WO2019058086A1 - Process for manufacturing a porous material from incineration clinkers - Google Patents

Process for manufacturing a porous material from incineration clinkers Download PDF

Info

Publication number
WO2019058086A1
WO2019058086A1 PCT/FR2018/052361 FR2018052361W WO2019058086A1 WO 2019058086 A1 WO2019058086 A1 WO 2019058086A1 FR 2018052361 W FR2018052361 W FR 2018052361W WO 2019058086 A1 WO2019058086 A1 WO 2019058086A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
groups
binder
group
inorganic
propyl
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/052361
Other languages
French (fr)
Inventor
Clément Sanchez
Cédric BOISSIERE
Lionel Nicole
Hiva BARADARI
Xavier Chaucherie
Bruno GILARDIN
Original Assignee
Sarp Industries
College De France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sarp Industries, College De France filed Critical Sarp Industries
Publication of WO2019058086A1 publication Critical patent/WO2019058086A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/067Slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/30Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Other silicon-containing organic compounds; Boron-organic compounds
    • C04B26/32Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Other silicon-containing organic compounds; Boron-organic compounds containing silicon
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • an aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and / or at least one hybrid organic-inorganic binder
  • a second subject of the invention relates to a porous material that can be obtained by the above method.
  • the second step of the process according to the invention consists in providing an aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and / or at least one hybrid organic-inorganic binder.
  • This solution is advantageously a basic solution which may further comprise a surfactant.
  • EXAMPLE 1 Manufacture of a monolith based on slugs of particle size less than 1 mm and inorganic binder (Na 2 SiO 3 .Sh 2).
  • a first step 10 grams of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm.
  • the inorganic binder is obtained by mixing 1.9 g of Ludox HS-40 to a solution containing 0.4 g of KOH and 0.85 mL of distilled H 2 0. The mixture is then stirred with magnetic stirring and at ambient temperature until a transparent solution is obtained.
  • a third step is to add the 10 g of bottom ash to the inorganic binder under mechanical stirring until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is made by a microwave treatment (MW) from 30 seconds to 900 watts.
  • MW microwave treatment
  • This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is produced by a microwave treatment (MW) of 2.5 minutes at 900 watts.
  • MW microwave treatment
  • the porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths.
  • the binder in dry extract represents 32% by weight of the final material obtained and a bulk density of 1.04 g / cm 3 .

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The invention relates to a process for manufacturing a porous material comprising the following steps of providing incineration clinkers, providing an aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and/or at least one organic-inorganic hybrid binder, mixing said clinkers with said aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and/or at least one organic-inorganic hybrid binder, setting said mixture obtained by heat treatment and finally recovering the porous material thus manufactured. The manufacturing process thus makes it possible to recycle and upgrade the incineration clinkers by means of the production of a porous material. The process is particularly advantageous since the porous material may in particular be obtained very rapidly and may be used as insulating material or construction material.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN MATERIAU POREUX A PARTIR DE MACHEFERS D'INCINERATION  PROCESS FOR MANUFACTURING POROUS MATERIAL FROM INCINERATION MACHEFERS
L'invention se rapporte au domaine du recyclage et concerne un procédé de fabrication d'un matériau poreux, ledit procédé permettant la valorisation et le recyclage des mâchefers d'incinération. The invention relates to the field of recycling and relates to a method of manufacturing a porous material, said process for the recovery and recycling of incineration slag.
Arrière-plan technologique Technological background
A l'heure actuelle en France, l'incinération est le deuxième mode d'élimination des ordures ménagères. Le traitement des déchets par incinération est un procédé non seulement appliqué à l'ordure ménagère mais aussi aux déchets industriels. Le procédé d'incinération donne lieu à la réduction du volume et de la masse des déchets solides, néanmoins cette réduction n'est qu'apparente. En effet, l'incinération génère environ 5000 m3 de fumées par tonne de déchets brûlés, des résidus solides et des effluents liquides issus par exemple du traitements des fumées ou de la trempe des mâchefers. At present in France, incineration is the second mode of disposal of household waste. The treatment of waste by incineration is a process not only applied to domestic waste but also to industrial waste. The incineration process results in the reduction of the volume and mass of solid waste, but this reduction is only apparent. In fact, the incineration generates about 5000 m3 of smoke per ton of burnt waste, solid residues and liquid effluents resulting for example from the treatment of fumes or the quenching of slag.
Les scories solides recueillies à la base des fours d'incinérateurs à l'issue de la combustion des déchets sont appelées mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM) et/ou mâchefers d'incinération de déchets industriels (MIDI). Ils sont composés de cendres se présentant généralement sous forme de granules, d'incombustibles variés tels que par exemple des mélanges de métaux ferreux et non ferreux, de verres, de silice, d'alumine, de calcaire, de chaux, ainsi que d'imbrulés et d'eau. Chaque tonne de déchets incinérés produisant 250 kg à 300 kg de mâchefers, cela représente pour le seul territoire français une production annuelle d'environ 3 millions de tonnes de mâchefers. The solid slag collected at the base of incinerator furnaces at the end of the combustion of waste is called slag incineration waste (MIOM) and / or slag incineration industrial waste (MIDI). They consist of ashes generally in the form of granules, various incombustibles such as for example mixtures of ferrous and non-ferrous metals, glasses, silica, alumina, limestone, lime, as well as imbricated and water. Each ton of waste incinerated producing 250 kg to 300 kg of slag, this represents for the French territory alone an annual production of about 3 million tons of bottom ash.
Grâce à certaines caractéristiques physiques des mâchefers, notamment leur bonne portance, une grande part a été valorisée en technique routière, notamment en substitution des granulats naturels. En France par exemple, plus de 2 millions de tonnes de mâchefers sont appliquées essentiellement en sous-couches routières. Cependant, la composition des mâchefers, de par la présence d'éléments polluants tels que des métaux lourds et des dioxines, est problématique sur le plan environnemental. Thanks to certain physical characteristics of the slag, in particular their good bearing capacity, a large part has been valued in road engineering, in particular in substitution of natural aggregates. In France, for example, more than 2 million tons of bottom ash are applied mainly in road sub-layers. However, the composition of the bottom ash, by the presence of polluting elements such as heavy metals and dioxins, is problematic from the environmental point of view.
En effet, l'eau issue du ruissellement des eaux de pluie ou de la percolation peut entraîner la dispersion des polluants et ainsi contaminer les sols environnants et les nappes phréatiques. Indeed, water from rainwater runoff or percolation can lead to the dispersion of pollutants and thus contaminate the surrounding soil and groundwater.
Afin de limiter l'impact environnement des mâchefers, il est nécessaire de déterminer leur taux de lixiviation ainsi que celui des matériaux les contenant. En ce sens, l'arrêté du 18 novembre 2011, relatif au recyclage en technique routière des mâchefers d'incinération de déchets non dangereux, a introduit des contraintes supplémentaires comme par exemple l'augmentation du nombre de substances à prendre en compte, la diminution de grande majorité des seuils de polluants ou encore le renforcement de la traçabilité de ces substances. Ces restrictions entraînent une limitation de la valorisation des mâchefers dans le domaine des techniques routières conduisant ainsi à une augmentation du stockage en décharge. Il y a donc un besoin de développer des voies de recyclage afin de diminuer le stockage pur et simple en décharge, d'autant plus qu'à l'heure actuelle, les possibilités de valorisation et de recyclage des mâchefers sont peu nombreuses et que les recherches ont surtout portées sur des procédés permettant de traiter les mâchefers afin de faciliter leur recyclage sur le long terme. Ces traitements portent également le nom de procédés d'inertage. In order to limit the environmental impact of the slag, it is necessary to determine their leaching rate as well as that of the materials containing them. In this sense, the decree of 18 November 2011 on the recycling of non-hazardous waste incineration ash in road transport introduced additional constraints, such as the increase in the number of substances to be taken into account, the reduction of a large majority of pollutant thresholds or the reinforcement of the traceability of these substances. These restrictions lead to a limitation of the recovery of the slag in the field of road techniques thus leading to an increase in landfill disposal. There is therefore a need to develop recycling routes in order to reduce the amount of landfill disposal, especially as there are currently few opportunities for upgrading and recycling slag and Research has focused on processes for treating slag to facilitate their long-term recycling. These treatments are also known as inerting processes.
A ce titre, le document F 2 714 625 décrit un procédé de solidification et de stabilisation des résidus solides résultant du traitement thermique de déchets toxiques issus d'une destruction par incinération. Il s'agit d'un procédé d'inertage qui vise à transformer un déchet, notamment des mâchefers, en une masse monolithique dure et mécaniquement résistante dans laquelle les éléments toxiques contenus dans lesdits déchets sont devenus stables et résistants au lessivage par les eaux acides. Ainsi, ce document décrit un procédé d'inertage de déchets toxiques, particulièrement des mâchefers, comprenant une première étape de mise en forme des déchets par granulation, pelletisation, boulettage, déchiquetage ou extrusion, de manière à obtenir des éléments figurés individualisés, et une deuxième étape d'encapsulation desdits éléments à l'aide d'un enrobage de nature chimique géopolymèrique. La première étape est réalisée avec un ajout préalable de liant hydraulique, de préférence un ciment traditionnel. La deuxième étape d'encapsulation est quant à elle réalisée à l'aide d'un enrobage uniquement inorganique du type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) ou poly(sialate-disiloxo), aucune composante organique n'est ainsi mise en œuvre. L'enrobage étant réalisé après la mise en forme, cela présente l'inconvénient d'aboutir à un géopolymère qui n'intègre pas les constituants des mâchefers dans sa matrice et une co-polymérisation ne peut ainsi avoir lieu avec ces derniers. De plus, le liant mis en œuvre étant un liant hydraulique, il ne réagit pas chimiquement avec les déchets et ne permet ainsi pas la création d'un matériau poreux. Par conséquent, ce procédé permet uniquement de créer une capsule de protection autour des mâchefers contre le lessivage acide. In this respect, document F 2714625 describes a solidification and stabilization process for solid residues resulting from the thermal treatment of toxic waste resulting from destruction by incineration. It is an inerting process which aims to transform a waste, in particular slag, into a hard and mechanically resistant monolithic mass in which the toxic elements contained in said waste have become stable and resistant to leaching by acidic waters. . Thus, this document describes a process for inerting toxic waste, particularly slag, comprising a first step of shaping the waste by granulation, pelletizing, pelletizing, shredding or extrusion, so as to obtain individualized figurative elements, and a second step of encapsulation of said elements with a coating of geopolymeric chemical nature. The first step is carried out with a prior addition of hydraulic binder, preferably a traditional cement. The second encapsulation step is carried out using a purely inorganic coating of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) or poly (sialate-disiloxo) type, no organic component is thus put in place. implemented. The coating being carried out after shaping, this has the disadvantage of resulting in a geopolymer that does not integrate the constituents of the slag in its matrix and co-polymerization can not take place with them. In addition, the binder used being a hydraulic binder, it does not react chemically with the waste and thus does not allow the creation of a porous material. Therefore, this process only makes it possible to create a protective cap around the slag against acid leaching.
Ce document décrit donc uniquement un procédé d'inertage visant à créer un géopolymère de protection autour des mâchefers en vue de leur stockage sur le long terme et les réactions mises en œuvre dans ce procédé n'impliquent pas les composants des mâchefers. Le procédé d'inertage selon ce document ne permet donc pas de fabriquer un matériau poreux et de valoriser les mâchefers en tant que tels. Un autre procédé de traitement des résidus d'incinération urbains ou industriels (mâchefers, MIOM, MIDI) est également décrit dans le document EP 0 922 470. Dans ce procédé, les déchets à traiter sont mélangés en milieu basique à de l'argile, un liant inorganique non hydraulique. Le but de ce procédé est de fixer les métaux lourds contenus dans les mâchefers, comme par exemple le plomb, en les piégeant grâce à de l'argile. De cette manière, la majorité du plomb naturel lixiviable a ainsi été fixée dans les mâchefers traités. Comme le montrent les essais, le procédé est efficace en milieu naturel, notamment dans le cas de résidus disposés en tas et soumis de ce fait à un lavage sous l'effet des eaux de pluie. Cependant, ce procédé, bien qu'adapté pour permettre un stockage en extérieur des mâchefers, n'est absolument pas dimensionné pour une valorisation de ces derniers à l'échelle industrielle en vue d'obtenir un matériau utilisable. This document therefore describes only an inerting process for creating a geopolymer of protection around the slag for their long-term storage and the reactions implemented in this process do not involve the components of slag. The inerting process according to this document therefore does not make it possible to manufacture a porous material and to value the bottom ash as such. Another method for treating municipal or industrial incineration residues (slag, MIOM, MIDI) is also described in document EP 0 922 470. In this process, the waste to be treated is mixed in a basic medium with clay, a non-hydraulic inorganic binder. The purpose of this process is to fix the heavy metals contained in the slag, such as lead, by trapping them with clay. In this way, the majority of the leachable natural lead was thus fixed in the treated slag. As shown by the tests, the process is effective in the natural environment, especially in the case of residues disposed in piles and thus subjected to washing under the effect of rainwater. However, this method, although adapted to allow storage outdoors slag, is absolutely not dimensioned for a valuation of the latter on an industrial scale to obtain a usable material.
Le document WO 89/02766 décrit un procédé de solidification et de stockage de déchets permettant de leur conférer dans le temps une stabilité comparable à celle de certains matériaux archéologiques. Le procédé consiste à préparer et mélanger le déchet avec un liant géopolymère aluminosilicate alcalin présentant un caractère zéolitique dans des proportions telle que l'on obtienne un mélange contenant in situ une matrice géopolymérique de type poly(sialate), et/ou poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo), ladite matrice géopolymérique réalisant conjointement la stabilisation des éléments toxiques et la solidification en un matériau rigide et durable. Ainsi, par l'intermédiaire d'un procédé de solidification et de stockage, ce document décrit l'obtention de matériaux à base de matrices uniquement inorganiques et ne concerne pas la fabrication d'un matériau au sein duquel les déchets participent d'un point de vue structurel à l'aspect poreux. The document WO 89/02766 describes a process for the solidification and storage of waste making it possible to confer on them a stability comparable to that of certain archaeological materials over time. The process consists in preparing and mixing the waste with an alkaline aluminosilicate geopolymer binder having a zeolitic character in such proportions that a mixture containing in situ a poly (sialate) type geopolymeric matrix and / or poly (sialate) is obtained. siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo), said geopolymeric matrix jointly achieving the stabilization of toxic elements and solidification in a rigid and durable material. Thus, by means of a solidification and storage process, this document describes the production of materials based on only inorganic matrices and does not concern the manufacture of a material in which the waste participates from a point structural view with porous appearance.
Comme mentionné précédemment, les recherches ont principalement portées jusqu'à présent sur des procédés permettant un traitement des mâchefers en vue d'un stockage longue durée, mais il est également connu que des voies de valorisation par l'intermédiaire de la fabrication d'objets, de matériaux, de monolithes ou encore de géopolymères à partir de mâchefers, peuvent également être mises en œuvre. As mentioned above, research has so far mainly focused on processes for the treatment of slag for long-term storage, but it is also known that recovery methods through the manufacture of objects , materials, monoliths or geopolymers from slag, can also be implemented.
Par exemple, le document F 2 696 662 décrit un procédé de fabrication d'objets qui permet de recycler et de revaloriser des déchets industriels et ménagers. Ce procédé est composé de plusieurs étapes dont la première consiste à produire à sec un mélange homogène à partir des déchets industriels ou ménagers et d'un liant comme du ciment, de la chaux, des résines minérales ou organiques, du sable, des aluminates, des zirconates, des hafnates ou encore des silicates. Le mélange obtenu est ensuite humidifié et maintenu sous agitation afin de conserver une bonne homogénéité. Les déchets industriels et ménagers pourront être éventuellement débarrassés par lavage des chlorures, bromures et iodures qu'ils sont susceptibles de contenir, puis être séchés. La seconde étape consiste à obtenir la forme souhaitée de l'objet par l'intermédiaire d'un moulage sous pression (50 à 1000 bars). Cependant, bien que ce procédé décrive d'une manière très générale la possibilité de valorisation des mâchefers sous la forme de produits constitués de matériaux massifs, il ne propose pas de mise en œuvre précise et concrète permettant notamment une valorisation efficace des mâchefers à l'échelle industrielle. For example, the document F 2 696 662 describes an object manufacturing process that makes it possible to recycle and reclaim industrial and household waste. This process consists of several steps, the first of which consists in producing a homogeneous mixture from industrial or household waste and a binder such as cement, lime, mineral or organic resins, sand, aluminates, zirconates, hafnates or silicates. The mixture obtained is then moistened and kept under agitation in order to maintain good homogeneity. Industrial and household waste may be washed out of chlorides, bromides and iodides that they may contain and then dried. The second step is to obtain the desired shape of the object by means of pressure molding (50 to 1000 bar). However, although this method describes in a very general manner the possibility of recovering bottom ash in the form of products made of massive materials, it does not propose precise and concrete implementation allowing in particular an effective valuation of slag at the industrial scale.
Ainsi, parmi les voies de traitement des mâchefers, certaines d'entre elles tendent vers une neutralisation de ces derniers pour un stockage longue durée alors que d'autres tendent plutôt à fabriquer des matériaux. La première voie n'est pas satisfaisante en ce sens que le stockage à long terme ne devrait être employé qu'en dernier recours, quant à la seconde, les procédés ne sont pas nécessairement adaptables à l'échelle industrielle avec la possibilité d'être réalisés en continu. Il existe donc un réel besoin de développer de nouveaux procédés de recyclage permettant de traiter les mâchefers d'incinération et de proposer ainsi de nouvelles alternatives de valorisation, notamment par l'obtention de matériau. Thus, among the clinker treatment routes, some of them tend to neutralize them for long-term storage while others tend to manufacture materials. The first is unsatisfactory in that long-term storage should only be used as a last resort, as for the latter, the processes are not necessarily adaptable on an industrial scale with the possibility of being carried out continuously. There is therefore a real need to develop new recycling processes for treating incineration slag and thus to propose new recovery alternatives, in particular by obtaining material.
Il est donc du mérite de la Demanderesse d'avoir mis au point un nouveau procédé de valorisation et de recyclage des mâchefers, ledit procédé permettant de fabriquer à grande échelle d'une manière simple et rapide un matériau poreux à partir de mâchefers et de répondre ainsi aux enjeux que représentent le traitement de millions de tonnes de déchets. It is therefore the merit of the Applicant to have developed a new process of recovery and recycling of slag, said method for making large scale in a simple and fast manner a porous material from slag and meet the challenges of treating millions of tons of waste.
Résumé de l'invention Summary of the invention
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau poreux comprenant les étapes suivantes de : The invention relates to a method of manufacturing a porous material comprising the following steps of:
fourniture de mâchefers d'incinération,  supply of incineration slag,
- fourniture d'une solution aqueuse de liant comprenant au moins un liant inorganique et/ou au moins un liant hybride organique-inorganique,  supply of an aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and / or at least one hybrid organic-inorganic binder,
mélange desdits mâchefers avec ladite solution aqueuse de liant comprenant au moins un liant inorganique et/ou au moins un liant hybride organique-inorganique,  mixing said bottom ash with said aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and / or at least one hybrid organic-inorganic binder,
prise par traitement thermique dudit mélange obtenu,  taken by heat treatment of said mixture obtained,
- récupération du matériau poreux.  - recovery of the porous material.
Le procédé de fabrication permet ainsi de recycler et/ou de valoriser les mâchefers par l'intermédiaire de la production d'un matériau. Le procédé est particulièrement intéressant car le matériau peut notamment être obtenu rapidement. Un second objet de l'invention concerne un matériau poreux susceptible d'être obtenu par le procédé ci-dessus. The manufacturing process thus makes it possible to recycle and / or valorize the slag through the production of a material. The method is particularly interesting because the material can in particular be obtained quickly. A second subject of the invention relates to a porous material that can be obtained by the above method.
Description détaillée Selon le premier objet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau poreux comprenant les étapes suivantes de : DETAILED DESCRIPTION According to the first object, the invention relates to a method of manufacturing a porous material comprising the following steps of:
fourniture de mâchefers d'incinération,  supply of incineration slag,
fourniture d'une solution aqueuse de liant comprenant au moins un composé inorganique et/ou au moins un liant hybride organique-inorganique,  providing an aqueous binder solution comprising at least one inorganic compound and / or at least one hybrid organic-inorganic binder,
- mélange desdits mâchefers avec ladite solution de liant comprenant au moins un liant inorganique et/ou au moins un liant hybride organique-inorganique,  mixing said bottom ash with said binder solution comprising at least one inorganic binder and / or at least one hybrid organic-inorganic binder,
prise par traitement thermique dudit mélange,  taken by heat treatment of said mixture,
récupération du matériau poreux.  recovery of the porous material.
D'une manière tout à fait surprenante, les inventeurs ont constatés que le procédé selon l'invention, par la mise en œuvre de solution aqueuse de liant particulière et d'une étape de traitement thermique, permettait d'obtenir des matériaux poreux rigides offrant ainsi une valorisation des mâchefers selon une voie jusqu'alors jamais empruntée. Surprisingly, the inventors have found that the process according to the invention, by the implementation of a particular aqueous binder solution and a heat treatment step, made it possible to obtain rigid porous materials which offer thus a valuation of the slag in a way never used before.
En effet, la présence du liant entraine au contact des composants des mâchefers un dégagement gazeux permettant de générer une porosité, mais également la prise et la consolidation des matériaux ainsi élaborés par dissolution partielle et re-précipitation des constituants des mâchefers. Indeed, the presence of the binder causes contact with the components of the slag gas release to generate porosity, but also the capture and consolidation of the materials thus produced by partial dissolution and re-precipitation of the constituents of slag.
Au sens de la présente invention, le terme « mâchefers » est utilisé pour désigner aussi bien les mâchefers d'incinération d'origine industrielle (MIDI) que les mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM), sauf lorsque le contexte permettra d'identifier qu'il s'agit précisément de l'un ou de l'autre. La première étape du procédé selon l'invention consiste donc à fournir des mâchefers d'incinération. D'une manière avantageuse, les mâchefers d'incinération fournis peuvent être séchés et broyés de manière à obtenir une poudre de mâchefers. La poudre peut ensuite être passée au travers d'un ou plusieurs tamis de manière à obtenir la granulométrie souhaitée avant l'étape de mélange avec la solution aqueuse de liant. Ainsi, la poudre de mâchefers peut notamment présenter une taille de particules inférieure à 5 mm, de préférence inférieure à 3 mm, et tout particulièrement, une taille de particules inférieure à 1 mm. For the purposes of the present invention, the term "slag" is used to designate both incineration slag of industrial origin (MIDI) and slag incineration of household waste (MIOM), except when the context will allow identify that it is precisely one or the other. The first step of the process according to the invention therefore consists in providing incineration slag. Advantageously, the incineration slag provided can be dried and milled to obtain a bottom ash powder. The powder can then be passed through one or more sieves so as to obtain the desired particle size before the mixing step with the aqueous binder solution. Thus, the bottom ash powder may in particular have a particle size of less than 5 mm, preferably less than 3 mm, and most particularly, a particle size of less than 1 mm.
Selon un mode de réalisation, les mâchefers peuvent être prétraités avant le mélange à la solution aqueuse. Par exemple, les mâchefers d'incinération séchés et broyés qui sont fournis peuvent subir un prétraitement en voie sèche, comme par exemple une étape de séparation magnétique. La séparation magnétique est une technique en voie sèche connue de l'homme du métier et permet, par l'intermédiaire de champs d'intensité variables, de séparer certains composés des mâchefers en fonction de la leurs comportements respectifs vis-à-vis du champ magnétique. La granulométrie d'une poudre de mâchefers ainsi prétraitées peut être comprise entre 100 μιτι et 1000 μιτι. Les composants magnétiques ainsi séparés constituent une fraction qui peut avantageusement être réutilisée dans le procédé selon l'invention afin de s'affranchir de la variabilité intrinsèque de certains mâchefers d'incinération. According to one embodiment, the slag may be pretreated before mixing with the aqueous solution. For example, the dried and ground incineration slags that are supplied may suffer pretreatment in the dry process, such as a magnetic separation step. Magnetic separation is a dry technique known to those skilled in the art and allows, through fields of varying intensity, to separate certain compounds of the bottom ash according to their respective behavior vis-à-vis the field magnetic. The particle size of a slag powder thus pretreated can be between 100 μιτι and 1000 μιτι. The magnetic components thus separated constitute a fraction which can advantageously be reused in the process according to the invention in order to overcome the intrinsic variability of certain incineration slag.
La seconde étape du procédé selon l'invention consiste à fournir une solution aqueuse de liant comprenant au moins un liant inorganique et/ou au moins un liant hybride organique-inorganique. Cette solution est avantageusement une solution basique qui peut en outre comprendre un tensioactif. The second step of the process according to the invention consists in providing an aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and / or at least one hybrid organic-inorganic binder. This solution is advantageously a basic solution which may further comprise a surfactant.
Au sens de la présente invention, on entend par liant inorganique un liant qui donne lieu dans une réaction sol/gel à la création d'une matrice inorganique. De même, on entend par liant hybride organique-inorganique un liant qui donne lieu dans une réaction sol/gel à la création d'une matrice hybride organique/inorganique. For the purposes of the present invention, the term "inorganic binder" means a binder which gives rise in a sol / gel reaction to the creation of an inorganic matrix. Likewise, the term "organic-inorganic hybrid binder" means a binder which gives rise in a sol / gel reaction to the creation of an organic / inorganic hybrid matrix.
La solution aqueuse de liant permet de contribuer à la création d'une matrice inorganique ou hybride organique/inorganique mais également de s'affranchir de la variabilité chimique intrinsèque liées à l'origine des mâchefers. En effet, il existe une variabilité chimique entre les MIDI et les MIOM, tout comme entre des MIDI ou des MIOM ne provenant pas du même centre d'incinération ou provenant du même centre d'incinération mais ayant une composition journalière ou hebdomadaire différente tout autant que des niveaux de maturité différents. The aqueous binder solution makes it possible to contribute to the creation of an inorganic or hybrid organic / inorganic matrix but also to overcome the intrinsic chemical variability related to the origin of the bottom ash. Indeed, there is a chemical variability between MIDI and MIOM, as well as between MIDI or MIOM not coming from the same incineration center or from the same incineration center but having a different daily or weekly composition as well than different levels of maturity.
Les quantités de liant mises en œuvre dans la solution aqueuse sont sélectionnées de manière à obtenir dans le matériau poreux en fin de procédé selon l'invention, une quantité de liant de 1 % à 50 %, de préférence de 5 % à 45 %. Les pourcentages étant exprimés en masse d'extrait sec par rapport à la masse totale du matériau poreux. The amounts of binder used in the aqueous solution are selected so as to obtain in the porous material at the end of the process according to the invention, an amount of binder of 1% to 50%, preferably 5% to 45%. The percentages being expressed by mass of dry extract relative to the total mass of the porous material.
Selon un mode de réalisation, la solution aqueuse de liant comprend au moins un liant inorganique. Dans ce cas la solution aqueuse de liant est exempt de liant hybride organique-inorganique. Selon ce mode de réalisation, le liant inorganique est notamment un liant silicique ou aluminosilicique, et préférentiellement un liant silicique. Lorsque le liant est silicique, il est avantageusement choisi parmi le groupe constitué de l'acide silicique, les alcoxydes de silicium, les silicates, la silice colloïdale, le tétrachlorure de silicium SiCI4, et leurs mélanges. D'une manière préférentielle, le liant inorganique est choisi parmi les silicates, la silice colloïdale ou leurs mélanges. Selon un autre mode de réalisation, la solution aqueuse de liant comprend au moins un liant inorganique tel que défini ci-dessus et au moins un liant hybride organique-inorganique. Selon ce mode de réalisation, le liant hybride organique-inorganique peut être constitué d'au moins un précurseur hybride de formule (I) ou (II) suivantes : R'xSi Z4.x (I) According to one embodiment, the aqueous binder solution comprises at least one inorganic binder. In this case the aqueous binder solution is free of hybrid organic-inorganic binder. According to this embodiment, the inorganic binder is in particular a silicic or aluminosilicic binder, and preferably a silicic binder. When the binder is silicic, it is advantageously chosen from the group consisting of silicic acid, silicon alkoxides, silicates, colloidal silica, silicon tetrachloride SiCl 4 , and mixtures thereof. In a preferred manner, the inorganic binder is chosen from silicates, colloidal silica or their mixtures. According to another embodiment, the aqueous binder solution comprises at least one inorganic binder as defined above and at least one hybrid organic-inorganic binder. According to this embodiment, the hybrid organic-inorganic binder may consist of at least one hybrid precursor of formula (I) or (II): R ' x Si Z 4 . x (I)
Z3Si-R"-SiZ3 (II) dans lesquelles : Z 3 Si-R "-SiZ 3 (II) in which:
x est un nombre entier allant de 1 à 3 ; x is an integer from 1 to 3;
Z représente, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'halogène, ou un groupement -OR, et de préférence un groupement -OR ;  Z represents, independently of one another, a halogen atom, or a group -OR, and preferably a group -OR;
R représente H ou un groupe alkyle comprenant de préférence 1 à 4 atomes de carbone, tel qu'un groupe méthyle, éthyle, n-propyle, i-propyle, n-butyle, s-butyle ou t-butyle, de préférence H, un groupe méthyle, ou éthyle, et de préférence encore un groupe méthyle ou un H ; R represents H or an alkyl group preferably comprising 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, s-butyl or t-butyl group, preferably H, a methyl or ethyl group, and more preferably a methyl group or an H;
R' représente, indépendamment l'un de l'autre, H ou un groupe non hydrolysable choisi parmi les groupes alkyle, notamment en C14, par exemple, méthyle, éthyle, propyle ou butyle ; les groupes alcényle en particulier en C2.4, tels que vinyle, 1-propényle, 2-propényle et butényle ; les groupes alcynyle en particulier en C2_4, tels que acétylényle et propargyle ; les groupes aryle en particulier en C6_io, tels que phényle et naphtyle ; les groupes méthacryle ou méthacryloxyalkyle en Ci_i0 tel que méthacryloxypropyle ; les groupes époxyalkyle ou époxyalcoxyalkyle dans lesquels le groupe alkyle est linéaire, ramifié ou cyclique, en Ci_i0, et le groupe alcoxy comporte de 1 à 10 atomes de carbone, tels que glycidyle et glycidyloxyalkyle en Ci_i0; les groupes halogénoalkyle en C2_i0 tel que 3- chloropropyle ; les groupes mercaptoalkyle en C2_i0 tel que mercaptopropyle ; les groupes aminoalkyle en C2.i0 tel que 3-aminopropyle ; les groupes (aminoalkyle en C2.i0)amino(alkyle en C2.10) tel que 3-[(2-aminoéthyl)amino]propyle ; les groupes di(alkylène en C2_ 10)triamino(alkyle en C2.10) tel que 3-[diéthylènetriamino]propyle et les groupes imidazolylalkyle en C2.10 ; les groupes cyanoalkyle en C2-10, les groupes phosphonatoalkyle en C2.10, les groupes carboxyalkyle en C2.10 R 'represents, independently of each other, H or a non-hydrolyzable group selected from alkyl groups, especially C 14 , for example, methyl, ethyl, propyl or butyl; alkenyl groups, in particular C 2 . 4 , such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl and butenyl; alkynyl groups, especially C 2 -4 , such as acetylenyl and propargyl; aryl groups, in particular C 6 _10, such as phenyl and naphthyl; methacryl or methacryloxy groups Ci_i 0 as methacryloxypropyl; epoxyalkyl or epoxyalkoxyalkyl in which the alkyl groups is linear, branched or cyclic Ci_i 0, and the alkoxy group contains from 1 to 10 carbon atoms, such as glycidyl glycidyloxyalkyl in Ci_i 0; haloalkyl groups, C 2 _i 0 such as 3-chloropropyl; mercaptoalkyl groups C 2 _i 0 such as mercaptopropyl; aminoalkyl groups, C 2 .i 0 such as 3-aminopropyl; (C 2 -C 10 amino) amino (C 2 -C 10 ) alkyl groups such as 3 - [(2-aminoethyl) amino] propyl; the di (alkylene C 2 _ 10) triamino (C 2. 10) such as 3- [diéthylènetriamino] propyl and imidazolyl groups in C 2. 10 ; C2-10 cyanoalkyl groups, C 2 phosphonatoalkyl groups. 10 , C 2 carboxyalkyl groups. 10
R" représente une fonction non-hydrolysable choisie parmi les groupes alkylène de préférence en 12, par exemple, méthylène, éthylène, propylène, butylène, hexylène, octylène, décylène et dodécylène ; les groupes alcynylène de préférence en C2_i2, par exemple, acétylénylène (-C≡C-), -C≡C- C≡C-, et -C≡C-C6H4-C≡C-; les groupes N,N-di(alkylène en C2_i0)amino tels que Ν,Ν-diéthylèneamino ; les groupes bis[N,N-di(alkylène en C2_i0)amino] tels que bis[N-(3-propylène)-N-méthylèneamino] ; mercaptoalkylène en C2_i0 tels que mercaptopropylène ; les groupes (alkylène en C2_i0)polysulfure tel que propylène-disulfure ou propylène-tétrasulfure ; les groupes alcénylène en particulier en C2.4, tels que vinylène ; les groupes arylène en particulier en C6.i0, tels que phénylène ; les groupes di(alkylène en C2-io)arylène en C6.i0, tels que di(éthylène)phénylène ; les groupes N,N'-di(alkylène en C2.i0)uréido tels que N,N'-dipropylèneuréido. R "represents a non-hydrolyzable function chosen from alkylene groups preferably at 12 , for example, methylene, ethylene, propylene, butylene, hexylene, octylene, decylene and dodecylene, alkynylene groups preferably of C 2 _i 2 , for example acetylenylene (-C≡C-), -C≡C-C≡C-, and -C≡CC 6 H 4 -C≡-; N, N-di (C 2 -C 10 ) alkylene amino groups; such as Ν, Ν-diéthylèneamino; groups bis [N, N-di (C 2 alkylene _i 0) amino] such as bis [N- (3-propylene) -N-methyleneamino] mercaptoalkylene C 2 _i 0 such as mercaptopropylene, (C 2 -C 10 ) alkylene polysulfide groups such as propylene disulfide or propylene tetrasulfide, and especially C 2 to C 4 alkenylene groups, such as than vinylene; arylene groups, in particular C 6 -C 10 , such as phenylene; the di (alkylene C 2 -io) arylene C 6 .i 0, such as di (ethylene) phenylene; N, N'-di (C 2 -C 10 ) ureido groups such as N, N'-dipropyleneurido.
A titre d'exemples d'organoalcoxysilane de formule (I), on peut notamment citer le méthyltrialcoxysilane ( O)3Si-CH3, le 3-aminopropyltrialcoxysilane (RO)3Si-(CH2)3-N H2, le 3-(2- aminoéthyl)aminopropyltrialcoxysilane ( O)3Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-N H2, la 3-(trialcoxysilyl)propyl- diéthylènetriamine ( O)3Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH-(CH2)2-N H2 ; le 3-chloropropyltrialcoxysilane (RO)3Si- (CH2)3CI, le 3-mercaptopropyltrialcoxysilane (RO)3Si-(CH2)3SH ; le carboxyéthylsilanetriol (HO)3Si- (CH2)2∞0" Na+, le 3-trihydroxysilylpropylméthylphosphonate (HO)3Si-(CH2)3OP(CH3)00" Na+ ; le (3- Glycidoxypropyl)trialcoxysilane ; le 3-Cyanopropyltrialcoxysilane (RO)3Si-(CH2)3CN ; les oligomères de d'aminopropylsilsesquioxane et les copolymères d'aminoéthylaminopropylsilsesquioxane- méthylsilsesquioxane ; R ayant la même signification que ci-dessus. As examples of organoalkoxysilane of formula (I), there may be mentioned in particular methyltrialkoxysilane (O) 3 Si-CH 3 , 3-aminopropyltrialkoxysilane (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -NH 2, 3 - (2-aminoethyl) aminopropyltrialkoxysilane (O) 3 Si- (CH 2) 3 -NH- (CH 2 ) 2 -NH 2, 3- (trialkoxysilyl) propyl-diethylenetriamine (O) 3 Si- (CH 2) 3 -NH - (CH 2) 2-NH- (CH 2 ) 2 -NH 2; 3-chloropropyltrialkoxysilane (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 Cl, 3-mercaptopropyltrialkoxysilane (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 SH; carboxyethylsilanetriol (HO) 3 Si- (CH 2 ) 2 ∞O " Na + , 3-trihydroxysilylpropylmethylphosphonate (HO) 3 Si- (CH 2 ) 3 OP (CH 3 ) O- " Na + ; (3-glycidoxypropyl) trialkoxysilane; 3-Cyanopropyltrialkoxysilane (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 CN; oligomers of aminopropylsilsesquioxane and aminoethylaminopropylsilsesquioxane-methylsilsesquioxane copolymers; R having the same meaning as above.
Comme exemples de bis-alcoxysilane de formule (II), on utilise de préférence un bis- [trialcoxysilyljméthane (RO)3Si-CH2-Si(OR)3, un bis-[trialcoxysilyl]éthane (RO)3Si-(CH2)2-Si(OR)3, une bis[trialcoxysilylpropyl]amine (RO)3Si-(CH2)3-NH-(CH2)3-Si(OR)3, une bis-Examples of bis-alkoxysilane of formula (II), preferably used is a bis- [trialcoxysilyljméthane (RO) 3 Si-CH 2 -Si (OR) 3, a bis- [trialkoxysilyl] ethane (RO) 3 Si- ( CH 2 ) 2 -Si (OR) 3 , a bis [trialkoxysilylpropyl] amine (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -NH- (CH 2 ) 3 -Si (OR) 3 , a bis (tri)
[trialcoxysilylpropyljéthylènediamine (RO)3Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH-(CH2)3-Si(OR)3; un bis- [trialcoxysilylpropyljdisulfide (RO)3Si-(CH2)3-S2-(CH2)3-Si(OR)3, un bis-[trialcoxysilylpropyl]- tétrasulfide (RO)3Si-(CH2)3 -S4-(CH2)3-Si(OR)3, un bis-[trialcoxysilylpropyl]urée (RO)3Si-(CH2)3-NH-CO- NH-(CH2)3-Si(OR)3 ; R ayant la même signification que ci-dessus. La teneur en composé hybride organique-inorganique dans la solution aqueuse de liant comprenant au moins un composé inorganique et au moins un composé hybride organique-inorganique telle que définie ci-dessus peut être comprise de 1 à 95 % molaire, et préférentiellement de 5 à 50 % molaire des espèces siliciques ou aluminosiliciques contenues dans le mélange. Le pourcentage molaire est notamment défini par la formule suivante : 100 x Si HYBRIDE/ (Si HYBRIDE + Si INORGANIQUE)- Selon un autre mode de réalisation, la solution aqueuse de liant comprend uniquement au moins un liant hybride organique-inorganique. Dans ce cas la solution aqueuse de liant est exempte de liant inorganique. Selon ce mode de réalisation, le liant hybride organique-inorganique peut être constitué d'au moins un précurseur hybride de formule (I) ou (II) telles que définies précédemment. [trialkoxysilylpropyl] ethylenediamine (RO) 3 Si- (CH 2) 3 -NH- (CH 2) 2 -NH- (CH 2 ) 3 -Si (OR) 3 ; a bis- [trialkoxysilylpropyl] disulfide (RO) 3 Si- (CH 2) 3 -S 2 - (CH 2 ) 3 -Si (OR) 3 , a bis- [trialkoxysilylpropyl] tetrasulfide (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 - S 4 - (CH 2 ) 3 -Si (OR) 3 , a bis- [trialkoxysilylpropyl] urea (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -NH-CO-NH- (CH 2 ) 3 -Si (OR) 3 ; R having the same meaning as above. The content of organic-inorganic hybrid compound in the aqueous binder solution comprising at least one inorganic compound and at least one organic-inorganic hybrid compound as defined above may be from 1 to 95 mol%, and preferably from 5 to 50 mol% of the silicic or aluminosilicic species contained in the mixture. The molar percentage is in particular defined by the following formula: ## EQU1 ## In another embodiment, the aqueous binder solution comprises only at least one hybrid organic-inorganic binder. In this case the aqueous binder solution is free of inorganic binder. According to this embodiment, the hybrid organic-inorganic binder may consist of at least one hybrid precursor of formula (I) or (II) as defined above.
La solution aqueuse de liant selon l'invention est avantageusement une solution basique. D'une manière préférentielle, le pH de la solution aqueuse de liant est compris entre 10 et 14. Ainsi, le pH peut être ajusté par l'addition d'une base forte minérale ou organique, de préférence par une base choisie parmi KOH, NaOH ou leurs mélanges. La solution aqueuse de liant peut également comprendre un tensioactif. L'ajout d'un tensioactif permet avantageusement de diminuer d'une part le dégagement de dihydrogène et d'ainsi limiter les risques industriels associés et d'autre part, d'aboutir à un meilleur contrôle de la porosité du matériau obtenu. Le tensioactif peut être un tensioactif non ionique tel que par exemple le Brij®58 (Croda International PLC) ou peut également être le bromure de cétyltriméthylammonium (CTAB). L'utilisation d'une solution aqueuse de liant dans le procédé de fabrication d'un matériau selon l'invention permet d'obtenir des matériaux à base de liant autre que le ciment classiquement utilisé et cela entraine, notamment pour le domaine de la construction, une diminution de l'impact de ce secteur sur l'environnement. En effet, le procédé selon l'invention et ainsi moins énergivore. La troisième étape du procédé selon l'invention consiste à mélanger les mâchefers avec la solution aqueuse de liant. The aqueous binder solution according to the invention is advantageously a basic solution. Preferably, the pH of the aqueous binder solution is between 10 and 14. Thus, the pH can be adjusted by the addition of a strong mineral or organic base, preferably by a base selected from KOH, NaOH or mixtures thereof. The aqueous binder solution may also comprise a surfactant. The addition of a surfactant advantageously makes it possible, on the one hand, to reduce the release of dihydrogen and thus to limit the associated industrial risks and, on the other hand, to lead to better control of the porosity of the material obtained. The surfactant may be a nonionic surfactant such as, for example Brij 58 ® (Croda International PLC) or can also be cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). The use of an aqueous binder solution in the process for manufacturing a material according to the invention makes it possible to obtain materials based on a binder other than the cement conventionally used, and this entails, in particular for the field of construction. , a decrease in the impact of this sector on the environment. Indeed, the process according to the invention and thus less energy. The third step of the process according to the invention consists in mixing the slag with the aqueous solution of binder.
Le mélange peut se faire selon les méthodes connues de l'homme du métier qui aboutissent à la mise en contact desdits mâchefers avec ladite solution aqueuse de liant de manière à obtenir une suspension. La mise en contact entraine notamment un dégagement gazeux de dihydrogène qui sert à générer une porosité contrôlée, mais également la prise et la consolidation des matériaux ainsi élaborés par dissolution partielle et re-précipitation des constituants des mâchefers. The mixing can be done according to the methods known to those skilled in the art which result in bringing said slag into contact with said aqueous binder solution so as to obtain a suspension. The bringing into contact entails in particular a gaseous release of dihydrogen which serves to generate a controlled porosity, but also the setting and consolidation of the materials thus produced by partial dissolution and re-precipitation of the constituents of the bottom ash.
En effet, la mise en contact de la solution avec les particules de mâchefers entraine l'attaque basique et l'oxydation des composants métalliques des mâchefers générant notamment une diminution locale du pH et la condensation du liant. La compétition entre la condensation du liant, induite par la consommation des hydroxydes dans le milieu et l'évaporation des molécules d'eau permettent de contrôler la génération de porosité au sein des matériaux lors de la prise. Contrairement à ce qui est mis en œuvre dans l'art antérieur, les particules de mâchefers sont ainsi consolidées par l'action du liant et un matériau poreux est ainsi obtenu. Indeed, bringing the solution into contact with the bottom ash particles leads to the basic attack and the oxidation of the metal components of the bottom ash generating in particular a local decrease in pH and the condensation of the binder. The competition between the condensation of the binder, induced by the consumption of the hydroxides in the medium and the evaporation of the water molecules make it possible to control the generation of porosity within the materials during the setting. Contrary to what is implemented in the prior art, the bottom ash particles are thus consolidated by the action of the binder and a porous material is thus obtained.
La quatrième étape du procédé selon l'invention consiste à effectuer un traitement thermique du mélange de mâchefers et de solution aqueuse de liant. The fourth step of the process according to the invention consists in carrying out a heat treatment of the mixture of bottom ash and aqueous binder solution.
L'étape de traitement thermique permet la prise en masse du mélange de mâchefers avec la solution aqueuse de liant. Ainsi, le traitement du mélange permet de figer l'ensemble afin d'emprisonner les bulles de gaz et d'élaborer des matériaux poreux rigides de densité variables. The heat treatment step allows the mixture of bottom ash to become solid with the aqueous binder solution. Thus, the treatment of the mixture makes it possible to freeze the assembly in order to trap the gas bubbles and to develop rigid porous materials of variable density.
Le traitement thermique permet avantageusement d'accélérer les phénomènes de prise et de séchage et de générer un accroissement rapide de la viscosité. L'homme du métier peut aisément adapter les conditions dudit traitement thermique en fonction du mélange de mâchefers et de solution aqueuse de liant dont il dispose. L'utilisation d'un traitement thermique permet de s'adapter à différents procédés de mise en forme, tel que par exemple le coulage, le laminage ou encore l'extrusion, afin d'obtenir des matériaux sous une forme dense ou sous une forme de mousse. Le traitement thermique permet ainsi de fabriquer de manière très rapide des matériaux présentant une rhéologie parfaitement contrôlée. The heat treatment advantageously makes it possible to accelerate the setting and drying phenomena and to generate a rapid increase in the viscosity. Those skilled in the art can easily adapt the conditions of said heat treatment according to the mixture of slag and aqueous binder solution it has. The use of a heat treatment makes it possible to adapt to different shaping processes, such as, for example, pouring, rolling or still extrusion, in order to obtain materials in a dense form or in a form of foam. The heat treatment thus makes it possible to manufacture very rapidly materials having a perfectly controlled rheology.
Selon un mode de réalisation particulier, le traitement thermique est un traitement micro-onde. Selon ce mode de réalisation, afin de faire varier les propriétés finales du matériau obtenu et d'accélérer la prise en masse, l'homme du métier peut aisément adapter les conditions, notamment en termes de temps et de puissance, en fonction de la composition et de la quantité des mâchefers et de l'application finale recherchée. Ainsi, le traitement micro-onde peut par exemple être réalisé à une puissance comprise entre 500 et 1500 Watt, comme par exemple à environ 900 Watt. Concernant le temps de traitement, ce dernier peut être compris entre 30 secondes et 5 minutes. According to a particular embodiment, the heat treatment is a microwave treatment. According to this embodiment, in order to vary the final properties of the material obtained and to accelerate the caking, the skilled person can easily adapt the conditions, especially in terms of time and power, depending on the composition and the amount of slag and the final application sought. Thus, the microwave treatment may for example be performed at a power of between 500 and 1500 Watt, such as about 900 Watt. Regarding the treatment time, it can be between 30 seconds and 5 minutes.
Le procédé selon l'invention permet ainsi d'obtenir un matériau poreux sous une forme rigide ou sous une forme de mousse, ledit matériau présentant une densité apparente pouvant être comprise de 0,5 g/cm3 et 2 g/cm3, de préférence de 0,9 g/cm3 à 1,7 g/cm3, comme par exemple environ 1 g/cm3. Selon un mode de réalisation particulier, l'étape de traitement thermique peut être suivie d'une étape de densification puis d'une seconde étape de traitement thermique. L'étape de densification permet avantageusement d'éliminer une partie des bulles de gaz contenues dans le matériau poreux à l'issue de la première étape de traitement thermique, ceci ayant pour conséquence d'aboutir, une fois la deuxième étape de traitement thermique réalisée sur ledit matériau densifié, à l'obtention d'un matériau poreux présentant une densité plus importante et une porosité réduite. Cette étape de densification peut être réalisée selon les techniques connues de l'homme du métier comme par exemple le malaxage, la compression ou encore par l'intermédiaire de vibrations. The method according to the invention thus makes it possible to obtain a porous material in a rigid form or in a foam form, said material having an apparent density which may range from 0.5 g / cm 3 to 2 g / cm 3 , preferably from 0.9 g / cm 3 to 1.7 g / cm 3 , for example about 1 g / cm 3 . According to a particular embodiment, the heat treatment step may be followed by a densification step and then a second heat treatment step. The densification step advantageously makes it possible to eliminate a part of the gas bubbles contained in the porous material at the end of the first heat treatment step, this having the consequence of being achieved once the second heat treatment stage has been completed. on said densified material, to obtain a porous material having a higher density and a reduced porosity. This densification step can be carried out according to the techniques known to those skilled in the art such as kneading, compression or by means of vibrations.
Le procédé selon l'invention est particulièrement avantageux en ce qu'il propose une nouvelle voie de valorisation des mâchefers permettant ainsi d'obtenir un matériau poreux qui peut par exemple être utilisé pour diverses applications dans l'industrie du bâtiment. En effet, grâce notamment à ses propriétés de densité, le matériau selon l'invention peut être utilisé en tant que matériau isolant ou en tant que matériau de construction. The method according to the invention is particularly advantageous in that it proposes a new recovery pathway for slag making it possible to obtain a porous material that can for example be used for various applications in the building industry. Indeed, thanks in particular to its density properties, the material according to the invention can be used as an insulating material or as a construction material.
Ensuite, le procédé est avantageux en ce qu'il ne génère pas de déchets autres que des dégagements gazeux, principalement des dégagements d'eau. Enfin, le procédé selon l'invention est un procédé facilement adaptable à l'échelle industrielle et peut également être réalisé en continu, constituant ainsi un avantage non négligeable compte tenu des procédés connus de l'art antérieur et de la quantité de mâchefers à traiter. Un second objet de l'invention concerne un matériau poreux susceptible d'être obtenue par le procédé conforme à l'invention en tant que tel, c'est-à-dire préparé à partir de mâchefers et d'une solution aqueuse de liant comprenant au moins un liant inorganique et/ou un liant hybride organique-inorganique. Le matériau poreux selon l'invention comprend un liant inorganique et/ou un liant hybride organique-inorganique tel que défini précédemment. Les quantités de liant inorganique et/ou hybride organique-inorganique dans ce matériaux peuvent être de 5 % à 45 % par rapport à la masse sèche totale du matériau poreux. Then, the process is advantageous in that it does not generate waste other than gaseous releases, mainly water releases. Finally, the process according to the invention is a process that is easily adaptable on an industrial scale and can also be carried out continuously, thereby constituting a significant advantage, taking into account the processes known from the prior art and the amount of slag to be treated. . A second subject of the invention relates to a porous material that can be obtained by the process according to the invention as such, that is to say prepared from bottom ash and an aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and / or an organic-inorganic hybrid binder. The porous material according to the invention comprises an inorganic binder and / or an organic-inorganic hybrid binder as defined above. The amounts of inorganic binder and / or organic-inorganic hybrid in this material may be from 5% to 45% based on the total dry weight of the porous material.
Avantageusement, la densité apparente du matériau poreux est de 0,5 g/cm3 à 2 g/cm3, de préférence de 0,90 g/cm3 à 1,7 g/cm3, comme par exemple environ 1 g/cm3. Advantageously, the apparent density of the porous material is from 0.5 g / cm 3 to 2 g / cm 3 , preferably from 0.90 g / cm 3 to 1.7 g / cm 3 , for example about 1 g / cm 3. cm 3 .
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui suivent qui se veulent purement illustratifs et ne limitent en rien la portée de la protection. The invention will be better understood with the aid of the examples which follow, which are intended to be purely illustrative and in no way limit the scope of the protection.
EXEMPLES EXAMPLES
Exemple 1 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant inorganique (Na^SiO^.Sh J). EXAMPLE 1 Manufacture of a monolith based on slugs of particle size less than 1 mm and inorganic binder (Na 2 SiO 3 .Sh 2).
Dans une première étape, 10 g de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, le liant inorganique est obtenu en mélangeant à l'aide d'un bain à ultrason 4,35 g de Na2Si03.5H20 à 7,4 mL d'H20 distillée. Une troisième étape consiste à ajouter le liant inorganique au goutte à goutte aux 10 g de mâchefers préalablement préparés et sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule et la prise en masse de l'échantillon est réalisée par un traitement micro-onde (MW) de 3 minutes à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 20 % en masse du matériau poreux final obtenu et une densité apparente de 0,9 g/cm3. In a first step, 10 g of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the inorganic binder is obtained by mixing using a ultrasonic bath 4.35 g of Na 2 Si0 3 .5H 2 0 in 7.4 ml of distilled H 2 0. A third step consists in adding the inorganic binder dropwise to the 10 g of previously prepared slag and stirring mechanically until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is made by a microwave treatment (MW) of 3 minutes at 900 watts. The porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths. The binder in dry extract represents 20% by weight of the final porous material obtained and a bulk density of 0.9 g / cm 3 .
Exemple 2 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant inorganique (Ludox HS-40). EXAMPLE 2 Manufacture of a monolith based on slugs of particle size less than 1 mm and inorganic binder (Ludox HS-40).
Dans une première étape, 10 grammes de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, le liant inorganique est obtenu en mélangeant 1,9 g de Ludox HS-40 à une solution contenant 0,4 g de KOH et 0,85 mL d'H20 distillée. Le mélange est ensuite agité sous agitation magnétique et à température ambiante jusqu'à l'obtention d'une solution transparente. Une troisième étape consiste à ajouter les 10 g de mâchefers au liant inorganique sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule et la prise en masse de l'échantillon est réalisée par un traitement micro-onde (MW) de 30 secondes à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 10 % en masse du matériau poreux final obtenu et une densité apparente de 1,07 g/cm3. Exemple 3 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant hybride organique-inorganique contenant du méthyltriméthoxysilane. In a first step, 10 grams of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the inorganic binder is obtained by mixing 1.9 g of Ludox HS-40 to a solution containing 0.4 g of KOH and 0.85 mL of distilled H 2 0. The mixture is then stirred with magnetic stirring and at ambient temperature until a transparent solution is obtained. A third step is to add the 10 g of bottom ash to the inorganic binder under mechanical stirring until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is made by a microwave treatment (MW) from 30 seconds to 900 watts. The porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths. The binder in dry extract represents 10% by weight of the final porous material obtained and a bulk density of 1.07 g / cm 3 . EXAMPLE 3 Manufacture of a Monolith Based on Mufflers of Particle Size Less Than 1 mm and Organic-inorganic Hybrid Binder Containing Methyltrimethoxysilane
Dans une première étape, 10 g de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, le liant hybride est obtenu en mélangeant 7,25 g de Ludox HS-40, 0,73 g de méthyltriméthoxysilane, 1,7 g de KOH et 4 mL d'H20 distillée. Le mélange est ensuite agité sous agitation magnétique et à température ambiante jusqu'à l'obtention d'une solution transparente. Une troisième étape consiste à ajouter les 10 g de mâchefers au liant hybride sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule et la prise en masse de l'échantillon est réalisée par un traitement micro-onde (MW) de 2,5 minutes à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 32 % en masse du matériau final obtenu et une densité apparente de 1,04 g/cm3. In a first step, 10 g of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the hybrid binder is obtained by mixing 7.25 g of Ludox HS-40, 0.73 g of methyltrimethoxysilane, 1.7 g of KOH and 4 ml of distilled H 2 O. The mixture is then stirred with magnetic stirring and at ambient temperature until a transparent solution is obtained. A third step is to add the 10 g of bottom ash to the hybrid binder under mechanical stirring until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is produced by a microwave treatment (MW) of 2.5 minutes at 900 watts. The porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths. The binder in dry extract represents 32% by weight of the final material obtained and a bulk density of 1.04 g / cm 3 .
Exemple 4 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant hybride organique-inorganique contenant de l'aminopropylsilsesquioxane. Example 4: Manufacture of a monolith based on slugs of particle size less than 1 mm and hybrid organic-inorganic binder containing aminopropylsilsesquioxane.
Dans une première étape, 10 g de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, le liant hybride est obtenu en mélangeant 1,18 g de Ludox HS-40, 0,52 g d'aminopropylsilsesquioxane, 0,27 g de KOH et 0,7 mL d'H20 distillée. Le mélange est ensuite agité sous agitation magnétique et à température ambiante jusqu'à l'obtention d'une solution transparente. Une troisième étape consiste à ajouter les 10 g de mâchefers au liant hybride sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule et la prise en masse de l'échantillon est réalisée par un traitement micro-onde (MW) de 40 secondes à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 8 % en masse du matériau final obtenu et une densité apparente de 1,0 g/cm3. In a first step, 10 g of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the hybrid binder is obtained by mixing 1.18 g of Ludox HS-40, 0.52 g of aminopropylsilsesquioxane, 0.27 g of KOH and 0.7 ml of distilled H 2 O. The mixture is then stirred with magnetic stirring and at ambient temperature until a transparent solution is obtained. A third step is to add the 10 g of bottom ash to the hybrid binder under mechanical stirring until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is made by a microwave treatment (MW) from 40 seconds to 900 watts. The porous materials are presented after drying in the form of non friable monoliths. The binder in dry extract represents 8% by weight of the final material obtained and a bulk density of 1.0 g / cm 3 .
Exemple 5 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant hybride organique-inorganique contenant du 3-trihvdroxysilylpropylméthylphosphonate de sodium. EXAMPLE 5 Manufacture of a Monolith Based on Slugs of Grading Below 1 mm and Organic Hybrid-Inorganic Binder Containing 3-Trihydroxy Silylpropylmethylphosphonate
Dans une première étape, 10 g de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, le liant hybride est obtenu en mélangeant 2,7 g de Ludox HS-40, 1,14 g de 3-trihydroxysilylpropylméthylphosphonate de sodium, 0,62 g de KOH et 1,5 mL d'H20 distillée. Le mélange est ensuite agité sous agitation magnétique et à température ambiante jusqu'à l'obtention d'une solution transparente. Une troisième étape consiste à ajouter les 10 g de mâchefers au liant hybride sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule et la prise en masse de l'échantillon est réalisée par un traitement micro-onde (MW) de 70 secondes à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 17,5 % en masse du matériau final obtenu et une densité apparente de 1,03 g/cm3. In a first step, 10 g of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the hybrid binder is obtained by mixing 2.7 g of Ludox HS-40, 1.14 g of sodium 3-trihydroxysilylpropylmethylphosphonate, 0.62 g of KOH and 1.5 ml of distilled H 2 O . The mixture is then stirred with magnetic stirring and at ambient temperature until a transparent solution is obtained. A third step is to add the 10 g of bottom ash to the hybrid binder under mechanical stirring until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is made by a microwave treatment (MW) from 70 seconds to 900 watts. The porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths. The binder in dry extract represents 17.5% by weight of the final material obtained and a bulk density of 1.03 g / cm 3 .
Exemple 6 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant hybride organique-inorganique contenant du glycidoxypropyltriméthoxysilane. EXAMPLE 6 Manufacture of a monolith based on slugs having a particle size of less than 1 mm and organic-inorganic hybrid binder containing glycidoxypropyltrimethoxysilane.
Dans une première étape, 10 g de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, la solution de liant hybride est obtenue en mélangeant 1,58 g de Ludox HS-40 et 0,28 g glycidoxypropyltriméthoxysilane à une solution contenant 0,36 g de KOH et 0,9 mL d'H20 distillée, ce mélange étant laissé sous agitation magnétique à 500 tours/min jusqu'à l'obtention d'une solution transparente. Une troisième étape consiste à ajouter les 10 g de mâchefer au liant hybride de façon progressive sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule et la prise en masse est réalisée par un traitement micro-onde (MW) de 40 secondes à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 10,4 % en masse du matériau poreux final, ce dernier ayant alors une densité apparente de 0,93 g/cm3 après séchage. In a first step, 10 g of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the hybrid binder solution is obtained by mixing 1.58 g of Ludox HS-40 and 0.28 g glycidoxypropyltrimethoxysilane in a solution containing 0.36 g of KOH and 0.9 ml of distilled H 2 O this mixture being left stirring at 500 rpm until a transparent solution is obtained. A third step consists in adding the 10 g of clinker to the hybrid binder progressively with mechanical stirring until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold and the caking is carried out by a microwave treatment (MW) from 40 seconds to 900 watts. The porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths. The binder in dry extract represents 10.4% by weight of the final porous material, the latter then having a bulk density of 0.93 g / cm 3 after drying.
Il est aussi possible d'ajouter, en suivant le même protocole, les 10 g de mâchefers à des solutions contenant soit 3,55 g de Ludox HS-40, 0,62 g glycidoxypropyltriméthoxysilane, 0,82 g de KOH et 2,0 mL d'H20 distillée soit 6,09 g de Ludox HS-40, 1,07 g glycidoxypropyltriméthoxysilane, 1,40 g de KOH et 3,45 mL d'H20 distillée. Les traitements microondes à 900 watts sont respectivement de 100 et 130 secondes. Le liant en extrait sec représente alors respectivement 20,7 % et 30,9 % en masse des matériaux poreux, ces derniers ayant alors une densité apparente de 0,92 et 1,06 g/cm3 respectivement. Il est aussi possible d'interrompre le traitement micro-onde pour procéder à une étape de malaxage pour augmenter la densité apparente. It is also possible to add, following the same protocol, the 10 g of bottom ash to solutions containing either 3.55 g Ludox HS-40, 0.62 g glycidoxypropyltrimethoxysilane, 0.82 g KOH and 2.0 mL of distilled H 2 0 is 6.09 g of Ludox HS-40, 1.07 g glycidoxypropyltrimethoxysilane, 1.40 g of KOH and 3.45 mL of distilled H 2 0. The microwave treatments at 900 watts are respectively 100 and 130 seconds. The binder in dry extract then represents respectively 20.7% and 30.9% by weight of the porous materials, the latter then having a bulk density of 0.92 and 1.06 g / cm 3 respectively. It is also possible to interrupt the microwave treatment to perform a mixing step to increase the bulk density.
Exemple 7 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant hybride organique-inorganique contenant du carboxyéthylsilanetriol de sodium. EXAMPLE 7 Manufacture of a monolith based on slugs of particle size less than 1 mm and organic-inorganic hybrid binder containing sodium carboxyethylsilanetriol.
Dans une première étape, 10 g de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, le liant hybride est obtenu en mélangeant 2,5 g de Ludox HS-40, 1,28 g du carboxyéthylsilanetriol de sodium, 0,57 g de KOH et 1,4 mL d'H20 distillée. Le mélange est ensuite agité sous agitation magnétique et à température ambiante jusqu'à l'obtention d'une solution transparente. Une troisième étape consiste à ajouter les 10 g de mâchefers au liant hybride sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule, et la prise en masse de l'échantillon est réalisée par un traitement microonde (MW) de 70 secondes à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 15,4 % en masse du matériau final obtenu et une densité apparente de 1,0 g/cm3. In a first step, 10 g of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the hybrid binder is obtained by mixing 2.5 g of Ludox HS-40, 1.28 g of sodium carboxyethylsilanetriol, 0.57 g of KOH and 1.4 ml of distilled H 2 O. The mixture is then stirred with magnetic stirring and at ambient temperature until a transparent solution is obtained. A third step is to add the 10 g of bottom ash to the hybrid binder under mechanical stirring until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold, and the bulk of the sample is made by a microwave treatment (MW) from 70 seconds to 900 watts. The porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths. The binder in dry extract represents 15.4% by weight of the final material obtained and a bulk density of 1.0 g / cm 3 .
Exemple 8 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant inorganique (Ludox HS-40) contenant un tensioactif non ionique (brii®58) Example 8 Manufacture of a monolith-based particle size of less than 1 mm Bottom ash and inorganic binder (Ludox HS-40) containing a nonionic surfactant (brii ® 58)
Dans une première étape, 10 g de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, le liant inorganique est obtenu en mélangeant 4,26 g de Ludox HS-40 à une solution contenant 0,88 g de KOH et 1,9 mL d'H20 distillée. Une troisième étape consiste à ajouter 0,7 g d'une solution de tensioactifs préparée à partir de 0,1 g de Brij®58 et de 0,6 mL d'eau distillée aux 10 g de mâchefers. Le mélange mâchefers/tensioactif est alors ajouté au liant inorganique de façon progressive sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule et la prise en masse de l'échantillon est réalisée par un traitement micro-onde (MW) de 80 s à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 20 % en masse du matériau poreux final, ce dernier ayant alors une densité apparente de 1,12 g/cm3 après séchage. Il est aussi possible d'interrompre le traitement micro-onde pour procéder à une étape de malaxage pour augmenter la densité apparente. Exemple 9 : Fabrication d'un monolithe à base de Mâchefers de granulométrie inférieure à 1 mm et de liant inorganique (Ludox HS-40) contenant un tensioactif (CTAB) In a first step, 10 g of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the inorganic binder is obtained by mixing 4.26 g of Ludox HS-40 to a solution containing 0.88 g of KOH and 1.9 ml of distilled H 2 0. A third step is to add 0.7 g of a surfactant solution prepared from 0.1 g of Brij ® 58 and 0.6 mL of distilled water to 10 g of slag. The slag / surfactant mixture is then added to the inorganic binder progressively with mechanical stirring until a viscous slurry is obtained. This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is made by a microwave treatment (MW) of 80 s to 900 watts. The porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths. The binder in dry extract represents 20% by weight of the final porous material, the latter then having a bulk density of 1.12 g / cm 3 after drying. It is also possible to interrupt the microwave treatment to perform a mixing step to increase the bulk density. EXAMPLE 9 Manufacture of a Monolith Based on Maskblers with a Grain Size of Less Than 1 mm and an Inorganic Binder (Ludox HS-40) Containing a Surfactant (CTAB)
Dans une première étape, 10 g de mâchefers sont séchés dans une étuve pendant 24 heures à 95°C puis broyés et tamisés de façon à obtenir une poudre dont la granulométrie est inférieure à 1 mm. Dans une deuxième étape, le liant inorganique est obtenu en mélangeant 4,26 g de Ludox HS-40 à une solution contenant 0,88 g de KOH et 1,9 mL d'H20 distillée à laquelle est ajoutée 0,7 g d'une solution de tensioactifs préparée à partir de 0,1 g de CTAB et de 0,6 mL d'eau distillée. Une troisième étape consiste à ajouter les 10 g de mâchefers au liant inorganique de façon progressive sous agitation mécanique jusqu'à l'obtention d'une suspension visqueuse. Cette suspension est ensuite versée dans un moule et la prise en masse de l'échantillon est réalisée par un traitement micro-onde (MW) de 80 secondes à 900 watts. Les matériaux poreux se présentent après séchage sous forme de monolithes non friables. Le liant en extrait sec représente 20 % en masse du matériau poreux final, ce dernier ayant alors une densité apparente de 1,17 g/cm3. Il est aussi possible d'interrompre le traitement micro-onde pour procéder à une étape de malaxage pour augmenter la densité apparente. Cette étape est d'autant plus efficace que le pourcentage massique d'eau dans le liant est important. In a first step, 10 g of bottom ash are dried in an oven for 24 hours at 95 ° C and then ground and sieved to obtain a powder whose particle size is less than 1 mm. In a second step, the inorganic binder is obtained by mixing 4.26 g of Ludox HS-40 with a solution containing 0.88 g of KOH and 1.9 ml of distilled H 2 O to which 0.7 g is added. of a surfactant solution prepared from 0.1 g of CTAB and 0.6 ml of distilled water. A third step is to add the 10 g of bottom ash to the inorganic binder in a progressive manner with mechanical stirring until a viscous suspension is obtained. This suspension is then poured into a mold and the bulk of the sample is made by a microwave treatment (MW) of 80 seconds to 900 watts. The porous materials are after drying in the form of non-friable monoliths. The binder dry extract represents 20% by weight of the final porous material, the latter then having a bulk density of 1.17 g / cm 3 . It is also possible to interrupt the microwave treatment to perform a mixing step to increase the bulk density. This step is even more effective than the mass percentage of water in the binder is important.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un matériau poreux comprenant les étapes suivantes de : A method of manufacturing a porous material comprising the following steps of:
fourniture de mâchefers d'incinération,  supply of incineration slag,
fourniture d'une solution aqueuse de liant comprenant au moins un liant inorganique qui donne lieu dans une réaction sol/gel à la création d'une matrice inorganique et/ou au moins un liant hybride organique-inorganique qui donne lieu dans une réaction sol/gel à la création d'une matrice hybride organique/inorganique,  supplying an aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder which gives rise in a sol / gel reaction to the creation of an inorganic matrix and / or at least one hybrid organic-inorganic binder which gives rise in a soil reaction / gel to the creation of an organic / inorganic hybrid matrix,
mélange desdits mâchefers avec ladite solution aqueuse de liant comprenant au moins un liant inorganique et/ou au moins un liant hybride organique-inorganique,  mixing said bottom ash with said aqueous binder solution comprising at least one inorganic binder and / or at least one hybrid organic-inorganic binder,
prise par traitement thermique dudit mélange obtenu,  taken by heat treatment of said mixture obtained,
récupération du matériau poreux.  recovery of the porous material.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mâchefers d'incinération fournis sont séchés, broyés et subissent un prétraitement en voie sèche tel qu'une séparation magnétique. 2. Method according to claim 1, characterized in that the incineration slag provided are dried, crushed and undergo dry pretreatment such as magnetic separation.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les quantités de liant dans la solution aqueuse de liant sont sélectionnées de manière à ce que le matériau poreux récupéré présente une quantité de liant de 1 % à 50 % en masse d'extrait sec par rapport à la masse totale dudit matériau. 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the amounts of binder in the aqueous binder solution are selected so that the recovered porous material has a binder amount of 1% to 50% by weight of binder. dry extract relative to the total mass of said material.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le liant inorganique est un liant silicique ou aluminosilicique. 4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inorganic binder is a silicic binder or aluminosilicic.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le liant inorganique est un liant silicique choisi dans le groupe comprenant l'acide silicique, les alcoxydes de silicium, les silicates, la silice colloïdale, le tétrachlorure de silicium SiCI4, et leurs mélanges, et de préférence choisis dans le groupe comprenant, les silicates, la silice colloïdale et leurs mélanges. 5. Method according to claim 4, characterized in that the inorganic binder is a silicic binder selected from the group consisting of silicic acid, silicon alkoxides, silicates, colloidal silica, silicon tetrachloride SiCl 4 , and their mixtures, and preferably selected from the group consisting of silicates, colloidal silica and mixtures thereof.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution aqueuse de liant comprend au moins un liant inorganique et au moins un liant hybride organique- inorganique. 6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the aqueous binder solution comprises at least one inorganic binder and at least one hybrid organic-inorganic binder.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le liant hybride organique-inorganique est constitué d'au moins un précurseur hybride organique-inorganique de formule (I) ou (II) ci-dessous :
Figure imgf000017_0001
7. Process according to claim 6, characterized in that the hybrid organic-inorganic binder consists of at least one hybrid organic-inorganic precursor of formula (I) or (II) below:
Figure imgf000017_0001
Z3Si-R"-SiZ3 (II) Z 3 Si-R "-SiZ 3 (II)
dans lesquelles : x est un nombre entier allant de 1 à 3 ; in which : x is an integer from 1 to 3;
Z représente, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'halogène, ou un groupement -OR, et de préférence un groupement -OR ;  Z represents, independently of one another, a halogen atom, or a group -OR, and preferably a group -OR;
R représente H ou un groupe alkyle comprenant de préférence 1 à 4 atomes de carbone, tel qu'un groupe méthyle, éthyle, n-propyle, i-propyle, n-butyle, s-butyle ou t-butyle, de préférence H, un groupe méthyle, ou éthyle, et de préférence encore un groupe méthyle ou un H ; R represents H or an alkyl group preferably comprising 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, s-butyl or t-butyl group, preferably H, a methyl or ethyl group, and more preferably a methyl group or an H;
R' représente, indépendamment l'un de l'autre, H, un groupe non hydrolysable choisi parmi les groupes alkyle, notamment en Ci_4, par exemple, méthyle, éthyle, propyle ou butyle ; les groupes alcényle en particulier en C2.4, tels que vinyle, 1-propényle, 2-propényle et butényle ; les groupes alcynyle en particulier en C2.4, tels que acétylényle et propargyle ; les groupes aryle en particulier en C6.i0, tels que phényle et naphtyle ; les groupes méthacryle ou méthacryloxyalkyle en C1-10 tel que méthacryloxypropyle ; les groupes époxyalkyle ou époxyalcoxyalkyle dans lesquels le groupe alkyle est linéaire, ramifié ou cyclique, en C1-10, et le groupe alcoxy comporte de 1 à 10 atomes de carbone, tels que glycidyle et glycidyloxyalkyle en QL-IO ; les groupes halogénoalkyle en C2.i0 tel que 3-chloropropyle ; les groupes mercaptoalkyle en C2-io tel que mercaptopropyle ; les groupes aminoalkyle en C2. w tel que 3-aminopropyle ; les groupes (aminoalkyle en C2-io)amino(alkyle en C2-io) tel que 3-[(2- aminoéthyl)amino]propyle ; les groupes di(alkylène en C2_i0)triamino(alkyle en C2-io) tel que 3- [diéthylènetriamino]propyle et les groupes imidazolylalkyle en C2_i0 ; les groupes cyanoalkyle en C2-10, les groupes phosphonatoalkyle en C2_io, les groupes carboxyalkyle en C2_io R 'represents, independently of each other, H, a non-hydrolyzable group selected from alkyl, particularly CI_ 4, for example, methyl, ethyl, propyl or butyl; alkenyl groups, in particular C 2 . 4 , such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl and butenyl; alkynyl groups, in particular C 2 . 4 , such as acetylenyl and propargyl; aryl groups, in particular C 6 .i 0, such as phenyl and naphthyl; methacryl or C 1-10 methacryloxyalkyl groups such as methacryloxypropyl; epoxyalkyl or epoxyalkoxyalkyl groups in which the alkyl group is linear, branched or cyclic, C 1-10 , and the alkoxy group has 1 to 10 carbon atoms, such as glycidyl and glycidyloxyalkyl in QL-10; haloalkyl groups, C 2 .i 0 such as 3-chloropropyl; C 2 -C 10 mercaptoalkyl groups such as mercaptopropyl; C 2 aminoalkyl groups. w such as 3-aminopropyl; (C 2 -C 10 amino) amino (C 2 -C 10) alkyl groups such as 3 - [(2-aminoethyl) amino] propyl; the di (C 2 alkylene _i 0) triamino (C 2- io) such as 3- [diéthylènetriamino] propyl and imidazolyl groups C 2 _i 0; cyanoalkyl groups 2-10, the groups C 2 phosphonatoalkyle _IO, carboxyalkyl groups C 2 _IO
R" représente une fonction non-hydrolysable choisie parmi les groupes alkylène de préférence en C1-12, par exemple, méthylène, éthylène, propylène, butylène, hexylène, octylène, décylène et dodécylène ; les groupes alcynylène de préférence en C2.12, par exemple, acétylénylène (-C≡C-), -C≡C-C≡C-, et -C≡C-C6H4-C≡C-; les groupes N,N-di(alkylène en C2_i0)amino tels que N,N- diéthylèneamino ; les groupes bis[N,N-di(alkylène en C2_i0)amino] tels que bis[N-(3-propylène)- N-méthylèneamino] ; mercaptoalkylène en C2. w tels que mercaptopropylène ; les groupes (alkylène en C2_i0)polysulfure tel que propylène-disulfure ou propylène-tétrasulfure ; les groupes alcénylène en particulier en C2.4, tels que vinylène ; les groupes arylène en particulier en Cg-io, tels que phénylène ; les groupes di(alkylène en C2.10)arylène en C6.i0, tels que di(éthylène)phénylène ; les groupes N,N'-di(alkylène en C2.10)uréido tels que Ν,Ν'- dipropylèneuréido. R "represents a non-hydrolysable functional group chosen from alkylene groups preferably C 1-12, for example, methylene, ethylene, propylene, butylene, hexylene, octylene, decylene and dodecylene; alkynylene groups preferably C 2. 12 for example, acétylénylène (-C≡C-), -C≡CC≡C-, and -C≡CC 6 H 4 -C≡C-; N, N-di (C 2 alkylene _i 0) amino such as N, N-diethyleneamino; bis [N, N-di (C 2 -C 10 ) alkylene] amino groups such as bis [N- (3-propylene) -N-methyleneamino]; C 2 -mercaptoalkylene. such as mercaptopropylene, (C 2 -C 10 ) alkylene polysulfide groups such as propylene disulfide or propylene tetrasulphide, especially C 2 -C 4 alkenylene groups, such as vinylene, arylene groups in particular C 6 -C 10 groups; such as phenylene; the di (C 2 alkylene. 10) arylene C 6 .i 0, such as di (ethylene) phenylene; groups N, N'-di (. C 2 alkylene 10) uréid o such that Ν, Ν'-dipropyleneurido.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le précurseur organique-inorganique hybride de formule (I) est choisi parmi le groupe comprenant le méthyltrialcoxysilane (RO)3Si-CH3, le 3- aminopropyltrialcoxysilane ( O)3Si-(CH2)3-NI-l2, le 3-(2-aminoéthyl)aminopropyltrialcoxysilane (RO)3Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-N H2, la 3-(trialcoxysilyl)propyldiéthylènetriamine (RO)3Si-(CH2)3-NH-(CH2)2- NH-(CH2)2-NH2, le 3-chloropropyltrialcoxysilane (RO)3Si-(CH2)3CI, le 3-mercaptopropyltrialcoxysilane (RO)3Si-(CH2)3SH, le carboxyéthylsilanetriol (HO)3Si-(CH2)2COO" Na+, le 3- trihydroxysilylpropylméthylphosphonate (HO)3Si-(CH2)3OP(CH3)00" Na+ ; le (3- glycidoxypropyl)trialcoxysilane, le 3-Cyanopropyltrialcoxysilane (RO)3Si-(CH2)3CN, les oligomères de d'aminopropylsilsesquioxane et les copolymères d'aminoéthylaminopropylsilsesquioxane- méthylsilsesquioxane, R représentant H ou un groupe alkyle comprenant de préférence 1 à 4 atomes de carbone, tel qu'un groupe méthyle, éthyle, n-propyle, i-propyle, n-butyle, s-butyle ou t-butyle, de préférence H, un groupe méthyle, ou éthyle, et de préférence encore un groupe méthyle ou un H ; 8. Process according to claim 7, in which the hybrid organic-inorganic precursor of formula (I) is chosen from the group comprising methyltrialkoxysilane (RO) 3 Si-CH 3 , 3-aminopropyltrialkoxysilane (O) 3 Si (CH 2) ) 3-NI-12, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrialkoxysilane (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -NH- (CH 2 ) 2 -NH 2 , 3- (trialkoxysilyl) propyldiethylenetriamine (RO) 3 Si- (CH 2) 3 -NH- (CH 2) 2 - NH- (CH 2) 2 -NH 2, 3-chloropropyltrialcoxysilane (RO) 3 Si- (CH 2) 3 CI, 3-mercaptopropyltrialkoxysilane (RO ) 3 Si- (CH 2 ) 3 SH, carboxyethylsilanetriol (HO) 3 Si- (CH 2 ) 2 COO " Na + , 3-trihydroxysilylpropylmethylphosphonate (HO) 3 Si- (CH 2 ) 3 OP (CH 3 ) 00 " Na + ; (3-glycidoxypropyl) trialkoxysilane, 3-cyanopropyltrialkoxysilane (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 CN, the oligomers of aminopropylsilsesquioxane and the copolymers of aminoethylaminopropylsilsesquioxan-methylsilsesquioxane, where R is H or an alkyl group preferably comprising 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, s-butyl or t-butyl, preferably H, methyl, or ethyl, and preferably another methyl group or H;
9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le précurseur organique-inorganique hybride de formule (II) est choisi parmi le groupe comprenant le bis-[trialcoxysilyl]méthane (RO)3Si-CH2- Si(OR)3, le bis-[trialcoxysilyl]éthane (RO)3Si-(CH2)2-Si(OR)3, la bis[trialcoxysilylpropyl]amine (RO)3Si- (CH2)3-NH-(CH2)3-Si(OR)3, la bis-[trialcoxysilylpropyl]éthylènediamine (RO)3Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH- (CH2)3-Si(OR)3; le bis-[trialcoxysilylpropyl]disulfide (RO)3Si-(CH2)3-S2-(CH2)3-Si(OR)3, le bis- [trialcoxysilylpropyl]tétrasulfide (RO)3Si-(CH2)3 -S4-(CH2)3-Si(OR)3, le bis-[trialcoxysilylpropyl]urée (RO)3Si-(CH2)3-NH-CO-NH-(CH2)3-Si(OR), R représentant H ou un groupe alkyle comprenant de préférence 1 à 4 atomes de carbone, tel qu'un groupe méthyle, éthyle, n-propyle, i-propyle, n- butyle, s-butyle ou t-butyle, de préférence H, un groupe méthyle, ou éthyle, et de préférence encore un groupe méthyle ou un H ; The process according to claim 7, wherein the hybrid organic-inorganic precursor of formula (II) is selected from the group consisting of bis [trialkoxysilyl] methane (RO) 3 Si-CH 2 -Si (OR) 3 , bis- [trialkoxysilyl] ethane (RO) 3 Si- (CH 2 ) 2 -Si (OR) 3 , bis [trialkoxysilylpropyl] amine (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -NH- (CH 2 ) 3 - Si (OR) 3 , bis [trialkoxysilylpropyl] ethylenediamine (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -NH- (CH 2 ) 2 -NH- (CH 2 ) 3 -Si (OR) 3 ; bis- [trialkoxysilylpropyl] disulfide (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -S 2 - (CH 2 ) 3 -Si (OR) 3 , bis- [trialkoxysilylpropyl] tetrasulfide (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -S 4 - (CH 2 ) 3 -Si (OR) 3 , bis [trialkoxysilylpropyl] urea (RO) 3 Si- (CH 2 ) 3 -NH-CO-NH- (CH 2 ) 3 -Si (OR), wherein R is H or an alkyl group preferably comprising 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, s-butyl or t-butyl group, preferably H, methyl, or ethyl, and more preferably methyl or H;
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les mâchefers d'incinération sont des mâchefers d'incinération d'origine industrielle (MIDI) ou des mâchefers d'incinération d'ordures ménagères (MIOM).  10. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the incineration slag are incineration slag of industrial origin (MIDI) or slag incineration of household waste (MIOM).
11. Procédé selon l'une de revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de traitement thermique est une étape de prise par traitement micro-ondes. 11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat treatment step is a step of setting by microwave treatment.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la prise par traitement micro-ondes est réalisée pendant environ 3 minutes à une puissance d'environ 900 Watts. 12. The method of claim 11, characterized in that the capture by microwave treatment is performed for about 3 minutes at a power of about 900 Watts.
13. Matériau poreux comprenant des mâchefers d'incinération et au moins un liant inorganique et éventuellement au moins un liant hybride organique-inorganique, caractérisé en ce qu'il présente une densité apparente de 0,5 g/cm3 à 2 g/cm3, de préférence de 0,90 g/cm3 à 1,7 g/cm3. 13. Porous material comprising incineration slag and at least one inorganic binder and optionally at least one hybrid organic-inorganic binder, characterized in that it has a bulk density of 0.5 g / cm 3 to 2 g / cm. 3 , preferably from 0.90 g / cm 3 to 1.7 g / cm 3 .
14. Matériau poreux selon la revendication 13, caractérisé en ce que le liant inorganique est un liant silicique choisi dans le groupe comprenant l'acide silicique, les alcoxydes de silicium, le silicate, la silice colloïdale, le tétrachlorure de silicium SiCI4, et leurs mélanges, et de préférence, le silicate, la silice colloïdale ou leurs mélanges. 14. A porous material according to claim 13, characterized in that the inorganic binder is a silicic binder selected from the group consisting of silicic acid, silicon alkoxides, silicate, colloidal silica, SiCl 4 silicon tetrachloride, and mixtures thereof, and preferably, silicate, colloidal silica, or mixtures thereof.
15. Matériau poreux selon les revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que le liant hybride organique-inorganique est constitué d'au moins un précurseur hybride organique-inorganique de formule (I) ou (II) ci-dessous : 15. A porous material according to claim 13 or 14, characterized in that the organic-inorganic hybrid binder consists of at least one organic-inorganic hybrid precursor of formula (I) or (II) below:
R'xSi Z4.x (I) Z3Si-R"-SiZ3 (II) dans lesquelles : R'xSi Z 4 . x (I) Z 3 Si-R "-SiZ 3 (II) in which:
x est un nombre entier allant de 1 à 3 ; x is an integer from 1 to 3;
Z représente, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'halogène, ou un groupement -OR, et de préférence un groupement -OR ;  Z represents, independently of one another, a halogen atom, or a group -OR, and preferably a group -OR;
R représente H ou un groupe alkyle comprenant de préférence 1 à 4 atomes de carbone, tel qu'un groupe méthyle, éthyle, n-propyle, i-propyle, n-butyle, s-butyle ou t-butyle, de préférence H, un groupe méthyle, ou éthyle, et de préférence encore un groupe méthyle ou un H ; R represents H or an alkyl group preferably comprising 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, s-butyl or t-butyl group, preferably H, a methyl or ethyl group, and more preferably a methyl group or an H;
R' représente, indépendamment l'un de l'autre, H, un groupe non hydrolysable choisi parmi les groupes alkyle, notamment en Ci_4, par exemple, méthyle, éthyle, propyle ou butyle ; les groupes alcényle en particulier en C2_4, tels que vinyle, 1-propényle, 2-propényle et butényle ; les groupes alcynyle en particulier en C2_4, tels que acétylényle et propargyle ; les groupes aryle en particulier en C6_i0, tels que phényle et naphtyle ; les groupes méthacryle ou méthacryloxyalkyle en Ci_i0 tel que méthacryloxypropyle ; les groupes époxyalkyle ou époxyalcoxyalkyle dans lesquels le groupe alkyle est linéaire, ramifié ou cyclique, en Ci_i0, et le groupe alcoxy comporte de 1 à 10 atomes de carbone, tels que glycidyle et glycidyloxyalkyle en C1-10 ; les groupes halogénoalkyle en C2.i0 tel que 3-chloropropyle ; les groupes mercaptoalkyle en C2-io tel que mercaptopropyle ; les groupes aminoalkyle en C2.10 tel que 3-aminopropyle ; les groupes (aminoalkyle en C2_ 10)amino(alkyle en C2.10) tel que 3-[(2- aminoéthyl)amino]propyle ; les groupes di(alkylène en C2_ 10)triamino(alkyle en C2.10) tel que 3- [diéthylènetriamino]propyle et les groupes imidazolylalkyle en C2.10 ; les groupes cyanoalkyle en C2-10, les groupes phosphonatoalkyle en C2.10, les groupes carboxyalkyle en C2.10 R 'represents, independently of each other, H, a non-hydrolyzable group selected from alkyl, particularly CI_ 4, for example, methyl, ethyl, propyl or butyl; alkenyl groups, especially C 2 -4 , such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl and butenyl; alkynyl groups, especially C 2 -4 , such as acetylenyl and propargyl; aryl groups, in particular C 6 -C 10 , such as phenyl and naphthyl; methacryl or methacryloxy groups Ci_i 0 as methacryloxypropyl; epoxyalkyl or epoxyalkoxyalkyl in which the alkyl groups is linear, branched or cyclic Ci_i 0, and the alkoxy group contains from 1 to 10 carbon atoms, such as glycidyl glycidyloxyalkyl C 1-10; haloalkyl groups, C 2 .i 0 such as 3-chloropropyl; C 2 -C 10 mercaptoalkyl groups such as mercaptopropyl; C 2 aminoalkyl groups. 10 as 3-aminopropyl; groups (amino-C 2 _ 10) alkylamino (C 2 10.) such as 3 - [(2-aminoethyl) amino] propyl; the di (alkylene C 2 _ 10) triamino (C 2. 10) such as 3- [diéthylènetriamino] propyl and imidazolyl groups in C 2. 10 ; C2-10 cyanoalkyl groups, C 2 phosphonatoalkyl groups. 10 , C 2 carboxyalkyl groups. 10
R" représente une fonction non-hydrolysable choisie parmi les groupes alkylène de préférence en Ci_ i2, par exemple, méthylène, éthylène, propylène, butylène, hexylène, octylène, décylène et dodécylène ; les groupes alcynylène de préférence en C2.12, par exemple, acétylénylène (-C≡C-), -C≡C- C≡C-, et -C≡C-C6H4-C≡C-; les groupes N,N-di(alkylène en C2-io)amino tels que Ν,Ν-diéthylèneamino ; les groupes bis[N,N-di(alkylène en C2-io)amino] tels que bis[N-(3-propylène)-N-méthylèneamino] ; mercaptoalkylène en C2- io tels que mercaptopropylène ; les groupes (alkylène en C2-io)polysulfure tel que propylène-disulfure ou propylène-tétrasulfure ; les groupes alcénylène en particulier en C2.4, tels que vinylène ; les groupes arylène en particulier en C6.i0, tels que phénylène ; les groupes di(alkylène en C2.10)arylène en C6.i0, tels que di(éthylène)phénylène ; les groupes N,N'-di(alkylène en C2.10)uréido tels que N,N'-dipropylèneuréido. R "represents a non-hydrolysable functional group chosen from alkylene preferably groups CI_ i 2, for example, methylene, ethylene, propylene, butylene, hexylene, octylene, decylene and dodecylene; alkynylene groups, preferably C 2 12,. for example, acetylenylene (-C≡C-), -C≡C- C≡C-, and -C≡CC 6 H 4 -C≡C-; N, N-di (C 1 -C 10 ) alkylene amino groups such as Ν, Ν-diethyleneamino; bis [N, N-di (C 2 -C 10 ) alkylene amino] groups such as bis [N- (3-propylene) -N-methyleneamino]; C 2 -C 10 mercaptoalkylene such as mercaptopropylene; (C 2 -C 10 ) alkylene polysulfide groups such as propylene disulfide or propylene tetrasulfide; alkenylene groups, in particular C 2 . 4 , such as vinylene; arylene groups, in particular C 6 -C 10 , such as phenylene; the di (C 2 alkylene. 10) arylene C 6 .i 0, such as di (ethylene) phenylene; Groups N, N'-di (C 2 alkylene. 10) ureido such as N, N'-dipropylèneuréido.
16. Matériau poreux selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend une quantité de liant inorganique et/ou de liant hybride organique-inorganique de 5 % à 45 % par rapport à la masse sèche du matériaux poreux. 16. Porous material according to one of claims 13 to 15, characterized in that it comprises an amount of inorganic binder and / or hybrid organic-inorganic binder of 5% to 45% relative to the dry mass of porous materials. .
PCT/FR2018/052361 2017-09-25 2018-09-25 Process for manufacturing a porous material from incineration clinkers WO2019058086A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1758839A FR3071494B1 (en) 2017-09-25 2017-09-25 METHOD FOR MANUFACTURING A POROUS MATERIAL FROM INCINERATION BOTTLES
FR1758839 2017-09-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019058086A1 true WO2019058086A1 (en) 2019-03-28

Family

ID=60515594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2018/052361 WO2019058086A1 (en) 2017-09-25 2018-09-25 Process for manufacturing a porous material from incineration clinkers

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3071494B1 (en)
WO (1) WO2019058086A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989002766A1 (en) 1987-10-02 1989-04-06 Joseph Davidovits Method for stabilizing, solidifying and storing waste material
FR2696662A1 (en) 1992-10-12 1994-04-15 Tosan Jean Luc Prods made from heavy metal derivs, waste contg heavy metals, and light domestic and industrial waste - as containers, masonry and ceramics giving safe storage and transport of pollutants, and prods. for use in difficult conditions
FR2714625A1 (en) 1993-12-30 1995-07-07 Cordi Geopolymere Sa Treatment of toxic waste, esp incinerator ash
EP0922470A1 (en) 1997-12-12 1999-06-16 Bureau De Recherches Geologiques Et Minieres B.R.G.M. Process for treatment of residues espesially incineration residues of municipal and industial wastes
WO2005037727A1 (en) * 2003-09-08 2005-04-28 Christoph Muther Method for the production of a hydraulic binding agent, a structural component, use thereof and device therefor
GR20050100015A (en) * 2005-01-14 2006-09-21 Σοφια Μπεθανη Construction materials using aggregates from solid wastes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989002766A1 (en) 1987-10-02 1989-04-06 Joseph Davidovits Method for stabilizing, solidifying and storing waste material
FR2696662A1 (en) 1992-10-12 1994-04-15 Tosan Jean Luc Prods made from heavy metal derivs, waste contg heavy metals, and light domestic and industrial waste - as containers, masonry and ceramics giving safe storage and transport of pollutants, and prods. for use in difficult conditions
FR2714625A1 (en) 1993-12-30 1995-07-07 Cordi Geopolymere Sa Treatment of toxic waste, esp incinerator ash
EP0922470A1 (en) 1997-12-12 1999-06-16 Bureau De Recherches Geologiques Et Minieres B.R.G.M. Process for treatment of residues espesially incineration residues of municipal and industial wastes
WO2005037727A1 (en) * 2003-09-08 2005-04-28 Christoph Muther Method for the production of a hydraulic binding agent, a structural component, use thereof and device therefor
GR20050100015A (en) * 2005-01-14 2006-09-21 Σοφια Μπεθανη Construction materials using aggregates from solid wastes

Also Published As

Publication number Publication date
FR3071494A1 (en) 2019-03-29
FR3071494B1 (en) 2022-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0338060B1 (en) Method for stabilizing, solidifying and storing waste material
EP0038235B1 (en) Method of treating acid liquid wastes
EP0500845B1 (en) Method for obtaining a geopolymer binder allowing to stabilize, solidify and consolidate toxic or waste materials
FR2471265A1 (en) METHOD FOR THE DEFINITIVE DEPOSIT AND DISPOSAL OF WASTE COMPRISING PARTS WHICH MAY BE SUBJECT TO TRANSMISSION OR ELUTION PHENOMENA
WO2014009613A1 (en) Method for stabilizing and solidifying urban and/or industrial and/or marine waste
KR100969951B1 (en) Clay bricks using stone sludge and its manufacturing method thereof
CA2885510A1 (en) Process for preparing a composite material from an organic liquid and resulting material
CA2086300A1 (en) Incineration residues processing and products thus obtained
WO2019058086A1 (en) Process for manufacturing a porous material from incineration clinkers
WO2018162861A1 (en) Method for producing a material with a large specific surface
EP0384846B1 (en) Process for the chemical fixation of a liquid aqueous sludge making use of a pozzuolanic reaction
de Paiva et al. Effect of phenolic resin content in waste foundry sand on mechanical properties of cement mortars and leaching of phenols behaviour
WO2010133581A1 (en) Sulphur cement product
WO2010087647A2 (en) Construction product material using sludge, and method for producing same
BE899598A (en) Neutralisation and solidification of industrial waste - by mixing in acidic medium with silicate(s), neutralising the silicic acid formed and solidifying with e.g. portland cement
CA2501960C (en) Sludge treatment method
WO2009141695A1 (en) Process for the combustion of coal with use of an absorbent agent in aqueous dispersion, ashes obtained and uses thereof
Chen et al. Resourceful reuse and performance evaluation of modified electrolytic aluminum spent cathode carbon block material as cement admixture
FR3061045A1 (en) PROCESS FOR PASSIVATION TREATMENT OF SILOXANE RESIDUES FROM SILICONE PRODUCTION
KR101977744B1 (en) A Processing method of improvement for effective utilization of high water -level fine soil and System using it
FR2709258A1 (en) Process for rendering inert a granulate containing toxic ions
FR2958930A1 (en) NEW HYDRAULIC BINDING SYSTEM BASED ON ALKALI SILICATE IN AQUEOUS SOLUTION
EP0687654B1 (en) Active filler for concrete
FR2714625A1 (en) Treatment of toxic waste, esp incinerator ash
CN116924708A (en) Method for preparing silicate cement by utilizing waste incineration fly ash and nano material and product thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18786848

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18786848

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1