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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la réédition actualisée de l'article M7059 intitulé "Recyclage des déchets ferreux - Aspects généraux", paru en 2007 et rédigé par Bernard Gros.
RÉSUMÉ
Le recyclage des métaux est une pratique mature, qui répond à des critères techniques, économiques et écologiques. Il existe cependant des freins du fait de la mise en concurrence des matériaux à recycler avec les matériaux neufs, de la diversité des matériaux intervenant dans la constitution d’un même produit arrivant en fin de vie, et des risques de pollution pouvant survenir au cours de la vie des produits. Cet article fait le point sur le fonctionnement de la filière de recyclage des biens d’équipement contenant du fer , les gisements exploitables et l’organisation des marchés, les perspectives de développement en volume et en qualité, pour prétendre à une substitution aux minerais de fer, et enfin l’apport essentiel des produits recyclés à l’industrie de l’acier.
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Bernard GROS : Ingénieur ENSAM - Sidérurgiste. Ingénieur conseil en recyclage et devéloppement durable
INTRODUCTION
Le recyclage des déchets ferreux est une pratique remontant à l’origine de la métallurgie. Elle trouve sa justification dans le besoin d’économiser des efforts et de l’énergie, en raccourcissant le cycle d’élaboration de l’acier.
Cette pratique a ainsi permis de développer une filière secondaire de production de fonte et d’acier, basée sur la fusion de ferrailles dans un four à arc ou dans un cubilot, moins coûteuse en énergie et nécessitant des investissements plus légers que la filière primaire, basée sur la réduction des oxydes de fer contenus dans les minerais.
Le recyclage des produits ferreux est favorisé par deux caractéristiques essentielles, leur composition chimique simple qui rend leur fusion aisée et permet de répéter l’opération de recyclage un grand nombre de fois et leur sensibilité à l’attraction électromagnétique qui permet leur séparation, facile également, avec les autres matériaux.
Partant du constat qu’il existe, en quelque sorte, un marché naturel pour le recyclage des produits ferreux, nous en aborderons ici les divers aspects, en prenant en compte les données nouvelles constituées par les réglementations relatives aux déchets et produits arrivant en fin de vie, ainsi que par les impératifs nouveaux en matière de qualité. Pour ce faire, l’exposé a été découpé en deux dossiers, dont le premier est divisé en trois paragraphes.
Le premier paragraphe est consacré aux aspects généraux du recyclage, le cycle de vie des produits, les justifications et motivations, les grandes filières de mise en œuvre, le tout illustré par quelques chiffres.
Le second paragraphe décrit plus en détails ce que nous avons appelé le cycle du fer. Terminologie, gisement exploitable, organisation des marchés, flux mondiaux, évolutions prévisibles y seront, tour à tour, abordés.
Les aspects technologiques sont traités dans le dossier M 7 060v2 tandis que les aspects économiques et les perspectives de développement seront abordés dans le dossier M 7 061.
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- Version courante de sept. 2016 par Bernard GROS
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2. Le cycle de fer
Cette formulation qui qualifie la boucle du recyclage est empruntée au titre d’un projet de recherche, lancé par USINOR et le CNRS en 1995 et qui s’est déroulé sur 5 ans.
L’objectif était d’accélérer la réflexion collective sur le recyclage durable, plus particulièrement celui de l’acier, en fédérant les moyens de la recherche privée et de la recherche publique autour de ce thème à forte résonance économique, environnementale, scientifique et technique (cf. [2]).
Ce projet se déclinait suivant cinq axes d’investigations qui ont permis une approche analytique et systématique de l’ensemble du sujet. Nous nous proposons de les utiliser ici comme fils conducteurs pour la suite de cet exposé (voir figure 10) :
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le premier axe nous entraîne dans l’exploration des gisements de ferrailles et l’approfondissement des mécanismes de marchés ;
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le second axe nous introduit dans l’analyse des contraintes métallurgiques, environnementales et économiques, résultant de l’utilisation des ferrailles en aciérie. Par voie de conséquence, il conduit à formuler des cahiers des charges et à mettre au point des moyens de contrôle ;
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le troisième axe explore les possibilités de libérer des contraintes liées aux processus sidérurgiques, afin d’optimiser et d’accroître, si tant est que l’on puisse en disposer suffisamment, la consommation des ferrailles ;
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le quatrième axe fait de même avec les contraintes liées aux aciers eux-mêmes, leurs analyses et leurs conditions d’emploi, pour progresser également dans l’utilisation des ferrailles ;
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enfin, le cinquième axe nous fait découvrir les filières de valorisation des produits en fin de vie existantes, ou à mettre en place, et les traitements appliqués aux ferrailles afin de les rendre compatibles avec les contraintes reformulées en fonction des résultats des quatre axes d’investigation précédents.
2.1 Terminologie
À ce stade de notre avancée dans le monde du recyclage, il devient nécessaire de se familiariser avec un minimum de vocabulaire et de définitions (voir aussi [8]).
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