Recherche de protocoles de valorisation des poussières d'aciérie électrique par voie hydrométallurgique

par Nathalie Leclerc

Thèse de doctorat en Chimie minérale et analytique

Sous la direction de Jean-Marie Lecuire.

Soutenue en 2001

à Metz .


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  • Titre traduit

    Recovery of zinc and lead from electric arc furnace dust by hydromettalurgical way


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  • Résumé

    Les poussières d'aciérie électriques sont générées lors du recyclage de l'acier en four à arc électrique. La présence de métaux tels que le zinc, le plomb, le cadmium ou le chrome fait de ces poussières des déchets toxiques devant subir un traitement d'inertage permettant leur acceptation en centre d'enfouissement technique de classe I. La production mondiale annuelle de poussières constitue un gisement de zinc de 910 000 t. L'objectif du procédé étudié est d'extraire des poussières les métaux valorisables, en laissant intacte la matrice ferreuse qui pourra être valorisée vers la sidérurgie. Les formes minéralogiques des éléments majoritaires sont : Fe3O4, ZnO, ZnFe2O4, PbOHCl. Le procédé étudié s'appuie sur un traitement hydrométallurgique, basé sur la lixiviation sélective du zinc et du plomb. Dans un premier temps, on réalise une lixiviation douce utilisant un réactif complexant l'ion nitrilotriacétate N(CH2-COO)3 [exposant]3-, utilisé sous sa forme protonnée HNTA [exposant]2-. Le traitement d'un échantillonnage représentatif de poussières permet l'extraction de la totalité du zinc présent sous forme ZnO à température ambiante. Le taux de fer extrait est inférieur à 3 %. La récupération du zinc et du plomb dans le lixiviat est réalisée par précipitation de sulfures métalliques valorisables en métallurgie, le réactif lixiviant pouvant être recycle en début du procédé. Le test AFNOR X31-210 appliqué aux résidus solides confirme leur acceptation C. E. T. De classe I. Cependant, ils contiennent encore une quantité importante de zinc sous forme ZnFe2O4. Le ferrite de zinc est alors traité par du chlorure ferrique hexahydraté FeCl3, 6H2O. La réaction qui consiste en un échange de particules O [exposant]-2 / Cl [exposant]- permet de récupérer le zinc sous forme de ZnCl2 et le fer sous forme Fe2O3. La séparation des produits est obtenue par simple lixiviation aqueuse. La totalité de ZnFe2O4 est extraite pour un traitement à 150°C. Le résidu solide ultime, concentré en fer, peut être dirige vers la sidérurgie

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Informations

  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 189-194

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