L’invention concerne un agent de stabilisation d’un lait de chaux. Cet agent combine un polymère particulier et un ou plusieurs dérivés osidiques, polyols ou acides. L’invention fournit également une méthode de préparation de cet agent ainsi qu’une méthode de préparation d’un lait de chaux stabilisé au moyen de cet agent. Selon l’invention, le lait de chaux stabilisé peut être utilisé pour contrôler le pH d’une composition qui peut alors être mise en œuvre dans de nombreux domaines. En particulier, le lait de chaux stabilisé au moyen de l’agent selon l’invention peut servir à traiter un effluent acide ou une fumée acide. L’invention fournit également une formulation pulvérulente ou une formulation pâteuse pour la préparation d’un lait de chaux stabilisé.

Un lait de chaux est essentiellement composé de deux ingrédients qui sont l’eau et des particules de chaux, ou dihydroxyde de calcium (Ca(OH)2), en suspension dans l’eau. D’autres ingrédients peuvent être utilisés pour faciliter la préparation, le stockage ou la mise en œuvre du lait de chaux. En effet, lors sa préparation, de son stockage ou de sa mise en œuvre, le lait de chaux doit réunir de nombreuses propriétés. En particulier, un lait de chaux doit être très concentré en chaux tout en étant stable pour résister à la sédimentation des particules de chaux. La taille des particules de chaux ainsi que la rhéologie du lait de chaux doivent également être très bien maîtrisées. Son pouvoir neutralisant lors de son utilisation en milieu acide constitue également une qualité importante pour un lait de chaux. En effet, un lait de chaux est généralement mis en œuvre en milieu industriel dans lequel il doit pouvoir agir rapidement. Le document WO 2020094607 concerne la préparation d’un lait de chaux ayant une granulométrie particulière. Ce lait de chaux comprend un polymère peigne et un carbohydrate. Le document WO 2006050567 divulgue une suspension aqueuse de chaux hydratée de faible viscosité. Cette suspension associe également un dispersant polycarboxylate et un composé glucidique. Le document WO 2007110401 concerne également l’utilisation de glucides pour stabiliser la viscosité de laits de chaux. Le document WO 2014076436 divulgue la préparation d’un lait de chaux en présence d’un polymère (méth) acrylique par dispersion sous cisaillement élevé. Un ou plusieurs additifs sont donc généralement utilisés lors de la préparation ou lors de l’utilisation d’un lait de chaux. Notamment, des agents dispersants de différentes natures peuvent être présents dans un lait de chaux. Toutefois, les additifs connus ne permettent pas toujours d’apporter une solution efficace aux problèmes rencontrés lors de la préparation, du stockage ou de T utilisation de laits de chaux. Il existe donc un besoin de disposer de moyens améliorés de préparation d’un lait de chaux.

L’invention permet d’apporter une solution à tout ou partie des problèmes des additifs de préparation, de stockage ou de mise en œuvre d’un lait de chaux. Ainsi, l’invention fournit un agent A de contrôle de la stabilité d’un lait de chaux comprenant :

* au moins un polymère P préparé par une réaction de polymérisation al. d'au moins un monomère anionique (al) choisi parmi acide acrylique, acide méthacrylique, un sel d’acide acrylique, un sel d’acide méthacrylique et leurs combinaisons, a2. d'au moins un monomère (a2) de formule I :

L ¹ -(OE)„-(OP)p-R ¹ (I) dans laquelle :

- L ¹ représente un groupement comprenant une fonction choisie parmi acrylate, méthacrylate, acryluréthane, méthacryluréthane, allyloxy, methallyloxy, 3-isopentenyloxy et leurs combinaisons,

- R ¹ représente H ou un groupement méthyle,

- OE représente un groupement oxyéthylène,

- OP représente un groupement oxypropylène,

- n représente un nombre supérieur à 55 et inférieur à 300, - p représente 0 ou un nombre supérieur à 1 et inférieur à 150, p est inférieur à n et la somme n+p est supérieure à 100 et inférieure à 300,

* au moins un dérivé S choisi parmi :

- un ose S 1 comprenant de 3 à 8 atomes de carbone ;

- un oligomère d’ose ou polyholoside S2 comprenant de 2 à 10 motifs en ose ; - un polyol S3 comprenant au moins trois fonctions alcool (OH) ;

- un acide carboxylique hydroxylé S4 ou un de ses sels. Au sein de l’agent A, les quantités de polymère P et de dérivé S peuvent varier de manière relativement importante et raisonnable. De manière préférée, l’agent A selon l’invention est tel que le rapport des quantités en poids sec de polymère P et de dérivé S va de 0,03 à 20, plus préférentiellement de 0,1 à 15 ou de 0,3 à 10 ou de 0,5 à 5.

De manière préférée selon l’invention, le polymère P a une masse moléculaire en poids Mw mesurée par CES (chromatographie d’exclusion stérique) allant de 100000 g/mol à 500000 g/mol ou de 200000 g/mol à 500000 g/mol. De manière plus préférée, la masse moléculaire en poids Mw, mesurée par CES, va de 200000 g/mol à 400000 g/mol ou de 150000 g/mol à 400000 g/mol. De manière également préférée, le polymère P a un indice de polymolécularité mesuré par CES allant de 1,2 à 4, plus préférentiellement allant de 1,2 à 3,5.

Selon l’invention, le poids moléculaire du polymère P est déterminé par Chromatographie d'Exclusion Stérique (CES) ou en anglais « Size Exclusion Chromatography » (SEC). Cette technique met en œuvre un appareil de chromatographie liquide de marque Waters doté de deux détecteurs. L’un combine la diffusion de la lumière à un angle de 90° à la viscosimétrie mesurée par un viscosimètre détecteur Viscotek Malvern. L’autre est un détecteur de concentration réfractométrique Waters. Cet appareillage de chromatographie liquide est doté de colonnes d'exclusion stérique choisies afin de séparer les différents poids moléculaires des polymères étudiés. La phase liquide d’élution est une phase aqueuse contenant 1 % de KNO ₃ . Selon une première étape, on dilue à 0,9 % sec la solution de polymère P dans l'éluant de la CES, qui est une solution à 1 % de KNO ₃ . Puis, on filtre à 0,2 pm. 100 pL sont ensuite injectés dans l'appareil de chromatographie (éluant : une solution à 1 % de KNO ₃ ). L’appareil de chromatographie liquide contient une pompe isocratique (Waters 515) dont le débit est réglé à 0,8 mL/min. L’appareil de chromatographie comprend également un four comprenant le système de colonnes suivant en série : une précolonne de type Guard Column Ultrahydrogel Waters (6 cm de longueur et 40 mm de diamètre intérieur), une colonne linéaire de type Ultrahydrogel Waters (30 cm de longueur et 7,8 mm de diamètre intérieur) et deux colonnes Ultrahydrogel 120 A (30 cm de longueur et 7,8 mm de diamètre intérieur). Le système de détection se compose d’un détecteur réfractométrique de type RI Waters 410 et d’un double détecteur viscosimètre et diffusion de la lumière à un angle de 90° de type 270 Dual Detector Malvern. Le four est porté à la température de 55°C et le réfractomètre est porté à la température de 45°C. L’appareil de chromatographie est étalonné par un unique étalon poly-ethoxylate (19000 g/mol) de type PolyCal Malvern.

Selon l’invention, le polymère P est préparé à partir des monomères al et a2. De manière préférée, le monomère al est choisi parmi G acide acrylique, G acide méthacrylique et leurs combinaisons. Également de manière préférée, le monomère a2 est un composé de formule I dans laquelle L ¹ représente un groupement comprenant une fonction choisie parmi acrylate et méthacrylate. Également de manière préférée, le monomère a2 est un composé de formule I dans laquelle R ¹ représente H ou un composé de formule I dans laquelle R ¹ représente un groupement méthyle. Également de manière préférée, le monomère a2 est un composé de formule I dans laquelle n représente un nombre allant de 80 à 150 ou un composé de formule I dans laquelle p représente un nombre supérieur à 1 et inférieur ou égal à 20 ou bien le monomère a2 est un composé de formule I dans laquelle n représente un nombre supérieur à 80 et inférieur ou égal à 150 et p représente un nombre supérieur à 1 et inférieur ou égal à 20. De manière plus préférée, le monomère a2 est un composé de formule I dans laquelle n représente un nombre supérieur à 55 et inférieur à 150 et p représente 0. Également de manière plus préférée, le monomère a2 est un composé de formule I dans laquelle n représente un nombre supérieur à 80 et inférieur ou égal à 150 et p représente un nombre supérieur à 1 et inférieur ou égal à 20. Selon l’invention et sauf indication contraire, une valeur inférieure ou une valeur supérieure n’inclut pas la borne correspondante. De manière particulièrement préférée, le monomère a2 est un composé de formule I dans laquelle la somme n+p représente un nombre allant de 101 à 300 ou un nombre allant de 102 à 300 ou un nombre allant de 105 à 300 ou un nombre allant de 110 à 300.

Lors de la préparation du polymère P, les quantités de monomères al et a2 peuvent varier. De manière préférée selon l’invention, le polymère P est préparé par une réaction de polymérisation qui met en œuvre de 60 à 90 % en mole de monomère al et de 10 à 40 % en mole de monomère a2, par rapport à la quantité totale de monomères.

De manière essentielle selon l’invention, le polymère P est préparé à partir des monomères al et a2. Néanmoins, d’autres monomères peuvent être mis en œuvre lors de sa préparation. Dans ce cas, le polymère P est préparé par une réaction de polymérisation conduite en présence d’au moins un monomère supplémentaire, différent des monomères (al) et (a2), choisi parmi :

* un composé (a3) de formule (II) : dans laquelle :

- R ² représente indépendamment H ou CH3 ;

- L ² représente indépendamment un groupement OE ou une combinaison de groupements OE et OP ;

- m représente indépendamment un nombre entier ou décimal compris entre 10 et 150, de préférence entre 20 et 75 ;

- OE représente indépendamment un groupement oxyéthylène ;

- OP représente indépendamment un groupement oxypropylène ;

* un monomère (a4) de formule (III) : dans laquelle :

- R ³ représente indépendamment H ou CH3 ;

- L ³ représente indépendamment un groupement OE ou une combinaison de groupements OE et OP ;

- u représente indépendamment un nombre entier ou décimal compris entre 1 et 150, de préférence entre 20 et 75 ;

- OE représente indépendamment un groupement oxyéthylène ;

- OP représente indépendamment un groupement oxypropylène ;

* un monomère (a5) de formule (IV) : dans laquelle :

- L ⁴ représente indépendamment un groupement OE ou une combinaison de groupements OE et OP ; - OE représente indépendamment un groupement oxyéthylène ;

- OP représente indépendamment un groupement oxypropylène ;

- v représente indépendamment un nombre entier ou décimal compris entre 10 et 150, de préférence entre 20 et 75 ; * un monomère (a6) de formule (V) : dans laquelle :

- R ⁵ et R ⁶ représentent indépendamment H ou CH3 ;

- L ⁵ représente indépendamment un groupement OE ou une combinaison de groupements OE et OP ;

- OE représente indépendamment un groupement oxyéthylène ;

- OP représente indépendamment un groupement oxypropylène ;

- w représente indépendamment un nombre entier ou décimal compris entre 10 et 150, de préférence entre 20 et 75 ; * un monomère (a7) choisi parmi les esters en Ci-Cs d’un acide choisi parmi acide acrylique, acide méthacrylique, acide maléique, acide crotonique, acide itaconique, de préférence un ester choisi parmi méthacrylate de méthyle, méthacrylate d’éthyle, méthacrylate de butyle, méthacrylate de 2-éthylhéxyle, acrylate de méthyle, acrylate d’éthyle, acrylate de butyle, acrylate de 2-éthylhéxyle ; * un monomère (a8) choisi parmi acide maléique, anhydride maléique, acide itaconique, acide 2-acrylamido-2-méthylpropane sulfonique (AMPS), acide vinylsulfonique, acide 2-(méthacryloyloxy)-éthanesulfonique, acide méthallyl sulfonique, acide styrène sulfonique et leurs sels, de préférence acide itaconique, acide 2-acrylamido-2- méthylpropane sulfonique (AMPS) et leurs sels.

Selon l’invention, le polymère P est préparé par au moins une réaction de polymérisation radicalaire en présence d’au moins un composé générateur de radicaux. Ce composé peut notamment être un composé azoïque, par exemple un composé azoïque choisi parmi dihydrochlorydrate de 2,2'-azobis(2-méthylpropionamidine), 2,2’-azobis(2,4- diméthylvaléronitrile), acide 4,4'-azobis(4-cyanovalérique), AZDN ou azobis(isobutyronitrile). De manière préférée selon l’invention, le composé générateur de radicaux est choisi parmi peroxyde d’hydrogène, persulfates, en particulier persulfate de sodium et persulfate d’ammonium.

Outre un composé générateur de radicaux, la réaction de polymérisation peut également mettre en œuvre au moins un composé comprenant du phosphore au degré d’oxydation I. De préférence, ce composé est choisi parmi l’acide hypophosphoreux (H3PO2) et un dérivé de l’acide hypophosphoreux (H3PO2). De manière plus préférée, ce composé comprend au moins un ion hypophosphite (H2PO2 ). Plus préférentiellement, ce composé est choisi parmi hypophosphite de sodium (FhPC Na), hypophosphite de potassium (H2PO2K), hypophosphite de calcium ([FbPC kCa) et leurs combinaisons. Selon l’invention, la réaction de polymérisation peut également être mise en œuvre en présence d'au moins un composé comprenant un ion bisulfite, de préférence un composé choisi parmi bisulfite d’ammonium, un bisulfite de métal alcalin, notamment bisulfite de sodium, bisulfite de potassium, bisulfite de calcium, bisulfite de magnésium et leurs combinaisons. Selon l’invention, la réaction de polymérisation peut également être mise en œuvre en présence d'au moins un composé comprenant du phosphore au degré d’oxydation III, de préférence un composé choisi parmi l’acide phosphoreux et un dérivé de l’acide phosphoreux. Préférentiellement, ce composé comprend au moins un ion phosphite, notamment un composé choisi parmi phosphite de sodium, phosphite de calcium, phosphite de potassium, phosphite d’ammonium et leurs combinaisons. Selon l’invention, la réaction de polymérisation peut également être mise en œuvre en présence de 0,05 à 5 % en poids, par rapport à la quantité totale de monomères, d'au moins un composé choisi parmi un dérivé xanthate, un composé mercaptan et un composé de formule (F) : dans laquelle :

- X représente indépendamment H, Na ou K,

- R représente indépendamment un groupement Ci-Cs-alkyle, de préférence un groupement méthyle. De préférence selon l’invention, le composé de formule (F) est le diisopropionate de trithiocarbonate disodique (DPTTC). Selon l’invention, la réaction de polymérisation peut également être mise en œuvre en présence d'au moins un composé réducteur, par exemple d’un composé choisi parmi sulfate d’hydroxylamine, hydrate d’hydrazine, les sels de fer (II) comme le sulfate de fer, les sels de cuivre (II) comme le sulfate de cuivre et leurs combinaisons. Selon l’invention, la réaction de polymérisation est mise en œuvre à une température supérieure à 50°C, en particulier à une température allant de 50 à 98°C ou de 75 à 99°C, et à pression atmosphérique. De manière préférée, la réaction de polymérisation est mise en œuvre de 50 à 95°C ou de 50 à 85°C. La réaction de polymérisation peut également être mise en œuvre à une pression supérieure à la pression atmosphérique et à une température supérieure à 100°C, de préférence inférieure à 140°C. Selon l’invention, la réaction de polymérisation est réalisée dans l’eau, dans un solvant, seul ou en mélange avec de l’eau, notamment un solvant alcoolique, en particulier alcool isopropylique. De préférence, elle est réalisée dans l’eau. De manière préférée selon l’invention, le polymère P est, totalement ou partiellement, neutralisé, notamment à l’issue de la réaction de polymérisation. Plus préférentiellement, la neutralisation du polymère P est réalisée au moyen d’au moins un dérivé choisi parmi un métal alcalin, un métal alcalino-terreux, un dérivé aminé, l’ammoniac, l’ammoniaque et leurs combinaisons. Plus préférentiellement, la neutralisation du polymère P est réalisée au moyen d’un dérivé comprenant au moins un élément choisi parmi lithium, sodium, potassium, calcium, magnésium et leurs combinaisons, par exemple LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, un dérivé aminé choisi parmi monoisopropylamine, 2-amino-2-méthylpropanol (AMP), triéthylamine, diéthylamine, monoéthylamine et leurs combinaisons. Sodium, calcium et leurs combinaisons sont particulièrement préférés. La neutralisation au moyen de sodium et de calcium peut donc être réalisée en utilisant au moins un composé choisi parmi NaOH, Ca(OH)2 et leurs combinaisons. Les proportions respectives de sodium et de calcium peuvent varier assez largement. Par exemple, le rapport molaire Na/Ca peut aller de 98/2 à 30/70, de préférence de 95/5 à 40/60, plus préférentiellement de 90/10 à 30/70 ou de 90/10 à 40/60, encore plus préférentiellement de 70/30 à 40/60, en particulier 50/50.

Outre le polymère P, l’agent A selon l’invention comprend un dérivé S comme deuxième ingrédient essentiel. Le dérivé S peut être un dérivé non-alcoxylé, un dérivé monoalcoxylé ou bien un dérivé polyalcoxylé. De manière préférée, le dérivé S est un ose S 1. De manière plus préférée, l’ose S 1 est choisi parmi trioses (oses comprenant 3 atomes de carbone), tétroses (oses comprenant 4 atomes de carbone), pentoses (oses comprenant 5 atomes de carbone), hexoses et désoxyhexoses (oses comprenant 6 atomes de carbone), heptoses (oses comprenant 7 atomes de carbone), octoses (oses comprenant 8 atomes de carbone); de préférence choisi parmi glycéraldéhyde, dihydroxyacétone, érythrose, thréose, érythrulose, 2-désoxyribose, ribose, arabinose, xylose, lyxose, ribulose, xylulose, allose, altrose, galactose, glucose, gulose, idose, mannose, talose, fructose, psicose, sorbose, tagatose, fucose, rhamnose, sédoheptulose, mannoheptulose, heptahydroxyoctanal.

De manière également préférée selon l’invention, le dérivé S est un oligomère S2. L’oligomère S2 est un polyholoside. De manière préférée, l’oligomère S2 est choisi parmi les dimères d’oses, les trimères d’oses, les tétramères d’oses; de préférence choisi parmi, maltose, lactose, saccharose, maltoriose, maltotetraose. Plus préférentiellement, le dérivé S2 est choisi parmi le glucose, le sirop de glucose, le saccharose ou sucrose, le sorbitol et leurs combinaisons.

Selon l’invention, le polyol S3 est un composé organique de formule chimique générale C _n H _2n+2 0 _n et qui comprend au moins deux groupes alcool (OH). Les polyols S 3 selon l’invention sont généralement des dérivés d’oses et sont obtenus par la réduction du groupement aldéhyde ou cétone d’un glucide. Les polyols S3 peuvent être classés en deux groupes les alditols, ou polyols aliphatiques, et les cyclitols, ou polyols cycliques. Les alditols comprennent une chaîne linéaire d’atomes de carbone ; suivant la longueur de leur chaîne carbonée, les alditols sont désignés sous le nom de triols, tetraols, pentitols, hexitols, heptitols. Certains peuvent comprendre 9 groupes OH. Les cyclitols sont des dérivés du cyclohexane. Les polyols S3 peuvent être des polyols de monosaccharides ou des polyols de disaccharides. De manière préférée, le polyol S3 est choisi parmi glycérol, érythritol, érythrol, xylitol, arabitol ou lyxitol, ribitol ou adonitol, sorbitol ou gulitol, dulcitol ou galactitol, mannitol, volémitol, maltitol, isomaltitol, lactitol, lactositol et leurs combinaisons. De manière préférée selon l’invention, le dérivé S est un acide carboxylique ou polycarboxylique S4. De manière plus préférée, l’acide S4 est choisi parmi acide gluconique, acides citriques, acide lactique, acide tartrique, acides glucohéptoniques et les sels de ces acides. De manière avantageuse, l’agent A selon l’invention peut être préparé par mélange du polymère P et du dérivé S. L’agent A peut être formulé dans de l’eau. Toutefois, il est également possible d’utiliser un ou plusieurs solvants organiques, seuls ou combinés à de l’eau. De manière préférée, le polymère P et le dérivé S sont combinés pour former l’agent A lors de préparation d’un lait de chaux.

L’agent A selon l’invention peut être utilisé lors de la préparation d’un lait de chaux ou d’une suspension aqueuse de particules de dihydroxyde de calcium. Il peut être issu de chaux vive ou bien de chaux éteinte. Ainsi, l’invention fournit également une méthode de préparation d’un lait de chaux comprenant l’addition dans une suspension aqueuse de particules de dihydroxyde de calcium (Ca(OH)2) d’au moins un agent A selon l’invention. Lors de sa mise en œuvre, l’agent A selon l’invention peut être employé en tant que tel. Il peut également être mis en œuvre de manière extemporanée ou être préparé in situ.

Selon l’invention, le lait de chaux peut être préparé par extinction de chaux calcique ou de chaux dolomitiques ou à partir de chaux hydratée ou de chaux dolomitique hydratée et en poudre ou bien par dilution de pâte d'hydrate de calcium.

De manière préférée selon l’invention, les particules de chaux hydratée ont une distribution de taille en volume telle qu’au moins 99 % des particules ont une taille inférieure à 100 pm, de préférence inférieure 75 pm, et au moins 75 % des particules ont une taille supérieure à 1,2 pm. De manière également préférée selon l’invention, les particules de chaux hydratée ont une distribution de taille en volume telle qu’au moins 90 % des particules ont une taille inférieure à 50 pm et au moins 90 % des particules ont une taille supérieure ou égale à 0,8 pm. De manière également préférée selon l’invention, les particules de chaux hydratée ont une distribution de taille en volume telle qu’au moins 90 % des particules ont une taille inférieure à 50 pm, au moins 50 % des particules ont une taille inférieure à 15 pm, de préférence inférieure à 8 pm, et au moins 90 % des particules ont une taille supérieure ou égale à 0,8 pm. Selon l’invention la taille des particules de chaux ou leur distribution de tailles est mesurée en volume au moyen d’un granulomètre à diffraction laser. La distribution de la taille des particules (PSD - Particle Size Distribution) est exprimée en pourcentage cumulé de particules passant en fonction du diamètre des particules et mesurée par diffraction laser (calculée selon la théorie de Fraunhofer ou de Mie). Les distributions caractérisées par les termes D99 à D10, sont des valeurs interpolées de la courbe de distribution de la taille des particules.

L’agent A selon l’invention permet de préparer et de contrôler la stabilité d’un lait de chaux dont la concentration en chaux est particulièrement élevée. De manière préférée, la méthode de préparation selon l’invention permet de préparer un lait de chaux dont la concentration en dihydroxyde de calcium va de 30 à 70 % en poids, de manière plus préférée de 30 à 60 % en poids. Plus préférentiellement selon l’invention, la concentration du lait de chaux préparé selon l’invention va de 40 à 60 % en poids ou de 40 à 70 % en poids, par exemple 50 % en poids. Ces concentrations sont exprimées en poids sec de dihydroxyde de calcium par rapport au poids total du lait de chaux.

De manière préférée selon l’invention, la méthode de préparation est telle que le lait de chaux comprend, par rapport au poids sec du lait de chaux, de 0,1 à 3 % en poids sec de polymère P et de 0,1 à 3 % en poids sec de dérivé S.

L’agent A selon l’invention est particulièrement efficace pour contrôler la viscosité du lait de chaux lors de sa préparation mais également lors de son stockage.

De manière préférée selon l’invention, la méthode de préparation est telle que la viscosité Brookfield du lait de chaux, immédiatement après préparation, mesurée à 25 °C et à 100 tour/min, est inférieure à 300 mPa.s, de préférence inférieure à 200 mPa.s ou inférieure à 150 mPa.s. Selon l’invention, la viscosité Brookfield du lait de chaux à 25°C est mesurée à l’aide d’un rhéomètre Brookfield DV3T équipé d’un mobile adapté à une vitesse de 100 tour/min. La lecture de la viscosité est effectuée après 1 minute de rotation. Cette mesure rhéologique est réalisée dans l’heure qui suit la préparation du lait de chaux.

Également de manière préférée selon l’invention, la méthode de préparation est telle que la viscosité apparente du lait de chaux selon l’invention, immédiatement après préparation à 25°C et à 5 s ¹ , est inférieure à 200 mPa.s, de préférence inférieure à 150 mPa.s ou inférieure à 100 mPa.s. Également de manière préférée selon l’invention, la méthode de préparation est telle que la viscosité apparente du lait de chaux selon l’invention, 10 jours après préparation à 25°C et à 5 s ¹ , est inférieure à 1 500 mPa.s, de préférence inférieure à 1 300 mPa.s ou inférieure à 1 000 mPa.s. Selon l’invention, la viscosité apparente du lait de chaux, immédiatement après préparation et 10 jours après préparation, est mesurée à l’aide d’un rhéomètre Thermo Scientific HAAKE RheoStress 600 couplé à un régulateur de température UTM Controller et équipé d’une géométrie double gap (cylindre calibré CB 27 DG et rotor CC27 DG Ti) à un taux de cisaillement de 5 s ¹ . Le principe de la mesure est basé sur l’introduction du rotor plongeant dans un récipient cylindrique calibré contenant le lait de chaux à analyser à une température de 25 °C. Le protocole de mesure comporte un pré-cisaillement à 100 s ¹ pendant 30 secondes, un temps de repos de 30 secondes. La mesure comprend une augmentation suivie d’une réduction progressive de la vitesse de rotation du rotor (vitesse de cisaillement allant de l à 100 s ¹ et inversement) permettant de mesurer la viscosité en fonction du taux de cisaillement. Le résultat de la mesure de viscosité est obtenu en faisant la moyenne des viscosités correspondant à un taux de cisaillement de 5 s ¹ mesurées respectivement pendant la phase d’augmentation de la vitesse du rotor et la phase de diminution de la vitesse du rotor. La mesure de la viscosité apparente du lait de chaux immédiate à 5 s ¹ et à 25°C est réalisée dans l’heure qui suit la préparation du lait de chaux. La mesure de la viscosité apparente du lait de chaux après 10 jours de préparation à 5 s ¹ et à 25°C est réalisée après un vieillissement de ce lait de chaux laissé sous agitation pendant 10 jours (150 à 200 t/min) dans un bêcher fermé pour éviter toute évaporation. Également de manière préférée selon l’invention, la méthode de préparation est telle que la viscosité apparente du lait de chaux, immédiatement après préparation à 70°C et à 20 s ¹ , est inférieure à 500 mPa.s, de préférence inférieure à 250 mPa.s ou inférieure à 100 mPa.s. Le principe de la mesure se fonde sur l’introduction d’un rotor plongeant dans un récipient cylindrique calibré contenant le lait de chaux à analyser, généralement à une température de 25°C. Lorsque le rotor tourne dans le lait de chaux, ce dernier oppose une résistance à la rotation du fait de sa viscosité. Le protocole de mesure comporte une augmentation de la vitesse de rotation suivie d’une descente progressive de la vitesse de rotation du rotor permettant de produire une courbe d’hystérèse de viscosité en fonction du taux de cisaillement. Le protocole de mesure peut être modifié et comprendre une variation de température pour une vitesse de rotation fixe. Selon l’invention, la viscosité du lait de chaux à 70°C est mesurée à l’aide d’un viscosimètre Thermo Scientific Haake RheoStress 600 couplé à un régulateur de température UTM Controller et équipé d’une géométrie double gap (cylindre calibré CB 27 DG et d’un rotor CC27 DG Ti) de 25°C à 80°C. Le protocole de mesure comporte un pré-cisaillement à 1 000 s ¹ pendant 30 secondes à 25°C, d’un temps de repos pendant 30 seconde à 25°C puis de la mesure de viscosité du lait de chaux de 25 à 80°C à un taux de cisaillement constant (20 s ¹ ). Cette mesure rhéologique est réalisée dans l’heure qui suit la préparation du lait de chaux. On peut alors tracer la courbe de viscosité du lait de chaux mesurée à 20 s ¹ en fonction de la température pour obtenir la viscosité à 70°C.

Avantageusement, l’agent A selon l’invention permet également d’améliorer la stabilité d’un lait de chaux en contrôlant la sédimentation des particules de chaux dans le lait de chaux préparé. Selon l’invention, la stabilité de la suspension de chaux est mesurée par décantation en laissant un échantillon de lait de chaux selon l’invention au repos pendant 24h dans une éprouvette graduée de 250 mL et à température ambiante. La décantation est exprimée par le taux de surnageant en pourcentage (volume d’eau surnageant en mL après 24h x 100 / 250). De manière avantageuse, l’agent A permet de ralentir très fortement la sédimentation. De manière plus avantageuse, l’agent A permet d’arrêter significativement la sédimentation, notamment durant la période entre la préparation du lait de chaux et son utilisation. De manière préférée, la méthode de préparation d’un lait de chaux selon l’invention permet un taux de décantation inférieur à 5 % du volume de surnageant mesuré, plus préférentiellement inférieur à 3 % du volume de surnageant. Selon l’invention, le surnageant est défini par la phase distincte du lait de chaux qui peut se former lors de la décantation, notamment après un temps d’au moins 8 heures après la préparation du lait de chaux.

La méthode de préparation selon l’invention permet de conférer des propriétés particulièrement avantageuses au lait de chaux obtenu. L’invention concerne donc également un lait de chaux préparé selon la méthode de préparation selon l’invention. De manière avantageuse selon l’invention, le lait de chaux possède un pouvoir neutralisant particulièrement efficace. De manière préférée selon l’invention, le pouvoir neutralisant du lait de chaux permet d’atteindre une valeur de pH de 8 en moins de 20 s, de préférence en moins de 15 s, pour neutraliser une solution d’acide sulfurique. De manière également préférée selon l’invention, le pouvoir neutralisant du lait de chaux permet d’atteindre une valeur de pH de 10 en moins de 40 s, de préférence en moins de 30 s, pour neutraliser une solution d’acide sulfurique. Selon l’invention, le pouvoir neutralisant de la suspension est mesuré par ajout d’un échantillon de lait de chaux à 50 % de concentration dans une solution d’acide sulfurique suivi d’une mesure de pH en fonction du temps. Dans un bêcher, on pèse 250 g de solution d’acide sulfurique (0,5 N) et 50 g eau bipermutée. Sous agitation, on ajoute du lait de chaux à 50 % en poids de concentration correspondant à 6,02 g sec de chaux. Dès l’introduction du lait de chaux dans la solution d’acide sulfurique (t = 0), on mesure l’évolution du pH de la solution acide en fonction du temps pour déterminer les temps respectifs nécessaires pour atteindre les valeurs de pH 8 et de pH 10 (respectivement tpH8 et tpHIO en secondes) après introduction du lait de chaux. Selon l’invention, le pH peut être mesuré à 25°C avec un pH-mètre de marque WTW équipé d’une électrode conventionnelle couplée à une sonde de température. L’agent A selon l’invention peut être utilisé lors de la préparation d’un lait de chaux ayant des propriétés améliorées. L’agent A peut également être utilisé pour la préparation de formulations pulvérulente ou pâteuse. L’invention fournit donc une méthode de préparation d’une formulation pulvérulente ou d’une formulation pâteuse comprenant le mélange d’au moins un agent A selon l’invention avec des particules de dihydroxyde de calcium (Ca(OH)2 ou chaux éteinte) ou avec des particules d’oxyde de calcium (CaO ou chaux vive).

Lors de la préparation de ces formulations pulvérulente ou pâteuse, l’agent A peut être ajouté sous forme solide ou sous forme liquide. Également, l’agent A peut être ajouté par addition séparée du polymère P et du dérivé S. De manière très avantageuse selon l’invention, au sein de ces formulations pulvérulente ou pâteuse, la quantité de particules de dihydroxyde de calcium ou de d’oxyde de calcium peut varier assez largement. De préférence pour ces formulations pulvérulente ou pâteuse, la quantité en poids de particules de dihydroxyde de calcium ou de d’oxyde de calcium, mesurée selon la méthode standard EN 459-2, §5.8, est supérieure à 90 %, de préférence supérieure à 92 % en poids ou supérieure à 95 % en poids, plus préférentiellement supérieure à 98 % en poids, par rapport au poids de la formulation.

De préférence pour ces formulations pulvérulente ou pâteuse, les particules ont une teneur en humidité, mesurée à 150°C au moyen d’une thermobalance infrarouge, comprise entre 0,2 % en poids et 3 % en poids, de préférence entre 0,3 % en poids et 2 % en poids, par rapport au poids de la formulation.

Dans ces formulations pulvérulente ou pâteuse, la taille des particules de dihydroxyde de calcium ou de d’oxyde de calcium peut varier. De préférence, ces particules ont une taille d97 en volume, mesurée par granulométrie laser, inférieure ou égale à 40 pm, de préférence inférieure ou égale à 20 pm ou à 15 pm. Également de préférence, ces particules ont une taille d50 en volume, mesurée par granulométrie laser, comprise entre 2 pm et 15 pm, de préférence comprise entre 2 pm et 12 pm.

De manière avantageuse, les particules de ces formulations pulvérulente ou pâteuse, de préférence les particules de dihydroxyde de calcium, ont une surface spécifique mesurée par adsorption manométrique d'azote et calculée selon le modèle de Brunauer, Emmett et Teller (méthode B ET) après dégazage 2h à 190°C, compris entre 5 m ² /g et 45 m ² /g, de préférence entre 7 m ² /g et 30 m ² /g, plus préférentiellement entre 8 m ² /g et 25 m ² /g.

Très avantageusement ces particules, de préférence les particules de dihydroxyde de calcium, ont une fluidité, mesurée selon la méthode standard ASTM D6128, allant de 1,2 à 2,0 ou allant de 1,3 à 1,8.

Ces formulations pulvérulente ou pâteuse font également partie de l’invention. Ainsi, l’invention fournit une formulation pulvérulente ou bien une formulation pâteuse qui est préparée selon la méthode de préparation selon l’invention. Ces formulations pulvérulente ou pâteuse permettent de préparer un lait de chaux selon l’invention. Ainsi, l’invention fournit également une méthode de préparation d’un lait de chaux comprenant le mélange d’eau et d’au moins une formulation pulvérulente selon l’invention ou d’au moins une formulation pâteuse selon l’invention. Le lait de chaux ainsi préparé fait également partie de l’invention.

Grâce à ses propriétés particulières, le lait de chaux selon l’invention peut être utilisé dans de nombreuses situations, en particulier pour agir sur le pH du milieu dans lequel il est employé. Ainsi, l’invention fournit également une méthode de contrôle du pH d’une composition comprenant la mise en contact de la composition avec au moins un lait de chaux selon l’invention ou bien avec au moins une formulation pulvérulente ou avec au moins une formulation pâteuse selon l’invention. De manière préférée, la méthode de contrôle du pH selon l’invention est mise en œuvre pour une composition choisie parmi un effluent liquide, une suspension aqueuse de minerai, une suspension aqueuse d’un résidu de minerai, une composition acide, un effluent gazeux, une fumée, une eau potable ou une eau de consommation humaine ou animale, une eau industrielle.

Selon l’invention, les caractéristiques particulières, avantageuses ou préférées de l’agent A selon l’invention définissent un lait de chaux ou une méthode pour sa préparation ou encore des méthodes pour son utilisation ou encore des formulations pulvérulente ou pâteuse ainsi que leurs méthodes de préparation ou leurs utilisations qui sont également particuliers, avantageux ou préférés.

Les différents aspects de l’invention peuvent être illustrés par des exemples.

Exemple 1 : préparation de polymères P selon l’invention :

Préparation du polymère PI selon l’invention :

Dans un réacteur agité, on introduit de l’eau (220 g). On chauffe le réacteur à 65 ± 2°C. Puis, durant 3h, on injecte en parallèle dans le réacteur un mélange d’acide méthacrylique (21,58 g) et de monomère a2-l de formule I dans laquelle L ¹ représente un groupement méthacrylate, R ¹ représente H, n représente 97 et p représente 11 et de masse moléculaire 5 000 g/mol en solution à 50 % massique dans l’eau (795,40 g), un mélange de persulfate d’ammonium (0,98 g) et d’eau (50 g) et un mélange de l,8-dimercapto-3,6-dioxaoctane (DMDO) (1,17 g) et de monomère a2-l de masse moléculaire 5 000 g/mol en solution à 50 % massique dans l’eau (100 g). Ensuite, un mélange de persulfate d’ammonium (0,14 g) et d’eau (5 g) est ajouté en 20 min ; le réacteur est maintenu à 65°C pendant 40 min. Enfin, un mélange d’eau oxygénée en solution aqueuse à 35 % massique (1,29 g) et d’eau 50 g est ajouté ; le réacteur est maintenu à 65°C pendant 30 min. Le produit est refroidi puis partiellement neutralisé par ajout d’une solution aqueuse de soude à 50 % massique (0,5 g). On obtient le copolymère PI comprenant 73,7 % en mole d’acide méthacrylique et 26,3 % en mole de monomère a2-l. Sa masse moléculaire Mw est de 300000 g/mol et son indice de polymolécularité IP est de 1,4. Le pH de la solution du polymère PI est de 3,8.

Préparation du polymère P2 selon l’invention : Dans un réacteur agité, on introduit de l’eau (230 g). On chauffe le réacteur à 65 ± 2°C. Puis, durant 3h, on injecte en parallèle dans le réacteur un mélange d’acide méthacrylique (39,72 g) et de monomère a2-2 de formule I dans laquelle L ¹ représente un groupement méthacrylate, R ¹ représente CH ₃ , n représente 113 et p représente 0 de masse moléculaire 5000 g/mol en solution à 50 % massique dans l’eau (485,88 g), un mélange de persulfate d’ammonium (0,97 g) et d’eau (50 g) et un mélange de l,8-dimercapto-3,6-dioxaoctane (DMDO) (1,16g) et de monomère a2-2 de masse moléculaire 5000 g/mol en solution à 50 % massique dans l’eau (67,54 g). Ensuite, un mélange de persulfate d’ammonium (0,13 g) et d’eau (5 g) est ajouté en 20 min ; le réacteur est maintenu à 65°C pendant 40 min. Enfin, un mélange d’eau oxygénée en solution aqueuse à 35 % massique (1,28 g) et d’eau 50 g est ajouté ; le réacteur est maintenu à 65°C pendant 30 min. Le produit est refroidi puis partiellement neutralisé par ajout d’une solution aqueuse de soude à 50 % massique (0,3 g). On obtient un copolymère P2 comprenant 80,9 % en mole d’acide méthacrylique et 19,1 % en mole de monomère a2-2. Sa masse moléculaire Mw est de 250000 g/mol et son indice de polymolécularité IP est de 1,75. Le pH de la solution du polymère est de 3,9.

Préparation du polymère P3 selon l’invention :

Dans un réacteur agité, on introduit de l’eau (230 g). On chauffe le réacteur à 65 ± 2°C. Puis, durant 3h, on injecte en parallèle dans le réacteur un mélange d’acide acrylique (17,94 g) et de monomère a2-2 de masse moléculaire 5 000 g/mol en solution à 50 % massique dans l’eau (485,88 g), un mélange de persulfate d’ammonium (0,97 g) et d’eau (50 g) et un mélange de l,8-dimercapto-3,6-dioxaoctane (DMDO) (1,16 g) et de monomère a2-2 de masse moléculaire 5000 g/mol en solution à 50 % massique dans l’eau (67,54 g). Ensuite, un mélange de persulfate d’ammonium (0,13 g) et d’eau (5 g) est ajouté en 20 min ; le réacteur est ensuite maintenu à 65°C pendant 40 min. Enfin, un mélange d’eau oxygénée en solution aqueuse à 35 % massique (1,28 g) et d’eau 50 g est ajouté ; le réacteur est maintenu à 65°C pendant 30 min. Le produit est refroidi puis partiellement neutralisé par ajout d’une solution aqueuse de soude à 50 % massique (1,2 g). On obtient un copolymère P3 comprenant 81,8 % en mole d’acide acrylique et 18,2 % en mole de monomère a2-2. Sa masse moléculaire Mw est de 480000 g/mol et son indice de polymolécularité IP est de 2,3. Le pH de la solution du polymère P3 est de 3,7.

Préparation du polymère P4 selon l’invention :

Dans un réacteur agité, on introduit de l’eau (230 g). On chauffe le réacteur à 65 ± 2°C. Puis, durant 3h, on injecte en parallèle dans le réacteur un mélange d’acide acrylique (17,94 g) et de monomère a2-3 de formule I dans laquelle L ¹ représente un groupement méthacrylate, R ¹ représente H, n représente 111 et p représente 5 de masse moléculaire 5 000 g/mol en solution à 50 % massique dans l’eau (518 g), un mélange de persulfate d’ammonium (0,97 g) et d’eau (50,9 g) et un mélange de l,8-dimercapto-3,6-dioxaoctane (DMDO) (1,16 g) et de monomère a2-3 de masse moléculaire 5 000 g/mol en solution à 50 % massique dans l’eau (72 g). Ensuite, un mélange de persulfate d’ammonium (0,13 g) et d’eau (5 g) est ajouté en 20 min ; le réacteur est ensuite maintenu à 65°C pendant 40 min. Enfin, un mélange d’eau oxygénée en solution aqueuse à 35 % massique (1,28 g) et d’eau 50 g est ajouté ; le réacteur est maintenu à 65°C pendant 30 min. Le produit est refroidi puis partiellement neutralisé par ajout d’une solution aqueuse de soude à 50 % massique (0,3 g). On obtient un copolymère P4 comprenant 80,9 % en mole d’acide acrylique et 19,1 % en mole de monomère a2-3. Sa masse moléculaire Mw est de 125 000 g/mol et son indice de polymolécularité IP est de 1,5. Le pH de la solution du polymère P4 est de 3,8.

Préparation des agents Al, A2, A3 et A4 selon l’invention et préparation et caractérisation de laits de chaux selon l’invention immédiatement après préparation :

Les agents de contrôle de la stabilité d’un lait de chaux Al, A2, A3 et A4 sont préparés séparément par mélange dans l’eau respectivement des polymères PI à P4 et de dérivé S2-1 (saccharose - produit D(+) saccharose en poudre à 100 % Chimie Plus Laboratoires). Dans 850 g d’eau sont introduits successivement et sous agitation 4,25 g de S2-1 et 10,625 g de solution à 40 % de concentration dans l’eau respectivement des polymères PI, P2, P3 et P4. L’agitation est maintenue pendant 10 min environ avant introduction de la chaux destinée à la préparation des laits de chaux. Dans chacune des préparations d’agents Al, A2, A3 et A4 sont introduits sous agitation 850 g de chaux (SuperCalco 97 Carmeuse). Puis, l’agitation est maintenue durant 20 min avant de caractériser chaque lait de chaux ainsi obtenu. On mesure son extrait sec au moyen d’une balance à sec à 150°C, sa viscosité Brookfield à 100 tour/min à 25°C, sa viscosité apparente dans l’heure qui suit sa préparation à 5 s ¹ et 25°C et sa viscosité apparente dans l’heure qui suit sa préparation à 20 s ¹ et 70°C. Les résultats sont présentés dans le tableau

1.

Tableau 1 Les différentes composantes de la viscosité des laits de chaux préparés selon l’invention sont très bien contrôlées au moyen des agents Al à A4 selon l’invention. Les valeurs de viscosité obtenues permettent une manipulation aisée des laits de chaux et facilitent leur utilisation tant à température ambiante qu’à haute température. Caractérisation des laits de chaux à base d’agents AL A2, A3 et A4 selon l’invention 24 h après préparation :

Outre des mesures rhéologiques, un test de décantation est également réalisé pour les laits de chaux préparés selon l’invention. Une éprouvette graduée de 250 mL est remplie avec un lait de chaux contenant respectivement les agents Al, A2, A3 et A4. Après 24h de repos à température ambiante, le volume de surnageant est mesuré. Les résultats sont présentés dans le tableau 2.

Tableau 2 Les laits de chaux préparés selon l’invention ont des taux de surnageant très faibles ; ils sont particulièrement stables.

Caractérisation du lait de chaux à base d’agent Al selon l’invention 10 jours après préparation :

Sa viscosité apparente est de nouveau mesurée 10 jours après préparation à 25°C et à 5 s ¹ . Les résultats sont présentés dans le tableau 3.

Tableau 3

Après 10 jours, la viscosité du lait de chaux préparé selon l’invention est très bien contrôlée au moyen de l’agent Al selon l’invention. La valeur de viscosité obtenue permet une manipulation aisée du lait de chaux et facilite son utilisation après stockage durant 10 jours.

Utilisation de laits de chaux selon l’invention pour contrôler le pH d’un effluent acide : Dans un bêcher de 500 mL sont pesés 250 g de solution d’tbSCL au titre de 0,5 N et 50 g d’eau bipermutée. Le mélange, dans lequel est placée une électrode de mesure de pH, est porté sous agitation magnétique. Dans cette solution acide agitée, on introduit le lait de chaux contenant 6,02 g sec de chaux. Après cet ajout, on mesure l’évolution du pH de la solution en fonction du temps. Cette mesure permet de déterminer les temps nécessaires pour atteindre respectivement les valeurs de pH 8 et de pH 10. Les résultats sont présentés dans le tableau 4.

Les laits de chaux préparés au moyen des agents Al à A4 selon l’invention sont très réactifs. Ils permettent une neutralisation très rapide de la solution acide pour atteindre des valeurs de pH 8 et de pH 10.