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Une méthode de récupération du zinc contenu dans les cendres d’incinération

Posté le par Arnaud Moign dans Environnement

Chaque année, l’incinération des déchets solides produit des millions de tonnes de cendres. Rarement valorisés, ces déchets contiennent pourtant une grande quantité de métaux. Des chercheurs suédois de l’Université de Technologie Chalmers proposent une méthode permettant d’extraire 70% du zinc présent dans ces résidus.

D’après l’ADEME, en 2016 l’incinération des ordures ménagères a produit 443 000 tonnes de REFIOM et cendres en France. La totalité des résidus d’épuration des fumées collectés en sortie de four a terminé sa vie en installation de stockage de déchets dangereux (ISDD).

Récupération du zinc par lixiviation acide

Dans un papier publié dans l’édition de décembre du journal Waste Management, les chercheurs suédois expliquent le fonctionnement de leur méthode de récupération du zinc. Voici les principales étapes :

  1. collecte des cendres volantes ;
  2. mélange avec des boues acides issues du traitement des gaz ;
  3. lixiviation acide, entre 40 et 60°C ;
  4. précipitation chimique des cristaux de Zn(OH)2 par NaOH (pH autour de 9) ;
  5. pompage des boues et filtration des cristaux de Zn(OH)2 par filtre-presse ;
  6. lavage et séchage à l’air comprimé ;
  7. re-incinération des cendres restantes, pour éliminer les dioxines.

Les essais réalisés à partir du pilote industriel qu’ils ont développé ont permis d’obtenir des gâteaux de filtration extrêmement riches en zinc, contenant 80 % en masse de Zn(OH)2 sous forme solide. Grâce à cette méthode chimique, il est ainsi possible de récupérer jusqu’à 70 % du zinc contenu dans les cendres volantes.

Vue d’ensemble du procédé d’extraction du zinc des cendres volantes. Crédit : Yen Strandqvist

L’élimination des dioxines : un enjeu important

Les cendres issues de l’incinération sont considérées comme des déchets dangereux, car elles contiennent des substances hautement toxiques telles que les dioxines. Les dioxines sont des polluants organiques persistants de la famille des organochlorés qui se forment lors du refroidissement des fumées et présentent des risques importants pour l’environnement.

Dans un communiqué de presse, Karin Karlfeldt Fedje, première auteure de la publication, affirme que cette méthode de récupération du zinc a également l’avantage de permettre la destruction des dioxines :

« Après extraction, nous incinérons à nouveau les cendres résiduelles afin de dégrader les dioxines. 90 % de ces cendres peuvent être transformées en cendres résiduelles, utilisables en tant que matériau de construction par exemple ».

Sven Andersson, co-auteur de l’étude, ajoute : « Cette technologie de recyclage du zinc contenu dans les cendres volantes pourrait avoir plusieurs effets positifs, comme la réduction du besoin d’extraction de zinc primaire, la diminution de la toxicité des cendres et une forte réduction de l’enfouissement. »

Un pilote industriel

Cela fait de nombreuses années que Karin Karlfeldt Fedje développe cette méthode, en collaboration avec des partenaires extérieurs. L’objectif de cette étude était le passage à l’échelle du pilote industriel. C’est désormais chose faite, car deux entreprises – Babcock & Wilcox Vølund et Renova AB – sont en train de construire en Suède une installation de lavage des cendres volantes avec récupération du zinc dans la ville de Göteborg.

Ce projet, qui s’inscrit ainsi dans le contexte d’économie circulaire, devrait en outre permettre à l’entreprise de traitement des déchets appartenant à la municipalité d’économiser plusieurs centaines de milliers d’euros par an.

Pour aller plus loin

Posté le par Arnaud Moign


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