Caractérisation, simulations expérimentales et thermodynamiques de l'altération de déchets vitreux : les scories de première fusion de plomb et de zinc

par Dimitri Deneele

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Béatrice Ledesert.

Soutenue en 2002

à Lille 1 .


  • Résumé

    Depuis plus de 50 ans, l'usine Métaleurop de Noyelles-Godault (Nord) produit du plomb, du zinc et des déchets associés (scories, poussières). Stockés en crassier, dispersés dans les sols ou l'atmosphère, ces déchets peuvent relarguer des éléments nocifs (Pb, Zn, Cd) lors de leur altération. Ce travail a porté sur la caractérisation et la simulation expérimentale et thermodynamique de l'altération des scories de première fusion de plomb et de zinc de cette usine. Une caractérisation des scories fraîches (DRX, MEB-EDS, Microsonde électronique, RAMAN) a d'abord été menée. Les scories sont composées d'un verre alumino-silicaté riche en Fe, Ca, Pb, Zn dans lequel sont dispersés des spinelles et des goutelettes de plomb. La scorie de zinc présente également des sulfures et un assemblage à fer métal, sulfures et composés métalliques de As, Sn, Sb, Ni, Cu, Z, et Fe. La nature des minérais, des produits secondaires et des fondants employés ainsi que les différents traitements métallurgiques (grenaillage du laitier) contrôlent les caractères pétrophysiques des scories. L'altération naturelle a ensuite été étudiée sur des scories sur un crassier depuis environ 10 ans. Intense dans la scorie de zinc, elle montre une dissolution des assemblages métalliques, des sulfures et des billes de plomb. L'acidité engendrée par la dissolution des sulfures entraîne localement la dissolution du verre et une mobilisation des métaux. Le fer re-précipite sous forme d'oxy-hydroxydes (x-FeOOH), qui fixent les métaux (Pb, As, Zn) mais aussi les sulfates. Le plomb est contrôlé par la précipitation d'oxydes (litharge, massicot), de carbonates (cérusite et hydrocérusite) et d'oxy-sulfates (xPbO, PbSO4). Des essais de lixiviation de 300 jours pour deux pH acides en système fermé ont simulé expérimentalement l'altération des scories. Pour ces deux pH initiaux, les concentrations en solution sont faibles et les produits [. . . ].

  • Titre traduit

    Characterisation, experimental and thermodynamic simulations of glassy waste weathering : lead and zinc primary smelter slags


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Informations

  • Détails : 1 vol. (V-167-XXIV f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 157-166

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2002-265
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