Brevet FR2460895A1 — publié le 19810130

La présente invention concerne un agent de traitement pour traiter des métaux lourds dissous, ainsi qu'un procédé pour traiter des métaux lours dissous par ledit agent de traitement. Les métaux lourds tels que le mercure, le cadmium, le chrome, le plomb, ou analogues, en dissolution dans l'eau, créent des risques pour le public, de sorte que des recher- ches ont été entreprises pour savoir comment éliminer ces métaux lourds dissous. Toutefois, selon les procédés de l'art antérieur, les agents pour l'élimination des métaux lourds et les procédés fondés sur l'utilisation desdits agents de traitement diffèrent de façons diverses suivant la nature des métaux lourds à éliminer. Par exemple, le mercure a été éliminé par le procédé d'absorption sur résine chélatée, le procédé à la ferrite, un procédé de traitement par le carbone activé ou par un procédé de coagulation et de précipitation par un sulfure. Le cadmium a été éliminé par un procédé de coagulation et de précipitation sous forme d'hydroxyde de cadmium-, ou un procédé d'adsorption sur résine chélatée. Leplàab a été éliminé par un procédé de coagulation et de précipitation sous forme d'hydroxyde, un procédé à base d'une résine échangeuse d'ions ou un procédé d'isolement par électrolyse, tandis que le chrome a été éliminé par un procédé de précipitation avec réduc- tion, un procédé d'échange d'ions, un procédé de concentra- tion et récupération ou un procédé de séparation par une mousse. Ainsi, les agents de traitement et les procédés de traitement varient, de façons diverses, selon les types de métaux lourds à éliminer, et lesdits procédés exigent un certain nombre de stades opératoires. En particulier, lorsque plusieurs sortes de métaux lourds sont contenus dans une solution aqueuse, il est nécessaire d'utiliser un certain nombre de stades opératoires qui se chevauchent. De plus, les procédés de l'art antérieur décrits ci-dessus exigent l'utilisation de plusieurs types d'agents de traitement, accroissant ainsi le coût de l'installation et de l'opération. Le résultat de l'élimination des métaux lourds n'est pas toujours satisfaisant et il a été diffici- le de traiter les précipités résultants ou l'agent de traitement absorbé. Ces problèmes deviennent plus sérieux avec l'accroissement de concentration des métaux lourds dissous dans la solution aqueuse, et les réglements pour diminuer les risques d'ordre public sont devenus plus sévères, si bien que pour satisfaire ces règlements sévères, il est nécessaire de recourir à des installations onéreuses et des opérations d'un ccût élevé, et en définitive aucun procédé efficace pour éliminer des métaux lourds contenus dans une boue ou une vase n'était connu. Par suite, le but de l'invention est de procurer un agent de traitement efficace et peu onéreux, apte à élimi- ner les métaux lourds contenus dans une solution ou une boue aqueuse. Selon un autre objectif de l'invention, on propose un nouveau procédé pour éliminer de façon efficace les métaux lourds dissous dans une solution aqueuse en utilisant un agent de traitement efficace et peu coûteux. Un autre objectif encore conforme à l'invention con- siste à utiliser un nouvel agent de traitement avant de traiter une eau résiduaire contenant du mercure par une résine chélatée, accroissant ainsi la durée de vie utile de la résine chélatée et diminuant la quantité utilisée de cette dernière. Les objectifs précités ainsi que d'autres qui apparaî- tront clairement dans ce qui suit, sont essentiellement atteints selon l'invention par un agent de traitement pour traiter des métaux lourds dissous, caractérisé par le fait que ledit agent de traitement est une scorie formée au moment de la fabrication de l'acier. - Selon une autre caractéristique de l'invention, on propose un procédé pour traiter des métaux lourds dissous, caractérisé par le fait que l'on incorpore une scorie formée au moment de la fabrication de l'acier, dans une substance contenant lesdits métaux lourds dissous de façon à faire absorber et fixer les métaux lourds par la scorie. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, on propose un procédé pour traiter des métaux lourds, carac- térisé par les stades consistant à agiter une cuve de préci- pitation contenant les métaux lourds à faire effluer, provo- quant ainsi l'effluence desdits métaux lourds dans le liquide, puis à incorporer dans le liquide une poudre d'une scorie formée au moment de la fabrication de l'acier, enprovoquant ainsi l'adsorption et la fixation des métaux lourds dissous par la poudre de scorie. Les caractéristiques et avantages précitésde l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description détaillée suivante, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une représentation schématique d'un appareil utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention; la Figure 2 est un graphique montrant la relation entre la quantité d'une scorie de four convertisseur et la quantité de mercure adsorbée par celle-ci; la figure 3 est un schéma représentant un appareil dans lequel on réalise le procédé de l'invention en tant que stade de prétraitement pour éliminer des métaux lourds par adsorption d'une résine chélatée; la Figure 4 est un graphique montrant la relation entre le temps de mêlangeage et de malaxage et la concen- tration du mercure résiduel; et la Figure 5 est un schéma représentant un appareil utilisé pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention en vue de réaliser l'élimination sensiblement complète de métaux lourds dissous, en particulier du mercure. Dans ce qui suit, on donne une description du mode de réalisation préféré. Une scorie de four convertisseur, qui est une scorie typique produite au moment de la fabrication de l'acier, a généralement la composition suivante, bien qu'elle varie sensiblement selon les conditions de fabrication de l'acier. SiO2 9 - 20 % CaO 37 - 59 % AX 203 0,1 - 2,5 % FeO 5 - 20 % MgO 0,6 - 8,0 % S 0,06 - 0,25 % MnO 1,3 - 10 % TiO2 0,4 - 0,9 % P 205 1,5 - 2,3 % A présent, bien que le mécanisme d'adsorption et de fixation des métaux lourds par la scorie d'un four conver- tisseur ayant la composition décrite ci-dessus, ne soit pas encore clairement compris, on suppose que ce pouvoir avan- tageux peut être attribué à un ou plusieurs des effets suivants: A. Effet d'adsorption dû à 2CaO, SiO2 et aux composés d'acide phosphorique, B. Effet de coprécipitation dû à Fe, C. Effet de précipitation dû à S, D. Effet de précipitation d'hydroxyde dû à une valeur de pH élevée (10,5 1, 0) et E. Effet de substitution ionique dû à CaO et MgO. La scorie utilisée selon l'invention possède un pou- voir remarquable d'adsorption des métaux lourds et de sta- bilisation des métaux lourds ainsi adsorbés, qui n'avait pas été atteint par les agents de traitement de l'art anté- rieur. La scorie utilisée selon l'invention est une scorie de four convertisseur, une scorie de four Siemens-Martin ou une scorie de four électrique, chacune manifestant des effets avantageux similaires, bien que légèrement différen- tes par leur composition. La production d'une scorie est inhérente à tout type de four de fabrication de l'acier, cette scorie ayant été jusqu'à présent rejetée à grands frais. Ainsi, la scorie utilisée selon l'invention est très peu coûteuse et peut être aisément disponible. De plus, l'agent de traitement, à savoir la scorie de l'invention, possède un pouvoir d'adsorption excellent et peut être obtenoe facilement. Ainsi, il suffit de mettre en contact la scorie avec une solution aqueuse contenant les métaux lourds dissous. En outre, le pouvoir d'action de la scorie n'est pas altéré par des composants SS (Solides en Suspension) ou par la DCO (Demande Chimique d'oxygène) inhérente à la solution. Par suite, on peut mélanger la scorie avec des précipités tels qu'une boue. En outre, même si l'on est en présence d'une solution ou d'un précipité contenant différents métaux lourds, lesdits métaux lourds peuvent être éliminés simultanément en un seul stade, comme il sera décrit ci- après en détails, si bien qu'aucun prétraitement n'est nécessaire. De plus, les propriétés précipitantes et deshydratantes des particules de la scorie sont thermique- ment et chimiquement stables pendant le traitement et les métaux lourds, une fois adsorbés et fixés, sont stables, si bien qu'ils ne se redissolvent pas dans des conditions normales de température et qu'aucun traitement consécutif de la scorie n'est ainsi nécessaire. On peut effectuer généralement un traitement de contact par simple agitation. Ainsi, il est seulement nécessaire de faire passer la solu- tion à travers une couche des particules de scorie ou d'amener la solution en rotation sur une couche des parti- cules de scorie ou encore d'amener la solution en contact avec les particules de scorie par tous moyens convenables. Comme il sera décrit ci-après, dans certains cas, on peut pulvériser des particules de scorie traitées par un acide, sur la boue déposée sur une eau de fond et contenant des métaux lourds pour former une couche des particules de scorie, cette couche étant également efficace pour adsorber les métaux lourds. En particulier, des métaux lourds tels que Cd, Pb et Cr ne sont pas affectés par la valeur du pH, de sorte que la couche des particules de scorie peut absor- ber des métaux lourds à partir d'une couche de boue sous- jacente. On peut ajouter les particules de scorie périodi- quement à une couche de boue ou de vase. Les particules de scorie peuvent être ajoutées constamment à une eau rési- duaire contenant des métaux lourds, de façon à provoquer l'adsorption par les particules de scorie, des métaux lourds dans un réservoir de précipitation ou pendant que l'eau résiduaire est en cours de transport par une canali- sation. Une autre caractéristique de l'invention réside dans la facilité avec laquelle on peut manipuler l'agent de traitement après qu'il ait adsorbé les métaux lourds. Comme on l'a signalé ci-dessus, avec les agents de traitement de l'art antérieur, les métaux lourds une fois adsorbés, tendent alors à se redissoudre. Au contraire, avec l'agent de traitement de l'invention constitué par une scorie de four, les métaux lourds une fois adsorbés par l'agent de traitement ne se redissolvent pas, si bien que l'on peut rejeter l'agent de traitement usé sans engendrer le problè- me du risque ou d'une pollution d'ordre public. Si on le désire, on peut facilement solidifier la scorie usée avec un ciment Portland ordinaire ou un ciment de haut-fourneau ou avec du plâtre. Par contre, avec l'agent de traitement de l'art antérieur, il était difficile ou impossible de solidifier l'agent de traitement usé avec de telles subs- tances hydrauliques. Des procédés préférés de solidifica- tion sont décrits dans les brevets japonais numéros 946.272 et 938.629 au nom de la demanderesse, et l'on peut utiliser les blocs solidifiés pour des travaux civils et des constructions de bâtiments. L'agent de traitement usé, non solidifié de cette façon, peut être utilisé comme sta- bilisant de couche extérieure. Encore une autre caractéristique de l'invention rési- de dans le fait que, lorsqu'on traite une eau résiduaire utilisée pour purifier le mercure avec une résine chélatée, l'agent de traitement de l'invention est utilisé pour pré- traiter le mercure afin de diminuer la concentration en mercure de l'eau résiduaire à la valeur d'environ 100 - particules par milliard, en allongeant ainsi la durée de vie utile de la résine chélatée. Plus particulièrement, bien que le procédé d'élimination du mercure de l'eau rési- duaire avec une résine chélatée afin d'abaisser la concen- tration en mercure demeurant après le traitement, de telle façon qu'elle soit inférieure à une valeur prescrite, soit le meilleur procédé, la quantité du mercure adsorbé par la résine chélatée est limitée. De plus, la résine est non seulement coûIteuse mais également impossible à régénérer, de sorte qu'il est nécessaire de récupérer le mercure par combustion de la résine chélatée utilisée, ce qui représente un coût élevé pour le traitement du mercure. L'utilisation de l'agent de traitement comme agent prétraitant dans le raffinage du mercure a pour effet d'éliminer ces désavanta- ges. Un appareil de traitement expérimental est représenté schématiquement dans la Figure 1 et comprend un réservoir 1 de traitement par contact dans lequel on déverse une solu- tion contenant des métaux lourds et à l'intérieur duquel on admet des particules d'une scorie formée au moment de préparer de l'acier, respectivement par les conduites 11 et 12. Le réservoir 1 de traitement par contact est équipé d'un agitateur 6. Le liquide du réservoir 1 est envoyé dans un réservoir 2 de séparation pourvu d'un fond en forme de cône pour séparer les matières solides et liquides. On envoie le composant liquide à un réservoir 4 de réglage du pH muni d'une conduite 14 d'admission d'un acide pour régler sa valeur de pH, après quoi on le décharge du réservoir 4. D'autre part, on concentre le composant solide par un concentrateur 3 de boue, puis on l'envoie dans une machine 5 à malaxer et mouler pourvue d'une con- duite 15 d'incorporation d'un agent de déposition. Ainsi, on malaxe avec la boue une substance hydraulique telle que du ciment et du plâtre, pour la mouler ensuite. Il est entendu que l'installation industrielle est sensiblement modifiée par rapport à l'appareil expérimental représenté dans la Figure 1. Par exemple, on peut remplacer le réservoir 1 de traitement par une colonne garnie d'une couche de particules de scorie à travers laquelle on fait écouler un liquide contenant des métaux lourds. Dans la colonne, les particules de scorie grossières garnissent le fond et le sommet, de façon à agir respectivement en tant que lit et que couche de dessus pour la suppression de la remontée par flottement des fines particules de scorie for- mant le garnissage entre les couches de dessus et le fond. On peut laisser écouler le liquide contenant les métaux lourds vers le bas sous l'effet de la pesanteur ou lui imposer un écoulement ascendant. Dans un cas particulier, on peut introduire le liquide dans un point intermédiaire de la colonne de façon à ce qu'il subisse un écoulement descendant et ascendant. D'une manière différente, on peut former une couche des particules de scorie dans le fond d'une auge ou d'un canal sur lequel on peut faire passer lentement le liquide. En outre, on peut introduire le liquide tangentiellement pour créer un effet d'agitation. Comme on le décrira ci-après en rapport avec les exemples, on peut régler la valeur du'pH du liquide à environ 7 par un choix convenable de la composition du liquide et de la quantité de la scorie avant de décharger le liquide traité. Dans ce cas, on peut omettre la présen- ce de la conduite 14 pour l'addition d'un acide. Les fines particules de la scorie ont une grande surface spécifique qui accroit le pouvoir d'adsorption, mais la réduction en poudre de la scorie sous forme de particules extrêmement petites a pour effet d'augmenter non seulement le coût de la réduction en poudre mais également le coût de la séparation des particules de scorie après le traitement de l'eau résiduaire, en particulier dans le cas d'un contact par agitation. D'une manière générale, on peut préparer aisément des particules de scorie ayant une granulométrie d'environ 0,147 mm avec un pulvériseur pour obtenir un pouvoir adsorbant ou réactif efficace. Comme on le décrit ci- après, la concentration des métaux lourds dissous ou contenus dans une eau résiduaire déchargée à partir d'installations industrielles, est relativement faible, si bien que la séparation par précipitation des particules de scorie usées est facile, et que l'on peut garnir le fond d'une colonne avec des particules de scorie relativement grossières. Comme les particules de scorie peuvent être aisément disponibles à bas prix, la quantité des particules de scorie est sans importance matérielle et l'on préfère recourir à l'utilisation combinée de particules grossières et de particules fines (de granulométrie infé- rieure à 0,147 mm). La valeur du pH du liquide à traiter peut varier lar- gement. Toutefois, dans le cas o le mercure doit être suffisamment adsorbé, il est avantageux de diminuer la valeur du pH pour la rendre inférieure à 2. Dans ce cas, toutefois, lorsque les particules de scorie sont trempées dans ou pulvérisées avec une solution aqueuse d'un acide convenable de façon à activer les particules de scorie, la valeur du pH du liquide à traiter peut être sensiblement élevée. Lorsque la valeur du pH du liquide à traiter est supérieure à 7, par exemple 10 - 11, les métaux lourds dissous peuvent précipiter sous forme d'hydroxydes, en permettant ainsi d'éliminer les métaux lourds. La quantité de particules de scorie à incorporer et leur temps de con- tact (intervalle d'agitation) varient suivant les sortes et la concentration des métaux lourds. Par exemple, dans le cas o l'on traite de l'eau contenant 10 ppm de mercure avec des particules de scorie de 0, 147 mm pour abaisser la quantité de mercure contenu dans l'eau résiduaire pour la rendre inférieure à une valeur étalon prescrite de 0,005 ppm, lorsque la valeur du pH de l'eau initiale est infé- rieure à 2, il suffit d'utiliser la poudre de scorie en une quantité de 10 kg/m3 de l'eau initiale et un temps de contact de 30 minutes. La liqueur claire pouvant être obtenue à partir du réservoir 2 de séparation et du concentrateur 3 de boue a généralement une valeur de pH importante due à la disso- lution du calcium contenu dans la scorie, si bien que l'on décharge l'eau à partir du réservoir 4 de réglage du pH après avoir ajusté sa valeur de pH à une valeur standard de 5,8 - 8,6. Dans la machine de malaxage et moulage, on ajoute un agent solidifiant en une quantité d'environ 20 - 30 % par rapport au volume des composants solides de la boue. Après le moulage, on vieillit ou durcit les produits moulés pendant un temps de vieillissement désiré. Pendant l'opé- ration de malaxage, on peut ajouter un agent pour augmenter le volume, un agent de prise rapide ou de l'eau. En tout cas, on n'observe pas d'affluence des métaux lourds à par- tir des produits moulés, et la teneur en métaux lourds des produits moulés est inférieure à la valeur prescrite pour les déchets industriels. Comme décrit ci-dessus, les coûts mis en jeu pour la mise en oeuvre de l'invention sont ceux de la réduction en poudre de la scorieet del'apport d'acide pour régler la valeur du pH, alors qu'un prétraitement (élimination des SS et diminution de la DCO), la résine chélatée et autres agents de traitement coûteux et stades opératoires gênants ne sont pas nécessaires, ce qui diminue le coût du traite- ment à une fraction de celui du procédé de l'art antérieur. De plus, on peut aisément récupérer les métaux lourds adsorbés, par exemple le mercure, par chauffage de la scorie usée, et on peut réutiliser la scorie ainsi régéné- rée. On peut également utiliser l'agent de traitement de l'invention comme agent prétraitant pour éliminer le mercu- re en l'absorbant avec une résine chélatée. La Figure 3 représente un schéma à blocs de cette application. Plus particulièrement, on admet une eau résiduaire contenant du mercure et une fine poudre de scorie de four convertisseur dans un réservoir 20 de traitement équipé d'un agitateur 21. On transfère une bouillie formée en agitant le mélange dans le réservoir 20 pendant un temps convenable, dans un réser- voir 22 de séparation o on la sépare en un composant liquide et un composant solide. On envoie le composant liquide dans un réservoir 24 de réglage du pH et on solidi- fie avec du ciment, le composant solide, ou scorie usée. Un procédé de solidification préféré est décrit dans la publication de brevet japonais N0 27.700/1978 intitulée "Procédé de traitement de déchets industriels en poudre ou en suspension contenant des métaux lourds", selon lequel on peut aisément solidifier la scorie usée en un bloc à partir duquel aucune quantité de mercure ne se dissout. On ajoute au composant liquide dans le réservoir de réglage du pH, de l'acide chlorhydrique ou son sel de calcium soluble dans l'eau pour ajuster la valeur du pH du composant aqueux à 4 - 6. On envoie ensuite le composant liquide résultant dans une colonne 26 garnie d'une résine chélatée pour éli- miner le mercure. On peut remplacer l'acide chlorhydrique par de l'acide sulfurique, auquel cas du plâtre précipi- te, si bien qu'il est nécessaire de séparer le plâtre avant que le composant liquide pénètre dans la colonne 26. Il est avantageux d'utiliser une poudre d'une scorie de four convertisseur, ayant une granulométrie au maximum égale à 0,074 mm. L'eau résiduaire peut alors avoir une valeur de pH inférieure à 7. Lorsqu'on utilise des parti- 1l cules de scorie grossières, de granulométrie supérieure à 0,074 mm, il est nécessaire que l'eau résiduaire ait une valeur de pH inférieur à 4, de préférence d'environ 2. En pratique, il est toutefois avantageux d'utiliser une poudre de la scorie ayant une granulométrie inférieure à 0, 074 mm et de régler le pH de l'eau résiduaire à une valeur infé- rieure à 7. La quantité de la poudre de scorie à ajouter et le temps de mélangeage sont régis par la concentration du mercure dans l'eau résiduaire à traiter. Par exemple, pour une concentration de mercure de 10 ppm et avec une granulométrie de 0,074 mm, la quantité de la poudre de scorie ajoutée est de 16 kg/m3 de l'eau résiduaire, et le temps de mélangeage est de 30 minutes. Afin de pouvoir traiter de façon plus efficace des métaux lourds dissous, en particulier du mercure, dans une eau résiduaire, il est avantageux de traiter les métaux lourds avec une scorie d'un four convertisseur tout en maintenant une valeur de pH prédéterminée pour l'eau rési- duaire, puis de les traiter de nouveau avec une autre scorie. Plus particulièrement, on a trouvé selon l'invention qu'il est quelquefois très difficile de traiter efficacement des métaux lourds dissous, en particulier du mercure, dans une eau résiduaire en provenance d'un laveur de HCi ou d'un four à ordures ménagères urbaines, même lorsqu'on utilise une scorie de four convertisseur, comme montré dans le Tableau I suivant. TABLEAU I N.D. (non déterminée) représente une inférieure à 0,0005 mg/f concentration Comme on peut le voir d'après ce Tableau I, bien que Cd, Pb et Cr dissous dans chaque échantillon d'eau résidu- aire soient éliminés de façon satisfaisante, il ne semble pas possible dans certains cas de traiter la concentration du mercure de façon à la rendre inférieure à 0,0005 mg/e. On traite la concentration du mercure dans l'échantillon E de la façon à la rendre de l'ordre de 0,017 mg/1 qui est en fait réduite à moins de 1/500 par rapport à la valeur initiale, ce qui est toutefois encore loin de la valeur étalon prescrite de qo005 mg/i. On traite la concentration Echan- Eau Concentration des métaux lourds dissous tillon résiduaire Hg Cd Pb Cr mg/i mg/f mg/f mg/j Avant traitement 2,3 0,54 2,0 1,5 traitement A Apres traitement ND. 0,02 0,45 0,52 traitement Avant traitement 8,3 0, 36 5,4 0,68 traitement B Apres traitemen N.D.* 0,03 0,45 0,26 traitement Avant traitement.4,5 2,6 12 7,2 traitement C Apres traitement 0N.D.* 0,04 0,45 0,25 traitement Avant traitement 7,9 1,3 6,2 5,4 traitement D Après tpraitement 0,004 0,04 0,50 0,42 traitement Avant94 traitement 9,4 0,66 3, 5 0,45 traitement E Après tpraitement 0,017 0,04 0,43 0,12 traitement * du mercure dans l'échantillon D pour l'amener à 0,004 mg/I qui est une valeur abaissée à moins de 1/1000, mais satis- faisant seulement tout juste l'exigence de la valeur 0,0005 mg/I. Du fait d'une très faible teneur en mercure dissous, il y a une très grande difficulté à clarifier exactement les facteurs en raison desquels le traitement efficace de la concentration en Hg se trouve géné dans l'utilisation de la scorie. Un gaz d'évacuation déchargé à partir d'un four de combustion d'ordures ménagères comprend non seule- ment HCî et SO2, mais également des poussières, dont la composition varie considérablement en fonction de l'endroit et la saison, tandis que la DCO varie également en fonction de la construction ou des conditions de combustion du four, qui sont supposées constituer l'un des facteurs responsa- bles. Par exemple, dans le cas de l'eau résiduaire prove- nant du laveur à HC du four de traitement des ordures ména- gères, le mercure est supposé exister initialement sous la forme de HgCI2. On forme l'hypothèse que le mercure sous la forme de HgC)12 dissout le composant métal (M) contenu dans les poussières, et que le composant métal dissous et HCt réagissent partiellement en formant de l'hydrogène naissant (H+) par l'équation suivante (I), en produisant ainsi certaines réactions de réduction telles que définies par l'équation suivante (Il) ou (III): M x + XHCZ + MCú. + XH.)..... ( x HgCZ2 + H + MgCZ + HCL..... (II) 2 2 HgCQú+ 2H + Hg + 2HCQ................ (III) C'est-à-dire que l'on suppose que Hg est réduit à l'état de Hg par H qui provoque une difficulté pour le traitement efficace du mercure dissous. En outre, il existe une possibilité qu'une partie du mercure dissous puisse se combiner avec des groupes alkyle, aryle ou analogues dans le composant DCO contenu dans les poussières, de sorte à former un composé organomercuriel qui diminue l'efficacité du traitement. Ainsi, on pense qu'une partie du mercure dissous dans certaines eaux résiduaires peut avoir une tendance à dimi- nuer l'efficacité du traitement lorsqu'on utilise la scorie de four convertisseur. Par suite, afin d'éliminer de façon constante et suffisante le mercure, il est nécessaire d'augmenter l'effet de la scorie à utiliser ou de décompo- ser le composé organomercuriel par les réactions chimiques suivantes +HCZ RHgR' + HCZ - RHgCZ + R'H - HgC9. + RH + RH I I 'I ' --C-C- + HCL + -C=Ct-- + HgCQ2 + HOR OR HgCL (R, R': alkyle, aryle ou analogues) Cette dernière réaction est appelée "Desoxy mercuration". A ce titre, on doit observer que la concentration du mercure diminue de façon importante au cours du traite- ment utilisant la scorie de four convertisseur, lorsque la valeur du pH de l'eau résiduaire est inférieure à 3, en particulier inférieure à 2. Toutefois, la valeur du pH de l'eau résiduaire tend à augmenter, car CaO contenu dans la scorie de convertisseur en une quantité de 30 - 60 %, est partiellement dissous dans la solution par la réaction suivante: CaO + H0-- Ca + 20H Ainsi, afin d'éliminer constamment et efficacement le mercure dissous dans une eau résiduaire en provenance d'un laveur à Hd d'un four de traitement d'ordures ména- gères, on admet qu'il est nécessaire d'abaisser suffisamment la valeur du pH de la solution pour activer la scorie. Un appareil de traitement utilisé dans le but précité est représenté dans la Figure 5, cet appareil comprenant un réservoir 38 de réglage du pH disposé en amont d'un réser- voir 31 de traitement muni d'un agitateur 36 et de conduites 42a et 43 pour l'introduction respective d'une scorie de four de convertisseur et d'un acide dans le réservoir 38 de réglage du pH. On verse une eau résiduaire initiale conte- nant des métaux lourds (en particulier du mercure) dans le réservoir 38 de réglage du pH et on traite en premier lieu les métaux lourds dissous avec une scorie déversée par la conduite 42a. Dans le même réservoir 38, on verse de l'acide pour empêcher la valeur du pH de la solution d'aug- menter et pour maintenir une valeur de pH prédéterminée pendant un temps prédéterminé. On envoie l'eau résiduaire, ayant une valeur de pH définie, dans le réservoir 31 de traitement dans lequel on introduit de nouveau une scorie de four convertisseur pour effectuer un traitement secon- daire des métaux lourds dissous. On doit maintenir la valeur du pH de l'eau résiduaire dans le réservoir 38 de réglage du pH pour qu'elle reste au maximum égale à 3, de préférence au maximum égale à 1,5, cette valeur devant être maintenue pendant au moins 5 minutes, de préférence 10 minutes ou davantage. Il est beaucoup plus avantageux de régler la valeur du pH de l'eau résiduaire à 2,0 ou moins avant de verser l'eau résiduaire dans le réservoir 38. De façon similaire à ce qui est décrit pour l'appareil représenté dans la Figure 1, on envoie la solution traitée du réservoir 31 dans un-réservoir 32de séparation pour séparer une boue et un liquide. On concentre la boue sépa- rée, puis on la moule avec un agent de prise et on décharge le composant liquide après avoir réglé sa valeur de pH. Comme décrit ci-dessus, on peut envoyer le composant liquide déchargé dans une colonne garnie d'une résine chélatée pour éliminer de façon plus efficace le mercure. Bien que dans l'appareil montré dans la Figure 5, le réservoir 38 de réglage du pH soit prévu pour être indépen- dant du réservoir 31 de traitement, il est entendu que ces réservoirs 31 et 38 peuvent être contenus dans un réservoir commun. Par exemple, on peut utiliser un réservoir ayant une configuration en section transversale rectangulaire, ledit réservoir étant muni d'une plaque de séparation prévue dans sa partie médiane pour diviser le réservoiren deux sectior. correspondant au réservoir 38 de réglage du pH et au réservoir 31 de traitement. La plaque séparatrice est munie d'une ouverture à sa partie inférieure pour permettre à l'eau résiduaire de passer à travers, de la section de réglage du pH à la section de traitement. De façon diffé- rente, on peut utiliser un réservoir ayant une section transversale circulaire, ledit réservoir comprenant une plaque séparatrice ayant une longueur égale au diamètre de la section transversale circulaire. Avec ce mode de construction, il est possible non seulement de simplifier l'appareil à utiliser, mais également d Omettre de façon générale le moyen (par exemple pompe, conduite, et autres) pour transporter l'eau résiduaire de la section de réglage du pH à la section de traitement, en raison de la fluidité de l'eau résiduaire. L'agent de traitement de l'invention est efficace non seulement pour des métaux lourds déjà dissous, mais égale- ment des substances contenant des métaux lourds ayant une tendance à effluer dans le liquide. Dans le permier cas, les métaux lourds sont dispersés à une faible concentration dans une grande quantité de liquide, tandis que dans le dernier cas, la substance telle qu'une boue contient les métaux lourds à une concentration relativement élevée, mais la quantité de la boue est beaucoup plus faible que celle du liquide, à savoir l'eau en contact avec la boue. Comme on le décrit ci-après en rapport avec les exemples, l'agent de traitement de l'invention est efficace non seulement pour une faible concentration de plusieurs ppm, mais égale- ment pour une concentration élevée supérieure à 100 ppm, si bien qu'on peut l'appliquer au traitement de la boue ou d'autres précipités. Par exemple, on alimente les particu- les de scorie, pour les mélanger avec un précipité, dans le fond d'une eau, à travers une canalisation. D'une façon différente, après avoir dragué le précipité, on y ajoute la poudre de scorie. En tout cas, il est possible d'élimi- ner ou de diminuer fortement la quantité des métaux lourds tendant à se dissoudre. L'invention sera illustrée avec plus de détails dans les exemples suivants, toutefois nullement destinés à limiter ladite invention dans son cadre et son esprit. Exemple 1 On prépare plusieurs échantillons d'une solution ayant différentes valeurs de pH, en ajoutant des quantités prédéterminées de HCi 1N à 100 m. d'une solution aqueuse de mercure dont on a réglé la concentration en mercure à 10 ppm par addition d'une quantité de HgCI2. A chaque échantillon, on ajoute 1,0 g d'une poudre d'une scorie de four conver- tisseur ayant une granulométrie de 0,147 mm et on l'agite pendant 30 minutes. Après filtration du mélange résultant, on mesure la concentration du mercure et la valeur du pH du composant liquide, les résultats étant représentés dans le Tableau II suivant. On analyse le mercure dans la solu- tion par absorption atomique. On utilise cette analyse dans tous les exemples. TABLEAU II pH de la Concentration du mercure (ppm) pH de la solu- pH dteol demeurant en solution après le tion après solution traitement traitement 3,0 2,4 11,8 2,1 0,75 11,3 1,8 0,0015 11,0 1,7 Inférieure à 0,0001 10,7 *1,6, 10,0 1,5 9,6 En ce qui concerne les résultats représentés dans le Tableau II, une concentration du mercure de 0,00Ql ppm est la limite de détection, si bien que l'on suppose que les concentrations des solutions ayant des valeurs de pH de 1,6 et 1,5 doivent être sensiblement inférieures à cette valeur. Une concentration de mercure de 10 ppm est assez élevée parmi diverses eaux résiduaires d'usines (dans un cas, environ 2 à 3 ppm). Même une solution contenant du mercure à cette concentration élevée peut satisfaire la norme d'une eau résiduaire (0,005 ppm) par une diminution de sa valeur de pH à 1,8. Compte tenu du fait que la concentration d'une eau résiduaire ordinaire est abaissée à environ 0,0003 - 0,0005 ppm par utilisation d'une résine chélatée coûteuse, l'avantage de l'invention que l'on peut en particulier obtenir à une valeur de pH d'environ 1,6, est remarquable. D'une manière générale, lorsqu'on élimine du mercure par adsorption, la concentration du mercure dans l'eau traitée diminue à mesure que la valeur du pH de l'eau résiduaire à traiter décroît. Exemple 2 On prépare une solution aqueuse de mercure similaire à celle de l'Exemple 1, excepté que l'on amène la concen- tration du mercure à 100 ppm. On ajoute une solution aqueuse de HCi iN à la solution pour régler de façons diverses la valeur du pH. Bien que dans une eau résiduaire réelle, cette concentration élevée n'existe pas, cet exem- ple est fourni afin de déterminer le pouvoir d'adsorption maximal de l'agent de traitement de l'invention et afin de confirmer le fait que même une eau résiduaire contenant du mercure à une concentration élevée, peut être clarifiée sans diluer l'eau résiduaire. La poudre de scorie de four convertisseur a la même granulométrie que celle utilisée dans l'Exemple 1, à savoir 0,147 mm, et on incorpore 1,0 g de poudre dans 100 ml de l'eau résiduaire, que l'on agite pendant 30 minutes après l'incorporation de la poudre de scorie, avant de la filtrer. La concentration du mercure demeurant dans l'eau et sa valeur de pH sont représentées dans le Tableau III suivant. TABLEAU III Indépendamment de la concentration élevée décrite ci- dessus, la concentration du mercure diminue avec la valeur du pH de l'eau résiduaire. Plus particulièrement, la con- centration initiale de 100 ppm de l'eau résiduaire d'un pH de 1,1, est abaissée à 0,21 ppm montrant qu'environ mg de mercure ont été adsorbés par 1,0 g de la poudre de scorie, ce qui correspond à environ 1 % du poids de la Concentration du mercure solution demeurant dans l'eau traitée pH de l'eau 3,0 86 12,0 2,0 59 11,4 1,7 30 11,0 1,5 14 10,7 1,3 5,5 10,0 1,1 0,21 6,6 scorie. On considère qu'il s'agit là de l'adsorption maximale. Lorsqu'il est nécessaire de traiter une eau résiduaire ayant une concentration aussi élevée, on augmen- te la quantité de la scorie à incorporer ou on doit répéter le traitement. Exemple 3 On prépare une solution aqueuse de mercure de la même manière que dans les Exemples 1 et 2. Ainsi, on ajoute une solution aqueuse de HC iN à 100 ml d'une solution conte- nant du mercure à la concentration de 9,6 ppm pour ajuster le pH de la solution à 1,5 afin de déterminer la limite efficace de la poudre de scorie à incorporer dans la solu- tion. Plus particulièrement, on ajoute des quantités pré- déterminées d'une poudre de scorie d'une granulométrie de 0,147 mm, à la solution que l'on agite pendant 30 minutes avant de la filtrer. Dans le Tableau IV suivant, on repré- sente la concentration du mercure demeurant dans la solu- tion filtrée, la quantité de mercure adsorbé calculée à partir de la concentration du mercure et la valeur du pH après le traitement. TABLEAU IV La relation entre la quantité de la scorie de four convertisseur et la quantité du mercure adsorbé est repré- sentée par le graphique de la Figure 2. Comme représenté dans le Tableau IV, la quantité du mercure adsorbé augmente avec la quantité de la scorie, et on considère qu'avec une quantité de scorie supérieure à Quantité de Concentration du Quantité H de scorie de mercure demeurant de mercure l four conver- dans l'eau traitée adsorbé l'a tisseur (mg) (ppm) (mg) traitée 9,1 0,05 1,5 8,2 0,14 1,5 6,9 0,27 1,6 4,2 0,54 1,7 250 0,001 0,96 5,9 500 inférieureà 0,0001 0,96 9,0 1000 " i 0,96 10,3 250 mg, presque tout le mercure de l'eau se trouve adsorbé par la scorie. Comme on peut le remarquer dans la Figure 2, la quantité de mercure adsorbé est de 5,4 mg par gramme de scorie. Ceci montre qu'il est nécessaire d'utiliser environ 2 kg de la scorie pour traiter 1 m3 d'eau contenant du mercure à la concentration de 10 ppm. Exemple 4 Dans cet exemple, on maintient le pH de la solution à une valeur constante (pH 7,O) et on ajoute un acide à la scorie. Plus particulièrement, on immerge 1,0 g de la scorie dans une quantité prédéterminée d'une solution aqueuse de HCd 1N pendant 3 minutes, en faisant suivre par l'incorporation de HgCJ2 pour régler la concentration du mercure à 10 ppm et la valeur du pH à 7,0. On ajoute 100 ml de cette solution à une eau résiduaire et on agite le mélange pendant 1 heure avant de le filtrer. Le Tableau V suivant montre la concentration du mercure et la valeur du pH du liquide traité. TABLEAU V Ainsi, lorsqu'on immerge la scorie dans de l'acide chlorhydrique, la concentration du mercure dans l'eau diminue et jusqu'à 5 ml de la quantité de HC iN incorporée, la concentration en mercure du liquide diminue avec la quantité de l'acide chlorhydrique. Toutefois, lorsque la quantité d'incorporation est supérieure à 10 ml, la concen- tration du mercure demeurant dans le liquide traité augmen- te, ce qui est attribuable à une décomposition excessive de l'acide par la scorie. Lorsqu'on traite 1 g de la scorie avec environ 5 ml de HCi 1N, la concentration en mercure du Qu ntité de Concentration du mercure pH de HCî iN demeurant dans l'eau traitée l'eau ajoutée (ppm) traitée (ml) 1 1,5 11,8 3 0,34 11,4 0,0045 9,5 0,22 5,3 liquide diminue fortement, montrant que par ce mode opéra- toire, on peut également satisfaire les normes imposées aux eaux résiduaires. Exemple 5 Dans cet exemple, on étudie l'effet de la température de la solution au moment de l'adsorption du mercure par une scorie de four convertisseur. Plus particulièrement, on fait varier diversement, comme montré dans le Tableau VI, la température d'une solution à laquelle on a incorporé du HgC22 pour amener la concentration du mercure à la valeur de 9,4 ppm et dont on a réglé la valeur du pH à 1,5, et on ajoute 5 g d'une scorie de four convertisseur d'une granu- lométrie de 0,147 mm, à 500 ml de la solution. On agite la solution pendant 30 minutes, puis on la filtre. La concen- tration du mercure et la valeur du pH de la solution trai- tée sont représentées dans le Tableau VI qui montre que l'effet produit par la variation de température est très faible et qu'à une température élevée de 60'C - 950C, la concentration du mercure est inférieure à la limite de détection (0,0001 ppm). TABLEAU VI D'après la description précitée, on peut comprendre que l'agent de traitement de l'invention peut exercer un effet de traitement ou de purification satisfaisant sur des solutions résiduaires à température élevée, épuisées en provenance de divers stades industriels utilisant de la vapeur d'eau ou une combustion, et des solutions résiduaires déchargées à partir d'installations de revêtement électro- lytique sans refroidissement des solutions. Ceci constitue Température Concentration du mercure pH du de la solu- demeurant dans le liquide liquide tion (0C) traité (ppm) traité Inférieure à 0,0001 10,1 i. 10,3 10,0 10,6 10,6 10,7 une amélioration par rapport à un procédé courant utilisant une résine chélatée ou une résine échangeuse d'ions à une température élevée supérieure à 60C. Exemple 6 Dans cet exemple, on utilise de l'acide sulfurique pour régler la valeur du pH, à la place d'acide chlorhydri- que. Ainsi, on incorpore H2SO4 iN dans une solution de mercure dont on a réglé la concentration en mercure à 10ppm par incorporation de HgCi2 en obtenant des solutions ayant des valeurs de pH prédéterminées. On ajoute 1,0 g de la scorie de four convertisseur d'une granulométrie de 0,147nmm aux solutions que l'on agite pendant 30 minutes avant de les filtrer. Les concentrations en mercure et les valeurs de pH du liquide filtré sont représentées dans le Tableau VII. TABLEAU VII pH de la Liquide Concentration du mercure pH du solution pour demeurant dans le liquide liquide régler traité traité lepH__ _ _ _ 2,0 HC iN 0,75 11,3 H2SO4 N 0,95 11,6 1,5 HCQ iN 0,0001 10,3 H 2SO4 N 0,0002 10,5 Ce tableau montre que dans le cas o l'on utilise de l'acide sulfurique pour régler le pH, le pouvoir adsorbant de la scorie est le même que celui du cas o l'on utilise de l'acide chlorhydrique. L'acide nitrique est également efficace, mais coûteux. Pour cette raison, on préfère l'acide chlorhydriqueet l'acide sulfurique du point de vue du coût. Exemple 7 Dans cet exemple, on étudie l'utilisation des métaux lourds autres que le mercure. Ainsi, on utilise les chloru- res de Cd, Pb, Cr 3+, Cu, Ni, Zn, Mn2+ et As en ajustant les concentrations de leurs solutions aqueuses à 100 ppm respec- tivement, et on règle leurs valeurs de pH à 7,0. Puis, on ajoute à chaque solution 1,0 g de scorie de four convertis- seur d'une granulométrie de 0,147 mm, on agite les solu- tions pendant 30 minutes, puis on les filtre. Les concen- trations des métaux lourds et les valeurs de pH des solu- tions sont représentées dans le Tableau VIII suivant. TABLEAU VIII de la Concentration des pH de la Type de Concentration pH dela métaux lourds solution métaux initiale des solution demeurant en traitée lourds metaux lourds solution après (ppm)solution après (ppm) traitement (ppm) Cd 100 2t0 0t04 11y5 -n 7,tO 0r03 12r0 Pb " 2,0 Orll 11t6 l7 0 0t21 12;0 Cr3+, 2,0 0701 r6 -. l7,0 0,05 12y0 12,0 Cu Il il 7rO0 0,12 Ni " 270 0r09 11i2 l 7,0 0,08 12t0 Zn 210 0,02 11t5 " 70 0t03 12r0 7-. Mni+ ".2F0 0 t09 11r4 ",,. 7,0 008 12 0 As " 2t0 OO5 11t4 " l7,0 0r12 12,0 3n+. - Ainsi, les concentrations de Cd, Pb, Cr et autres demeu- rant dans les solutions sont fortement réduites et les concentrations desdits métaux lourds ne sont pas influencées par la variation des valeurs de pH des solutions. En outre, on trouve que l'agent de traitement de l'invention est éga- lement efficace pour l'arsenic. Exemple 8 Comme décrit ci-dessus, comme l'agent de traitement de l'invention est efficace vis-à-vis du mercure et de divers autres métaux lourds, dans cet exemple, on traite une eau résiduaire en provenance d'un laveur à HCe d'un four de traitement des ordures ménagères, contenant divers métaux lourds, avec l'agent de traitement de l'invention. Ainsi, on ajoute une solution aqueuse de HC 6N à une solution aqueuse de NaCl à 10 %, contenant Hg, Cd, Pb à une concen- tration respective de 10 ppm, et on règle le pH des solu- tions à des valeurs prédéterminées. A 10 ml de chaque solution, on ajoute une quantité prédéterminée de la poudre de scorie, on agite pendant 30 minutes, puis on filtre. Les concentrations de Hg, cd, Pb et Cr3 des solutions respectives et leurs valeurs de pH sont représentées dans le Tableau IX suivant. TABLEAU IX 15.. T. ........ T..T Ainsi, même dans le cas d'une eau résiduaire contenant divers métaux lourds et leurs sels, ces impuretés sont adsorbées et fixées par l'agent traitant. En particulier, lorsque le pH de la solution est amené à environ 1,6 - 1,5, et que l'on incorpore plus de 30 g de scorie à un litre de solution, la concentration de la solution est abaissée aux valeurs normalisées pour les eaux résiduaires (Hg:: 0,005 mg/e, Cd: 0,1 mg/ ; Pb: 1 mg/2; Cr: 2 mg/). Le fait que les concentrations des métaux lourds s.oit telles que représentéoesdans le Tableau IX signifie qu'avec une faible quantité de scorie, on peut assurer une adsorption maximale. Exemple 9 On garnit avec 200 ml d'une poudre de scorie de four convertisseur, d'une granulométrie d'environ 0,70 à 0,97 mm, Quantité pH Ueb Mte -.U e pH de coie del lourds dans la solution de sooriede la Hg Cd Pb Cr apres (g) solution Pg pm PM PM traitement ppm ppm ppm ppm 1,5 0,001 0,10 0,75 0,50 9,4 300 1,0 0,0002 0,025 0,45 0,50 10,3 300 1,6 0,0002 0,025 0,45 0,50 11,0 500 0,8 0,0003 0,010 0,40 0,50 10,3 500 1,6 0,0002 0,025 0,40 0,50 11,2 une colonne de verre ayant un diamètre intérieur de 5 cm, sur une hauteur d'environ 10 cm. On amène le pH de l'eau résiduaire formée en lavant la fumée d'un four de combus- tion de poussière, utilisé dans l'Exemple 8 et contenant 10 ppm de chacun des métaux lourds Hg, Cd, Pb et Cr, à la valeur de 1,6 avec une solution aqueuse de HCt 6N. Puis, on fait passer 5 litres d'eau à travers la colonne au débit de 0,5 1/heure (VS = 2,5/heure, VL = 0,25 m/heure); les concentrations mesurées des métaux lourds étant repré- sentées dans le Tableau X suivant. TABLEAU X Concentration des métaux lourds demeurant après le traitement Hg (ppm) Cd (ppm) Pb (ppm) Cr (ppm) 0,0001 0,01 0,40 j 0,50 Exemple 10 On remplit à l'aide de 5 m3 de l'eau résiduaire formée par lavage de la fumée en provenance d'un four de combustion de poussière, utilisé dans l'Exemple 8 et conte- nant 10 ppm de chacun des métaux lourds Hg, Cd, Pb et Cr, un réservoir de précipitation de 5 m 3, puis on amène son pH à la valeur de 1,6 avec HCi 12N. Ensuite, on pulvérise sur la surface de l'eau résiduaire 100 kg d'une scorie de four convertisseur d'une granulométrie de 0,147 mm. Après avoir laissé reposer pendant 6 heures, on trouve que le liquide surnageant contient les métaux lourds aux concen- trations montrées dans le Tableau XI suivant. TABLEAU XI Concentration des métaux lourds dans le liquide surnageant Hg (ppm) Cd (ppm) Pb (ppm) Cr (ppm) 0,0005 0,02 0,50 0,50 Exemple 11 On prétraite la scorie avec une solution d'acide chlorhydrique dans les mêmes conditions que dans l'Exemple 8. Ainsi, on immerge une quantité prédéterminée d'une scorie d'une granulométrie de 0,147 mm, dans une solution de HC1 iN pendant 3 minutes, puis on l'incorpore dans 100ml d'un liquide ayant une composition similaire à celle de l'eau résiduaire en provenance du laveur HCl d'un four de traitement d'ordures ménagères. Puis, on agite le mélange pendant 30 minutes et on le filtre. La concentration du mercure après le traitement, la quantité de scorie ajoutée et la quantité de HCl iN par gramme de scorie, sont repré- sentées dans le Tableau XII suivant. TABLEAU XII (unité: ppm) De cette façon, même lorsque l'on immerge la scorie au préalable dans un acide (ou encore on peut procéder à une aspersion d'acide) et lorsqu'on l'utilise ensuite pour trai- ter un liquide contenant Hg, Cd, Pb et Cr 3+, il est possible de diminuer fortement la concentration du mercure. Lorsque la quantité d'incorporation de HCl iN par gramme de la scorie est constante, on peut abaisser davantage la concen- tration du mercure demeurant dans le liquide par une augmen- tation de la quantité de la scorie. D'autre part, lorsque la quantité de la scorie est constante, il est avantageux d'ajouter HCl lN en une quantité d'environ 5 ml par gramme de la scorie. Par exemple, les concentrations des métaux lourds demeurant dans le liquide traité, lorsqu'on incorpore ml de HCl 1N par gramme de la scorie, sont représentées dans le Tableau XIII suivant. ajouté parHgramme Quantité de scorie de four -convertisseur de scorie (ml/g) 1 g 2 g 3 g 5 g 1,5 - 0,04 - - 2,5 - 0,001 - - 3 0,46 - - - 0,023 0,0008 0,0005 0,0004 0,31 0,003 0,003 - TABLEAU XIII o% o o %0 LM Quantité de Quantité de Quantité de Concentrationdesmétaux lourds demeurant scorie IHCC 1N HCl 1N ajoutée dans le liquide après traitement ajoutée par gramme de 3+ scorie Hg Cd Pb Cr (g) (ml) (ml/g) (ppm)(ppm) (ppm) (ppm) 1 5 5 0,00228 0,10 0,05 0,35 3 15 5 0,0004 0,05 0,50 0,40 25 5 0,0003 0,025 0,50 0,30 _i A Comme on peut l'observer dans ce Tableau XIII, les concentrations des métaux lourds résiduaires diminuent en fonction de l'augmentation de la quantité de scorie. Dans le cas o l'on traite 100 ml d'eau résiduaire décrite ci- dessus, il suffit d'utiliser plus de 3 g de la scorie pour satisfaire les normes imposées à l'eau résiduaire. En d'autres termes, il est nécessaire de recourir à 30 g de la scorie pour traiter 1 litre de l'eau résiduaire, ce qui est sensiblement égal à la quantité de scorie nécessaire pour traiter l'eau résiduaire après avoir ajusté sa valeur de pH comme montré dans l'Exemple 8. Pour éliminer efficacement Cd, Pb et Cr3, on peut obtenir un meilleur résultat lorsqu'on prétraite la scorie par un acide. Exemple 12 Dans cet exemple, on libère le mercure adsorbé pour sa récupération. Plus particulièrement, on soumet à un mélangeage pendant 20 minutes dans un bécher (tournant à 200 tours par minute) 2 g de la scorie de four convertisseur et 200 ml d'une solution aqueuse de Hg (préparée par addition de HgCl2 et ayant une concentration en mercure de 10 ppm, et un pH de 1,6), puis on filtre le mélange. On sèche la scorie résultante qui comporte le mercure adsorbé, à une température de 50'C pendant 3 heures, puis on la chauffe à 2000C et 5000C, respectivement pendant 2 minutes et 5 minutes. On mesure le mercure libéré et les résultats sont montrés dans le Tableau XIV suivant, au moment o la concen- tration en mercure dans le liquide s'abaisse à 0,0004 ppm. TABLEAU XIV m. : - Sa T.. Temperature temps de Quantite de mercure Pourcentage de libéra- libération libérée à partir de de récupé- tion (-C) (minutes) 1 g de scorie (mg) ration * (%) 2 0,003 0,3 2 0,270 27,0 500 2 0,706 70,6 0,984 98,4 * La quantité évaluée du mercure adsorbé par gramme de la scorie est de 1,0 mg. Comme le montre clairement le Tableau XIV, le pourcentage de récupération du mercure à partir du liquide est de 98,4 % lorsqu'on chauffe à 500'C pendant 5 minutes, montrant que pratiquement tout le mercure du liquide a été adsorbé par la scorie. Même après séchage ou agitation à 50'C pendant 3 heures, il ne se produit pas d'évaporation du mercure. Pour cette raison, un déchet de scorie qui a adsorbé du mercure, ne libère aucune quantité de ce métal. Lorsqu'une quantité plus grande de mercure est adsorbée par la scorie, comme dans le cas d'un traitement d'une eau résiduaire contenant du mercure à concentration élevée, il est possible d'évaporer le mercure par-chauffage de la scorie usée à environ 500'C, le mercure évaporé pouvant être récupéré par amalgamation. Exemple 13 Dans cet exemple, on utilise une scorie de four con- vertisseur une fois que celle-ci a été utilisée pour l'ad- sorption et ensuite régénérée. Plus particulièrement, on ajoute du HC1 1N liquide à une solution aqueuse de mercure (par incorporation de HgCl, la concentration du mercure est amenée à 10 ppm) pour régler le pH de la solution à une valeur désirée. Puis, on ajoute 1,0 g de la scorie débar- rassée de mercure (par un chauffage à une température de 500'C pendant 5 minutes), obtenue dans l'Exemple 10 et on agite le mélange pendant 30 minutes, en faisant suivre encore par une agitation. La concentration en mercure du liquide résultant est représentée dans le Tableau XV. TABLEAU XV Pouvoir d'adsorption du mercure, d'une scorie de four convertisseur après élimination du mercure adsorbé pH dConcentration du mercure pH de la solution demeurant dans le liquide -traité 1,7 inférieure à 0,0001 1,5,,,, ,,11,,,,,,,eIl Comme le montre clairement le Tableau XV, même après avoir adsorbé du mercure, une scorie peut être de nouveau utilisé lorsqu'on la chauffe pour en chasser le mercure par évaporation. Exemple 14 Dans cet exemple, on solidifie une scorie de four convertisseur qui a adsorbé des métaux lourds. Plus parti- culièrement, on équilibre les deux boues suivantes obtenues par adsorption de métaux lourds par la scorie (chacune à l'état sec): Echantillon de boue 1: contenant 0,96 % de mercure Echantillon de boue 2: contenant 1,12 % de Cd, 1,06 % de Pb et 0,89 % de Cr. On effectue un essai d'effluence sur ces deux échan- tillons selon la notification N0 13 de l'Agence Japonaise pour l'Environnement, les résultats obtenus sont représentés dans le Tableau XVI suivant qui montre que ces échantillons peuvent être rejetés comme déchets sans aucun traitement supplémentaire. TABLEAU XVI (Unité: mg/l) On ajoute respectivement à ces échantillons, du ciment Portland ordinaire, de la scorie de four convertisseur, du plâtre semi-aqueux, et on malaxe les mélanges. Ensuite, on prépare des échantillons ayant chacun un diamètre de 50 mm et une longueur de 100 mm, et on les durcit pendant 7 jours à l'atmosphère libre. Le Tableau XVII montre la résistance à la compression monoaxiale des échantillons durcis. Echantillon iNz O Hg Cd Pb Cr 1 2 - TABLEAU XVII Composition (%) Boue Boue Ciment Scoriede four Plâtre Résistance à la 1 2 Portland convertisseur semi compression 1000 aqueux monoaxiale 1 80 - 20 - 118,2 kg/cm2 2 80 - - 18 2 66,7 kg/cm2 3 - 80 20 - - 109,5 kg/cman2 4 80 - 18 2 62,1 kg/cm2 Pour pouvoir être rejetés camie déchets sur le terrain, il est nécessaire que les matières solidifiées aient une résistance à la compression supérieure à 10 kg/cm, mais les matières solidifiées décrites ci-dessus ont toutefois une résistance suffisante pour pouvoir subir des manipulations et pouvoir être utilisées dans différents travaux civils et dans la construction des bâtiments,sous forme de gravier ou d' agrégats. Les résultats de l'effet d'effluence sur les matières solidifiées mentionnées ci-dessus sont représentés dans le Tableau XVIII suivant qui montre qu'ils satisfont les normes imposées aux résidus de traitement. TABLEAU XVIII Exemple 15 Dans cet exemple, on traite une boue contenant des métaux lourds avec un appareil tel que montré dans la Fig. 1. Les concentrations des métaux lourds et leurs quantités (mg/ú) Matières solidifiées Hg Cd Pb Cr 1 2 3 - Tableau XIX suivant. TABLEAU XIX Métaux lourds Concentration Quantité de métal lourd (ppm) diffusé à partir de la solution Hg 3,25 0,025 Cd 52 0,50 Pb 530 0,35 Cr 98 0,68 As 7,2 0,11 Dans trois réservoirs respectifs, ayant chacun une aire en section transversale horizontale de 700 cm et un volume de 25 1, on verse respectivement 2 kg de la boue et 1 d'eau. Après la précipitation complète du composant formé par la boue au fond de chaque réservoir, on n'ajoute pas de scorie de four convertisseur dans le réservoir A, on ajoute 500 g d'une poudre de scorie de four convertisseur d'une granulométrie deO,147 mm dans le réservoir B, de façon à former une pellicule de 2 à 3 mm au-dessus d'une couche de boue précipitée, tandis qu'on ajoute également dans le réservoir C, 500 g d'une poudre de scorie de four convertis- seur d'une granulométrie de 0,147 mm, puis on agite le mélange à une faible vitesse pendant 30 minutes. Les con- centrations des métaux lourds demeurant dans le liquide surnageant traité, dans les réservoirs respectifs, sont représentées dans le Tableau XX suivant. TABLEAU XX Réservoir Hg Cd Pb Cr A mg/ú mg/Z mg/ú mg/Z mg/Z A 0,023 0,50 0T30 0r50 0, 09 B 07004 0,02 0,01 0,01 0,01 C OI0 0,01 0,t01 0101 0,r1 On peut voir d'après ce Tableau que même, lorsqu'on forme seulement une pellicule de scorie de four convertisseur, * la quantité des métaux lourds diffusés à partir de la solu- tion diminue fortement. En agitant la scorie, il est bien entendu possible de traiter plus efficacement les métaux lourds. Exemple 16 On ajoute une solution de HCl 1/10 N à une eau rési- duaire en provenance d'un laveur à HC1 d'un four de combus- tion de poussières (ayant un pH de 8,2 et contenant 8,4 % de sel et 10,7 ppm de mercure) pour amener son pH à une valeur prédéterminée. A 100 ml de cette solution, on ajoute 1,6 g d'une poudre d'une scorie de four convertisseur ayant diverses granulométries, puis on agite le mélange et on le malaxe pendant six heures. On filtre la solution avec du papier filtre (Mis sur le marché sous le nom de Type 5C par la firme Toyo Roshi Kabushiki Kaisha). La valeur du pH et la concentration en mercure du filtrat sont représentées dans le Tableau XXI suivant. TABLEAU XXI Pouvoir d'adsorption et de fixation du mercure, d'une poudre de scorie de four convertisseur Comme on peut l'observer d'après les résultats repré- sentés dans le Tableau XXI, le degré de diminution de la quantité de mercure demeurant dans le liquide traité est sensiblement influencé par la granulométrie de la poudre de scorie. Plus particulièrement, avec une granulométrie infé- rieure à 0,07 mm, aussi longtemps que la valeur ajustée du pH se situe du côté acide, la concentration du mercure Granulo- pH de la pH du liquide Quantité du mercure métrie solution traité demeurant dans le liquide traité (mm) | (prm) 0,70- 0,97 2t0 874 0,20 4t0 1176 4,9 6T0 11T7 5?2 8t0 1177 5,5 0,49- 0,70 2,0 9T8 0,20 470 11r8 4,7 6,0 1118 4?7 "* 8,0 11.9 5y3 ,. i. -.. 0,07-0,49 270 1175 0,19 4tO 11t8 4r0 - 6t0 118 4?3 8O0 11r9 4r3 rneieureà. 2T0 11t5 0,17 0,07 0, 07 4,0 11t8 0,34 6,0 11?8 0r35 8r0 1210 0,70 ,. résiduel diminue fortement. D'autre part, avec des pou- dres de scorie ayant des granulométries respectives de 0,70 - 0,97, 0,49 0,70 et 0,07 - 0,49 mm, la valeur du pH de l'eau résiduaire a une influence sensible. Ainsi, avec un pH de 2, la concentration du mercure résiduel peut être abaissée, tandis qu'avec une valeur de pH supérieure à 4, le degré de diminution est faible. Exemple 17 On ajoute une solution de HC1 1/10 N à la même eau résiduaire en provenance du laveur à HC1 que dans l'Exemple 16 pour régler-sa valeur de pH à 2,0. On ajoute à 100 ml de cette solution, 1,6 g d'une poudre d'une scorie de four convertisseur ayant différentes granulométries, puis on agite la solution. La variation en fonction du temps, de la concentration en mercure de la solution est représentée dans la Figure 4 dans laquelle la ligne en trait plein montre le cas de l'utilisation d'une poudre de scorie ayant une granu- lométrie de 0,70 - 0,97 mm, la ligne en traits interrompus montre le cas de l'utilisation d'une poudre de scorie ayant une granulométrie de 0,07 0,49 mm, tandis que la ligne en traits et points montre le cas de l'utilisation d'une poudre de scorie ayant une granulométrie inférieure à 0,07 mm. Ainsi, avec une granulométrie inférieure à 0,07 mm, la con- centration en mercure s'abaisse à 0,3 ppm après un mélangea- ge pendant seulement 15 minutes. Avec une granulométrie de 0,07 - 0,49 mm, la concentration en mercure s'abaisse à moins de 1,0 ppm après un mélangeage pendant 1 heure, tandis qu'avec une granulométrie de 0,70 - 0, 97 mm, la concentration en mercure s'abaisse à moins de 1,0 ppm après un mélangeage pendant 3 heures. Exemple témoin De la même façon que dans les Exemples 15 et 16, on ajoute du ciment Portland ordinaire et du ciment d'alumine à une eau résiduaire en provenance d'un laveur à HC1 d'un four de combustion de poussières, et on les mélange pendant six heures. La valeur du pH et la quantité du mercure demeurant dans l'eau traitée sont représentées dans le Tableau XXII suivant. TABLEAU XXII Pouvoir d'adsorption et de fixation du mercure par un ciment Type de pH de la pH de la Concentration du mercure ciment solution solution demeurant dans la solu- traitée tion traitée (ppm) Ciment 2,0 12,3 3,6 Portland 4,0 12,4 3,7 8,0 12,4 4,4 Ciment 2,0 5,6 1,4 d'alumine 4,0 10,8 4,9 8,0 11,1 5,2 Ce tableau montre qu'une poudre d'une scorie de four convertisseur peut éliminer plus efficacement le mercure que ces ciments. De plus, dans les modes de mise en oeuvre décrits ci-dessus, on a prétraité une eau résiduaire contenant du mercure à diverses concentrations, mais pour traiter une eau résiduaire contenant du mercure à une concentration d'environ 10 ppm, il est avantageux de prétraiter l'eau résiduaire avec la scorie pour abaisser convenablement la concentration en mercure. Il est alors possible d'allonger la vie utile d'une résine chélatée par rapport au cas o on l'utilise directement pour traiter une eau résiduaire comme dans les procédés de l'art antérieur. En conséquence, on peut abaisser la quantité de résine chélatée à 1/10 ou moins, couramment à moins de 1/20, avec comme résultat que lecoft de l'élimination du mercureà partir de l'eau résiduaire peut être abaissé à moins de 1/5 par rapport aux procédés de l'art antérieur même si on utilise une résine chélatée dans un post-traitement. Exemple 18 Dans cet exemple, on traite l'eau résiduaire de l'échantillon E représenté dans le Tableau I (concentration en métaux lourds: comme représenté dans le Tableau I; concentration en NaCl: 12,4 %) au moyen d'un appareil tel que représenté dans la Figure 5. Plus particulièrement, on prépare plusieurs échantillons de solutions ayant différentes valeurs de pH par addition d'une quantité de HCl 6 N à 5 1 de l'eau résiduaire E. A chaque échantillon, on ajoute une quantité prédéterminée d'une poudre de scorie de four con- vertisseur ayant une granulométrie de 0,147 mm et on agite pendant 10 minutes. On mesure successivement la valeur du pH de chaque solution et on verse de façon répétée une quan- tité nécessaire de HCl 6N pour maintenir une valeur de pH prédéterminée à chaque solution pendant une agitation effec- tuée pendant 10 minutes. Ensuite, on ajoute une fois de plus 100 g d'une poudre de scorie de four convertisseur. Après filtration du mélange résultant, on mesure la concen- tration du mercure, la valeur du pH de la solution et la quantité de scorie de four convertisseur ajoutée, les résul- tats étant représentés dans le Tableau XXIII suivant. TABLEAU XXIII * N.D. = Non déterminé. Ainsi, lorsqu'on maintient la valeur du pH de la solu- tion à 3,0, la concentration de Hg dans celle-ci se trouve abaissée à moins de 0,005 mg/i et lorsque la valeur du pH maintenu est abaissée à 1, 5, l'efficacité du traitement est remarquablement améliorée. Exemple 19 On prépare l'eau résiduaire en provenance du laveur à HC1 similaire à celle qui est utilisée dans l'Exemple 18 pour la traiter avec l'appareil représenté dans la Figure 5, comprenant un réservoir 38 de réglage du pH présentant un volume de 10 1 et un réservoir 31 de traitement présentant Valeur du pH Quantité de scorie ajoutée Concentration du ayant été Hg dans le com- maintenue ler cas 2ème cas posant liquide _____________ (mg/1) 1,5 25 100 0,001 1,5 50 100 N.D.* 1,5 100 100 N.D.* 2,0 50 100 0,002 3,0 50 100 0,004 Eau résiduaire initiale en provenance d'un 9,4 laveur à HCl un volume différent. Plus particulièrement, on verse l'eau résiduaire initiale dans le réservoir 38 de réglage du pH à la vitesse de 60 1/heure, on ajoute seulement du HCl à l'eau résiduaire dans le réservoir 38 pour maintenir son pH à une valeur de 1,5 pendant 10 minutes, puis on envoie la solution dans le réservoir 31 de traitement et l'on ajoute dans ce réservoir une poudre de la scorie dans la proportion de 30 g par litre d'eau résiduaire initiale. Les concentra- tions en métaux lourds de la solution traitée dans ce cas sont représentées dans le Tableau XXIV dans la partie supé- rieure de ce tableau. Au contraire, dans le même tableau XXIV, dans la partie médiane de celui-ci, on montre le résultat du traitement effectué de manière telle que l'eau résiduaire alimente le réservoir 38 de réglage du pH à la vitesse de 30 1/heure, 60 1/heure, 120 1/heure et 300 1/heure respectivement (son temps de séjour dans le réservoir 38 ayant un volume de 10 1, est, par suite, respectivement de 20, 10, 5 et 2 minutes), en ajoutant une poudre de la scorie dans la proportion de 10 g par litre d'eau résiduaire initiale, on règle la valeur du-pH dela solution et on la maintient à 1,5 en ajoutant HCl tandis que dans le réservoir 31 de traitement, on incorpore une poudre de la scorie dans la proportion de 20 g par litre de l'eau résiduaire initiale, ledit réservoir 31 étant agencé pour avoir un volume respectif de 30 1, 60 1, 120 1 et 300 1. Le Tableau XXIV montre clairement que la concentration en Hg de l'eau résiduaire est traitée de façon beaucoup plus efficace lorsqu'on ajoute une scorie de four convertisseur non seulement dans le réservoir de traitement, mais également dans le réservoir de réglage du pH. En particulier, lorsqu'on maintient une valeur de pH prédéterminée pour la solution du réservoir du réglage du pH pendant 5 minutes ou davantage, de préférence 10 minutes ou davantage, la concen- tration en Hg après le traitement devient suffisamment plus faible que la valeur normalisée de 0,005 mg/l. T A B L E A U XXIV c Quantité Dams le réservoir de réglage du pH Dans le réservoir de Concentration en métaux lourds de la solution Lraitèe d'eau rési-taten_____traiteent duaire ini- duaire ini- Hg Cd Pb Cr Zn Cu Fe Mn tiale alimen Temps Valeur de Quantité de Temps de Quantité de tee l/heure de pH maintenue scorie aliséjourscorie ali-mg/Q mg/. mg/ mg/Z mg/Z mg/Z mg/Z mg/Z séjour mente g/h (mn) mentée g/h (mn) _ _ 10 15 0 60 1200 0015002 0 4 072 0f5 0,05 110 01 20 15 300 60 600 0)001 0 05 0 4 0 3 05 0 1 1 7 0 1 10 1 5 600 60 1200 0/001 0,05 014 012 0151 117 Oil 5 1.5 1200 60 2400 0 004 0;03 0P4 0/2 0/5 01. 1/6 Orl 300 2 1."5 3000 60 6000 01007 0102 0,4 0; 2 0f5 0/08 1/5 Of1 Eau résiduaire initiale en prove- 9 4 06 3 5 0 4 7 5 0 3 1 7 0O4 nance du laveur à HCL Valeur normalisée prescrite 07005 0O1 1 2 5 3 10 10 -000 1 01 LO O\ oe c> _e REVENDICATIONS 1. Agent traitant pour le traitement de métaux lourds dissous, caractérisé par le fait qu'il comprend une scorie formée au moment de la fabrication de l'acier. 2. Agent traitant selon la Revendication 1, caracté- risé par le fait que la scorie a une granulométrie au maximum égale à 0,147 mm. 3. Procédé de traitement de métaux lourds dissous, caractérisé par le fait qu'il comprend le stade consistant à incorporer une scorie formée au moment de la fabrication de l'acier à une substance contenant des métaux lourds dissous de façon à faire adsorber et fixer lesdits métaux lourds par ladite scorie. 4. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que la scorie prend la forme d'une poudre ou de par- ticules destinées à être mélangées avec ladite substance. 5. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que ladite substance est une solution contenant des métaux lourds et que ledit procédé comprend en outre le stade consistant à ajuster le pH de ladite solution à une valeur égale au maximum à 7. 6. Procédé selon la Revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits métaux lourds comprennent du mercure, et que la valeur du pH de la solution est ajustée au maximum à '2. 7. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que ladite substance est une boue contenant des métaux lourds. 8. Procédé selon la Revendication 4, caractérisé par le fait que ladite scorie a une granulométrie égale au maximum à 0,147 mm. 9. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que ladite scorie est prétraitée par un acide. 10. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que l'on fait passer une solution contenant les métaux lourds à travers une couche de ladite scorie. 11. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que l'on pulvérise une poudre de ladite scorie sur la surface d'une solution contenant des métaux lourds et qu'on laisse ensuite cette poudre s'enfoncer dans la solu- tion. 12. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait qu'on laisse s'écouler une solution contenant des métaux lourds le long de la surface supérieure d'une couche de poudre de ladite scorie. 13. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre les stades consistant à séparer ladite scorie à partir de ladite substance une fois que les métaux lourds ont été adsorbés par ladite scorie, puis à chauffer ladite scorie séparée pour récupérer lesdits métaux lourds. 14. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre les stades consistant à séparer ladite scorie qui a adsorbé lesdits métaux lourds et à ajouter un agent solidifiant à ladite scorie séparée pour former des corps solides. 15. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que ladite substance est une solution contenant lesdits métaux lourds et que ledit procédé comprend en outre les stades consistant à séparer la scorie qui a adsorbé lesdits métaux lourds à partir de ladite solution et à ré- gler le pH de la solution résiduelle. 16. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits métaux lourds comprennent du mercure contenu dans une eau résiduaire et que ledit procédé comprend en outre le stade consistant à traiter ladite substance avec une résine chélatée après l'incorporation de ladite scorie. 17. Procédé selon la Revendication 16, caractérisé par le fait que l'on règle la valeur du pH de ladite eau résiduaire à 7,0 au maximum avant l'incorporation de ladite poudre de scorie ayant une granulométrie égale à 0,074 mm ou moins. 18. Procédé selon la Revendication 16, caractérisé par le fait que la valeur du pH de ladite eau résiduaire est ajustée à 4,0 au maximum et que ladite poudre de scorie a une granulométrie supérieure à 0,074 mm. 19. Procédé selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que ladite substance est une eau résiduaire contenant du mercure et que ledit procédé comprend en outre les stades consistant à incorporer un acide aussi bien que ladite scorie dans ladite eau résiduaire de façon à ajuster et maintenir la valeur de pH de ladite eau résiduaire à 3,Oau maximum pendant 5 minutes ou davantage, puis à incorporer de façon supplémentaire la scorie formée au moment de la fabrication de l'acide, à ladite eau résiduaire. 20. Procédé selon la Revendication 19, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre le stade consistant à ajuster la valeur du pH de ladite eau résiduaire à 2,0 au maximum avant d'incorporer l'acide ainsi que ladite scorie. 21. Procédé selon la Revendication 19, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre le stade consistant à traiter ladite eau résiduaire avec une résine chélatée après l'incorporation supplémentaire de ladite scorie.