps qui, par réaction avec l'eau, se transforme en un composé insoluble dans l'eau, notamment un oxyde d'un métal du groupe principal ou secondaire II du tableau périodique des éléments, qui forme un composé non ou à peine soluble dans l'eau par réaction avec de l'eau en provenance du pellet lui-même ou d'une dose supplémentaire de liquide de pelletisation.If the material to be transformed into pellets is an aggressive substance or is easily spoiled by hygroscopic absorption of water or by reaction with components of atmospheric air, it is recommended to coat the pellets with compound not or hardly soluble in water, which, according to an embodiment of the invention, is obtained using a body which, by reaction with water, turns into a compound insoluble in water, in particular an oxide of a metal from main or secondary group II of the periodic table of the elements, which forms a compound which is not or hardly soluble in water by reaction with water from the pellet itself -same or an additional dose of pelletizing liquid.

Suivant un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'enrobage des pellets peut également s'effectuer par arrosage avec un agent liquide, dissous ou dispersé, qui, par réaction avec la matière des pellets, forme un composé non ou à peine soluble dans l'eau, de manière à envelopper les pellets d'une couche s'opposant à la diffusion d'humidité. Cet agent, choisi en fonction de la nature de la matière pelletisée et de sa destination, est par exemple une solution acide ou alcaline diluée, un dissolvant organique, tel que la benzine, le benzène, le méthanol, l'éthanol, le tétrachlorure de carbone, etc., ou la paraffine, dont le dosage est réglé en vue d'une transformation partielle ou totale par réaction chimique.According to another embodiment of the method according to the invention, the coating of the pellets can also be carried out by spraying with a liquid agent, dissolved or dispersed, which, by reaction with the material of the pellets, forms a non-compound or hardly soluble in water, so as to wrap the pellets in a layer preventing the diffusion of moisture. This agent, chosen according to the nature of the pelletized material and its destination, is for example a dilute acid or alkaline solution, an organic solvent, such as benzine, benzene, methanol, ethanol, tetrachloride of carbon, etc., or paraffin, the dosage of which is adjusted for partial or total transformation by chemical reaction.

L'enrobage des pellets s'effectue de préférence dans un malaxeur à tambour à une vitesse de rotation périphérique du tambour de 0,120 à 0,180, de préférence de 0,165 m/seconde et ä une température de 30°C, une élévation de température supérieure à 10°C au maximum étant évitée au stade de liaison par réglage judicieux de l'addition de liquide. La quantité de liquide mouillant ajoutée s'élève, en l'occurrence, à 2-5 % en poids, de préférence 3,5-4,5 % en poids par rapport au poids total de la matière à pelletiser, tandis que la - 6 - dose de liant est égale à 3-4 fois, de préférence à 3 fois celle du liquide mouillant.The coating of the pellets is preferably carried out in a drum mixer at a peripheral rotation speed of the drum from 0.120 to 0.180, preferably 0.165 m / second and at a temperature of 30 ° C, a temperature rise greater than A maximum of 10 ° C is avoided at the bonding stage by judicious adjustment of the addition of liquid. The amount of wetting liquid added amounts, in this case, to 2-5% by weight, preferably 3.5-4.5% by weight relative to the total weight of the material to be pelletized, while the - 6 - dose of binder is equal to 3-4 times, preferably 3 times that of the wetting liquid.

L'invention est illustrée dans les lignes qui suivent par la description d'un exemple de mise en oeuvre.The invention is illustrated in the following lines by the description of an exemplary implementation.

Exemple.Example.

On sait que la fabrication du verre comporte en premier lieu la fusion d'un mélange de,sable, de soude et de chaux avec une teneur en Na20 et CaO d'environ 13 % en poids et d'une teneur en Si02 d'environ 76 % en poids. La transformation en pellets de ce mélange par agglomération graduelle est impossible, par suite du fait que les pellets à composition inhomogène ainsi formés s'accompagneraient d'un résidu de sable non pelletisable et pouvant constituer environ 10 à 25 % du poids total des matières premières mises en oeuvre.It is known that the production of glass first involves the melting of a mixture of, sand, soda and lime with an Na 2 O and CaO content of approximately 13% by weight and an SiO 2 content of approximately 76% by weight. The transformation into pellets of this mixture by gradual agglomeration is impossible, owing to the fact that the pellets with inhomogeneous composition thus formed would be accompanied by a residue of non-pelletizable sand and which may constitute approximately 10 to 25% of the total weight of the raw materials. implemented.

Par le procédé de l'invention, un mélange d'environ 150 kg de sable lavé et 6,0 kg d'eau est vigoureusement agité dans un malaxeur à tambour d'une capacité de 300 litres jusqu'au mouillage total de la surface des grains de sable, après quoi on ajoute environ 18,0 kg de chaux-vive (CaO), / qui réagit avec l'eau présente à la surface des grains suivant l'équation réactionnelle CaO + H20 = Ca(0H)2· Il s'agit d'une réaction exothermique, de sorte qu'on sait que la réaction est terminée au moment ou l'élévation de la température de l'ensemble s'arrête.By the process of the invention, a mixture of approximately 150 kg of washed sand and 6.0 kg of water is vigorously stirred in a drum mixer with a capacity of 300 liters until the total wetting of the surface of the grains of sand, after which about 18.0 kg of quicklime (CaO) are added, / which reacts with the water present on the surface of the grains according to the reaction equation CaO + H20 = Ca (0H) 2 · Il this is an exothermic reaction, so that the reaction is known to have ended when the rise in temperature of the assembly stops.

Ensuite, éventuellement par addition supplémentaire d'eau en guise de liquide de pelletisation, s'effectue la pelletisation avec transformation simultanée de l'excès de CaO subsistant après le premier stade réactionnel, le cas échéant avec addition supplémentaire d'ingrédients, tels que, par exemple, environ 26 kg de soude, 16 kg de chaux-vive et en tout 26 kg d'eau en guise de liquide de pelleti-Then, optionally by additional addition of water as pelletizing liquid, the pelletization is carried out with simultaneous transformation of the excess of CaO remaining after the first reaction stage, if necessary with additional addition of ingredients, such as, for example, about 26 kg of soda, 16 kg of quicklime and a total of 26 kg of water as pellet liquid -

Claims (13)

1. Procédé de pelletisation de matières à structure cristalline ou cristalloïde, telles que du sable de quartz, du vieux verre, du kieselguhr, des sels cristallins etc., caractérisé en ce que la matière à pelletiser est mélangée y intimement avec une substance minérale, qui par réaction avec l'eau se transforme en un composé insoluble dans l'eau et dont le dosage est dûment réglé en vue de 1'enrobage efficace des pellets à former d'une mince couche de ce composé insoluble dans l'eau, après quoi le mélange ainsi obtenu est transformé en pellets sous addition d'un liquide de pelletisation judicieusement choisi.1. A process for pelletizing materials with a crystalline or crystalloid structure, such as quartz sand, old glass, kieselguhr, crystalline salts etc., characterized in that the material to be pelletized is intimately mixed therewith with a mineral substance, which, by reaction with water, turns into a compound which is insoluble in water and whose dosage is duly adjusted with a view to the effective coating of the pellets to be formed with a thin layer of this compound which is insoluble in water, after whereby the mixture thus obtained is transformed into pellets with the addition of a judiciously chosen pelletizing liquid. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite substance minérale employée pour l'enrobage des pellets est un hydroxyde d'un métal du groupe principal ou secondaire II du tableau périodique des éléments.2. Method according to claim 1, characterized in that said mineral substance used for coating the pellets is a hydroxide of a metal from main or secondary group II of the periodic table of the elements. 3. Procédé selon« la revendication 2, caractérisé en ce'"' que la surface des particules de la matière à pelletiser est d'abord mouillée avec de l'eau, après quoi est ajoutée sous forme d'hydroxyde sec la substance destinée à la formation de la couche protectrice autour des pellets et intimement mélangée avec la matière à pelletiser et s'effectue ensuite l'agglomération de cette dernière sous addition de liquide de pelletisation jusqu'à la fin de la réaction chimique, qui est une réaction exothermique et se manifeste ainsi par élévation de la température de l'ensemble.3. Method according to "claim 2, characterized in that" "'that the surface of the particles of the material to be pelletized is first wetted with water, after which is added in the form of dry hydroxide the substance intended for the formation of the protective layer around the pellets and intimately mixed with the material to be pelletized and the agglomeration of the latter is then carried out under the addition of pelletizing liquid until the end of the chemical reaction, which is an exothermic reaction and thus manifests itself by raising the temperature of the assembly. 4. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes 1-3, caractérisé en ce que les pellets sont b - 8 - enveloppés d'une couche d'un composé non ou à peine soluble dans l'eau.4. Method according to either of the preceding claims 1-3, characterized in that the pellets are b - 8 - wrapped in a layer of a compound which is not or hardly soluble in water. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enrobage des pellets s'effectue au moyen d'une substance minérale, qui par réaction avec l'eau se transforme en un composé insoluble dans l'eau, substance minérale qui est, en particulier, un hydroxyde d'un métal du groupe principal ou secondaire II du tableau périodique des éléments, qui se transforme en un composé non ou à peine soluble dans 1'eau par réaction avec de 1'eau en provenance du pellet par diffusion ou d'une addition supplémentaire de liquide de pelletisation.5. Method according to claim 4, characterized in that the coating of the pellets is carried out by means of a mineral substance, which by reaction with water is transformed into a compound insoluble in water, mineral substance which is , in particular, a hydroxide of a metal from main or secondary group II of the periodic table of the elements, which turns into a compound not or hardly soluble in water by reaction with water from the pellet by diffusion or an additional addition of pelletizing liquid. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enrobage des pellets s'effectue par arrosage avec un agent liquide, dissous ou dispersé, qui par réaction chimique avec la matière pelletisée forme un composé non ou à peine soluble dans l'eau, qui enrobe les pellets sous forme d'une mince couche protectrice imperméable à l’humidité se déplaçant par diffusion.6. Method according to claim 4, characterized in that the coating of the pellets is carried out by watering with a liquid agent, dissolved or dispersed, which by chemical reaction with the pelletized material forms a compound which is not or hardly soluble in the water, which coats the pellets in the form of a thin, moisture-impermeable protective layer which moves by diffusion. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce / que ledit agent, choisi selon la nature et la destination de^ la matière à pelletiser, est une solution acide ou alcaline diluée, un dissolvant organique, tel que la benzine, le benzène, le mêthanol, l'éthanol, le tétrachlorure de carbone, etc., ou la paraffine.7. Method according to claim 6, characterized in that said agent, chosen according to the nature and the destination of the material to be pelletized, is a dilute acid or alkaline solution, an organic solvent, such as benzine, benzene, methanol, ethanol, carbon tetrachloride, etc., or paraffin. 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dosage dudit agent à ajouter par arrosage est réglé en vue d'une transformation partielle ou totale par réaction chimique à la surface des pellets.8. Method according to claim 6 or 7, characterized in that the dosage of said agent to be added by spraying is adjusted for partial or total transformation by chemical reaction on the surface of the pellets. 9. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes 1-8, caractérisé en ce que l'enrobage des pellets s'effectue dans un malaxeur à tambour à une vitesse de b - 9 - £ rotation périphérique du tambour de 0,120 à 0,180, de préférence de 165 m/seconde et à une température de 30°C.9. Method according to either of the preceding claims 1-8, characterized in that the coating of the pellets is carried out in a drum mixer at a speed of b - 9 - £ peripheral rotation of the drum of 0.120 at 0.180, preferably 165 m / second and at a temperature of 30 ° C. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élévation de la température au stade de liaison d'une durée de 5 minutes est limitée à 10°C au maximum par réglage judicieux de l'addition de l'eau de pelletisation et/ou du liant.10. Method according to claim 9, characterized in that the rise in temperature at the bonding stage of a duration of 5 minutes is limited to 10 ° C maximum by judicious adjustment of the addition of the pelletizing water and / or binder. 11. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes 1-10, caractérisé en ce que la quantité d'eau de mouillage ajoutée est égale à 2-5 % en poids, de préférence à 3,5-4,5 % en poids de la quantité de la matière à pelle-tiser.11. Method according to either of the preceding claims 1-10, characterized in that the amount of wetting water added is equal to 2-5% by weight, preferably 3.5-4.5 % by weight of the quantity of material to be shoveled. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le poids du matériel d'enrobage est égal à 3-4 fois, de préférence égal à 3 fois celui du liquide de mouillage.12. Method according to claim 11, characterized in that the weight of the coating material is equal to 3-4 times, preferably equal to 3 times that of the wetting liquid. 13. Procédé de pelletisation de matières à structure cristalline ou cristalloïde, substantiellement tel que décrit précédemment. “ a «13. Process for pelletizing materials with a crystalline or crystalloid structure, substantially as described above. " at "
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