1. Contexte et site géologiques
Les rhyolites sont des roches volcaniques siliceuses leucocratiques, donc de couleur claire, à matrice cristalline et partiellement vitreuse. Ils se composent principalement de quartz et de feldspath alcalin. D'autres feldspaths et micas comme la biotite peuvent être présents en tant que constituants accessoires. Les rhyolites étaient autrefois appelées porphyrys ou porphyrys de quartz - des noms qui sont encore largement répandus dans la littérature et la vie quotidienne aujourd'hui.
À Ottenhöfen, des roches de différentes variétés de rhyolite sont extraites depuis 1926 et transformées en matières premières de haute qualité pour la construction routière et ferroviaire. En tant que matières premières secondaires, au cours du lavage des roches et du recyclage de l'eau de lavage, un gâteau de filtration minéral argileux est produit. La carrière au fabuleux nom «Edelfrauengrab» («tombe de la noble») est exploitée par Wilhelm Bohnert GmbH & Co. KG et est située près de l’autoroute A5. Le port de Karlsruhe est actuellement l'option la plus pratique pour le chargement des navires.
La région qu'est l'Allemagne aujourd'hui était située à l'époque du Rotliegend quelque peu au nord de l'équateur, comparable à la position de l'Afrique du Nord aujourd'hui. En raison du nivellement des montagnes Variscan, une forte érosion et une sédimentation à gros grains ont prédominé. En raison de la dérive graduelle vers le nord de la Pangée, le climat à l'origine tropical et humide s'est transformé en un climat désertique sec et chaud avec des lits rouges typiques riches en fer.
2. Composition minéralogique et chimique du gâteau de filtration
La composition minéralogique de la rhyolite primaire ne se reflète, comme prévu, que de manière résiduelle dans la composition minéralogique des fines délimatées. Les transformations minéralogiques cruciales sont principalement le type et l'intensité des processus d'altération qui ont agi sur la base de la matière première primaire pendant des millions d'années. En outre, la fissure secondaire et le remplissage des porosités ont une influence cruciale sur la minéralogie des fines.
Sur le plan minéralogique, le gâteau de filtration est caractérisé par une teneur importante en phyllosilicates, en particulier en silicates à trois couches riches en potassium du groupe du mica. Avec la forte liaison des ions potassium aux plans basaux chargés négativement des couches tétraèdres, l'expansion du réseau cristallin avec gonflement interne cristallin est largement inhibée (»4). En termes de quantité, les illites avec des transitions douces vers des micas musculaires plus grands sont les phases dominantes. Celles-ci sont suivies par des couches alternées d'illite-smectite à gonflement cristallin interne et de petits pourcentages de kaolinite. Dans la série des tectosilicates, le quartz est présent avant le feldspath potassique et l'albite. La goethite est détectée comme une phase minérale accessoire. Les phases minérales problématiques telles que les carbonates, sulfures ou sulfates ne peuvent pas être détectées dans le gâteau de filtration (»tableau 1).
En termes chimiques, le silicium et l'aluminium dominent clairement avant tous les autres éléments. En tant que flux, le potassium est la principale influence sur les propriétés. La teneur élevée en potassium résulte minéralogiquement non seulement des minéraux de mica, mais également des feldspaths potassiques. Le carbone organique total est faible et se situe en moyenne autour de 0,08% en masse. En combinaison avec l'absence simultanée de carbonates, cela n'entraîne qu'une émission minimale de CO2 de 0,29% en masse (»tableau 2).
Le gâteau de filtration est exempt de particules grossières problématiques et caractérisé par une consistance plastique rigide à semi-solide. Dans le cadre de la préparation, le gâteau de filtration ne doit pas être broyé dans un processus énergivore, mais seulement mélangé de manière homogène avec les autres composants du mélange. Le gâteau de filtration est idéal pour le traitement dans les équipements de préparation des briqueteries conventionnelles. Le gâteau de filtration présente des propriétés plastiques moyennes et peut être bien moulé. En raison de la teneur limitée en minéraux argileux expansifs, aucune sensibilité particulière ne peut être attendue pendant le séchage et le préchauffage. Dans le processus de cuisson, le gâteau de filtration est très réactif et commence le frittage très tôt. Cela se reflète dans le retrait à la cuisson élevé et la faible absorption d'eau du corps cuit (»Tableau 3).
Déjà à 1 000 ° C, les propriétés de la brique de clinker sont obtenues. Le matériau ne présente aucune tendance au gonflement mais réagit avec une sensibilité élevée aux différences de température dans le four (»5). Une sensibilité accrue aux fissures de préchauffage et de refroidissement ne peut pas être observée. En tant qu'additif à faible teneur en carbone, le gâteau de filtration peut être utilisé universellement dans des pourcentages de lots compris entre 10 et 30% en masse dans l'industrie des briques et des carreaux d'argile. L'application privilégiée est actuellement la production de carreaux de sol et de tuiles de toiture. Dans le cas de briques de structure à haute isolation thermique, on peut s'attendre à une augmentation de la résistance à la compression compte tenu de l'ajout suffisant du matériau.
4. Disponibilité des volumes et remarques finales
Suite à l'éjection du filtre-presse de la chambre, le gâteau de filtration est stocké de manière intermédiaire dans des installations de stockage d'argile de grande taille. Cela garantit une disponibilité toute l'année. Il évite également un mouillage incontrôlé par de fortes précipitations. La quantité annuelle disponible à long terme n'est actuellement que d'environ 10 000 t. Les données spécifiées sont des valeurs indicatives et peuvent être soumises aux fluctuations naturelles habituelles. Aucune responsabilité ou garantie n'est acceptée que les informations fournies sont à jour, correctes et complètes. Toutes les informations sont sans engagement.
