L'aptitude à la cuisson des matières premières du ciment blanc

La production de ciment blanc requiert des matières premières pauvres en oxydes colorants tels que les oxydes de fer, de manganèse, de chrome et de titane. Mais ces impuretés sont aussi des fondants, dont l'importance est liée à la nécessité d'une phase liquide pour la formation rapide de C3S. Par conséquent, la consommation énergétique est plus élevée que pour le ciment gris.
Un des problèmes majeurs rencontrés en usine est la formation excessive de poussières qui engendre, au niveau du four, des pertes de chaleur et matières.
Ces dysfonctionnements sont en partie dus à la présence, sur les parois du four, d'une zone de croûtage particulièrement friable. Par ailleurs, la granulométrie des matières silico-alumineuses semble avoir sa part de responsabilité dans ces perturbations.
Ce travail révèle que la granulométrie du quartz joue un rôle essentiel sur l'aptitude à la cuisson des matières premières du ciment. La présence de teneurs importantes en quartz grossier (grains de dimensions supérieures à 50 µm) conduit à la formation d'agglomérats de C2S, ce qui affecte le taux de combinaison de la chaux avec C2S pour donner C3S.
Cette tendance a déjà été soulignée par d'autres auteurs, dans le cadre d'études relatives au ciment gris. Ceux-ci ont ainsi conclu que les particules de calcite supérieures à 125 µm et de quartz supérieures à 44 µm déterminent l'aptitude à la cuisson à 1400°C.
Nos investigations montrent que les matières premières siliceuses peuvent non seulement être responsables du taux de chaux libre important dans le clinker mais aussi de la formation excessive de poussières. En effet, quand le mélange de matières premières contient une quantité importante de quartz grossier, la transformation polymorphique du ?C2S bêta en C2S gamma se produit. Cette conversion entraîne une réduction des propriétés hydrauliques du ciment, ainsi qu'une expansion volumique qui conduit au délitage du clinker.

Mots-clés :clinker, quartz