Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur à l’Institut national polytechnique de Lorraine (INPL) - Directeur du Centre de recherche sur la valorisation des minerais (CRVM)
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El-Aid JDID : Docteur ès Sciences - Ingénieur de Recherche au CRVM, LEM UMR 75-69
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Lire l’articleINTRODUCTION
Il est admis que le lecteur a une connaissance élémentaire de la thermodynamique chimique et des fours métallurgiques, permettant de développer des points de vue qui aient un caractère général et s’appliquent à plusieurs métallurgies. Comme il s’agit seulement d’une introduction à la pyrométallurgie, aucun sujet ne pourra être étudié à fond et il ne pourra être fourni un exposé extensif pour chacun d’eux.
Grâce aux progrès réalisés dans le domaine des connaissances physico-chimiques de base, le métallurgiste maîtrise mieux les procédés que par le passé, de sorte qu’il livre des produits plus réguliers, et peut traiter des minerais à teneurs plus faibles et des minéraux réputés réfractaires.
Grâce aux progrès dans la technologie, la pyrométallurgie a pu :
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augmenter énormément la production ;
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développer de hautes températures liées aux progrès dans le domaine de la technologie électrique ;
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créer de nouveaux systèmes de contrôle qui visent à remplacer l’intuition et l’expérience de l’opérateur par des contrôles rigides dictés par des équations mathématiques complexes, évolution liée aux progrès de l’électronique et des calculateurs.
Enfin, il est important de signaler les progrès considérables qui concernent :
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la récupération et le recyclage des métaux et des alliages, tant au niveau des fabrications qu’au niveau des métaux usés, ces derniers conduisant à des matériaux de deuxième fusion ;
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la valorisation des coproduits, la pyrométallurgie ne se confinant pas à la production du métal seul ;
-
le traitement des gaz et des effluents, afin de protéger l’environnement (pollution de l’air, de l’eau et du sol).
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Impact de la pyrométallurgie sur l’environnement6. Les produits fatals de la pyrométallurgie et leur revalorisation
On considère deux grandes classes de produits fatals : les gaz et les poussières, d’une part, et les produits massifs tels que les speiss, les dross et les scories, d’autre part.
6.1 Les gaz et les poussières
On distingue trois types de gaz issus des fours métallurgiques, selon qu’il s’agit :
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de la sidérurgie ;
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de la métallurgie des non ferreux ;
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de la métallurgie de l’aluminium.
6.1.1 Gaz issu des activités sidérurgiques
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Les gaz de gueulard de haut-fourneau, qui sortent sous une pression de 10 cm Hg (» 13 kPa), représentent un volume de 3 000 à 5 000 m3 par tonne de fonte. Ils contiennent environ 25 % de CO, 12 % de CO2, 1 à 4 % de H2, 59 % de N2. Leur pouvoir calorifique est faible (800 à 950 calories par mètre cube), mais suffisamment élevé pour être utilisé dans une filière thermique qui, pour 50 %, consiste classiquement à un réchauffage à 800 C du vent du haut-fourneau. Les autres 50 % peuvent être utilisés dans des fours à gaz ou brûlés dans des moteurs pour fournir de l’énergie.
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Les poussières, que véhiculent les gaz de haut-fourneau (1 à 70 µm de dimension) ou de four à oxygène ou de four électrique (0,2 à 20 µm), sont récupérées dans des dépoussiéreurs et/ou dans des laveurs. Elles ne peuvent être retournées au haut-fourneau malgré leur teneur élevée en fer, par suite de la présence de métaux lourds (tableau 3), et notamment du zinc qui, à la suite d’un phénomène d’accumulation, finit par s’échapper en partie dans l’atmosphère, polluant les sols et les nappes.
Le zinc et le cuivre sont combinés pour 70 à 80 % avec l’oxygène pour donner des oxydes, et pour 20 à 30 % avec le fer, pour donner des ferrites. Le plomb et le cadmium sont sous forme d’oxydes.
La valorisation des poussières est généralement réalisée par le...
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Les produits fatals de la pyrométallurgie et leur revalorisation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ALLEXANDRE (J.), SEBILEAU (J.L.) - Le laitier de haut-fourneau. - 1988 C.T.P.L., Paris-La Défense.
-
(2) - ANDERSON (J.N.), QUENEAU (P.E.) - Pyrometallurgical Processes in non ferrous Metallurgy. - 1967, Gordon and Breach, New York.
-
(3) - BARRALIS (J.), MAEDER (G.) - Précis de métallurgie. - Avril 1990 Nathan, Luçon.
-
(4) - BENARD (J.), MICHEL (A.), PHILIBERT (J.), TALBOT (J.) - Métallurgie générale. - 2e édition 1984, Masson, Paris.
-
(5) - BISWAS (A.K.), DAVENPORT (W.G.) - Extractive Metallurgy of Copper. - 1980, Pergamon Press, London.
-
(6) - BLAZY (P.) - La métallurgie extractive des métaux non ferreux. - 1979, Société de l’Industrie Minérale, Saint-Étienne.
-
...
1 Revues nationales et internationales
(liste non exhaustive)
Australasian Institute of Mining and Metallurgy (Australie) http://www.ausimm.com
Bulletin de la Société chimique de France (France)
Canadian Metallurgical Quarterly (Canada)
Engineering and Mining Journal (USA) http://www.e-mj.com
Journal Français de l’Électrothermie (France)
Journal of American Chemical Society (USA) http://pubs.acs.org/journals/jacsat
Light Metal Age : The International Magazine of the Light Metal Industry (USA) http://www.lightmetalage.com
Metals and Materials (GB)
Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review (USA) http://www.tandf.co.uk/journals/titles/08827508.asp
The Mining Record (USA) http://www.miningrecord.com
Revue de métallurgie (France) http://www.edpsciences.org/journal/index.cfm?edpsname=metal
Revue Internationale Hautes Températures et Réfractaires (France)
Scandinavian Journal of Metallurgy (Suède, en Anglais) http://www.blackwellpublishing.com/journal.asp?ref=0371-0459
Institution of Mining and Metallurgy Transactions (GB)
Transactions of The Metallurgical Society of AIME (USA)
World Mining Equipement (USA) http://www.ume.com
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