Brevet FR2680123A1 — publié le 19930212

La présente invention a pour objet un procédé de traitement de résidus fortement polluants par l'eau pour l'environnement, comme par exemple les résidus de filtrations à sec ou humide. Les résidus fortement polluants visés par le procédé de traitement selon la présente demande, sont notamment les boues d'élaboration de métaux, les boues de décanteur d'usines mécaniques ou sidérurgi- ques, les boues de réseaux d'usines ou de réseaux ur- bains ou encore les fines issues de filtrations à sec ou humide des fumées de centrales à charbon ou d'usi- nes d'incinération. Ce type de résidus contient des produits particulièrement dangereux pour l'environnement. En effet des tests de lixiviation effectués sur ces résidus révèlent qu'ils contiennent des pro- duits tels que du zinc, du plomb ou du cadmium qui sont fortement polluants pour la nappe phréatique lorsque ces résidus sont en contact avec l'eau. Jusqu'à présent, plusieurs méthodes sont utilisées pour traiter ces résidus qui consistent, soit à effectuer une calcination des résidus à une température de l'ordre de 15000 C, soit à ensacher les résidus pour les stocker dans une enveloppe hermétique ou à absorber lesdits résidus par des résines pour éviter le contact avec l'eau et l'air. Mais ces différentes méthodes ne sont pas économiquement rentables car, dans un cas elles né- cessitent une consommation d'énergie importante et dans l'autre cas, elles font appel à des produits nobles et coûteux du type résine, colle ou ensachages spéciaux. La présente invention a pour but de propo- ser un procédé de traitement qui évite les inconvé- nients mentionnés ci-dessus. La présente invention a donc pour objet un procédé de traitement de résidus de fortement pol- luants pour l'environnement, comme par exemple les résidus issus de filtrations à sec ou humide, caracté- risé en ce qu'il consiste: à mélanger les résidus à un produit contenant de l'oxyde de fer, à placer ledit mélange dans un creuset, à protéger ledit creuset par des fibres isolantes, à placer le creuset protégé par lesdites fibres isolantes dans un four à micro-ondes, et à exposer aux micro-ondes ledit mé- lange pendant une durée comprise entre 2 à 15 minutes à une température comprise entre 1000 'C et 1300 'C pour réaliser une fusion sèche dudit mélange et obte- nir un matériau solide. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion: le produit mélangé aux résidus contient à 40 % d'oxyde de fer, le produit mélangé aux résidus est formé par de la magnétite ou par des boues sidérurgiques, la température d'exposition aux micro- ondes dudit mélange est de préférence égale à 11000 C, les fibres isolantes sont formées par des fibres d'alumino-silicate, le four à micro-ondes fonctionne à 2,45 G Hz et à une puissance de 700 W. Le procédé de traitement mentionné ci- dessus trouve plus particulièrement son application dans la revalorisation des boues de sidérurgie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la descrip- tion qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence à la figure unique annexée qui représente un schéma d'un four à micro-ondes pour la mise en oeuvre du procédé de traitement selon la pré- sente invention. Sur la figure, on a représenté schématique- ment un four à micro-ondes 1 qui comporte de manière classique, une cavité multimode et un générateur 3 d'ondes hyper fréquence. Ce four à micro-ondes fonctionne par exem- ple à 2,45 G Hz et a une puissance de 700 W. Le procédé selon la présente invention consiste à traiter des résidus fortement polluants par l'eau pour l'environnement, comme par exemple les résidus de filtrations à sec ou humide. Ces résidus sont notamment les boues d'éla- boration de métaux et cuivre, aluminium, zinc, les boues de décanteur d'usines mécaniques ou sidérurgi- ques, les boues de réseaux d'usines ou de réseaux ur- bains ou encore les fines issues de filtrations à sec ou humide des fumées de centrales à charbon ou d'usi- nes d'incinération. Le procédé de traitement consiste tout d'abord à mélanger les résidus fortement polluants avec un produit contenant de l'oxyde de fer, notamment dans une proportion comprise entre 10 et 40 %. Ce produit est formé par exemple par de la magnétite ou des boues sidérurgiques. Le mélange 4 ainsi obtenu est placé dans un creuset 5 et ce creuset 5 contenant ledit mélange 4 est protégé par des fibres isolantes 6, comme par exemple des fibres d'alumino-silicate. Ensuite, le creuset 5 et le mélange 4 protégés par les fibres isolantes 6 sont placés dans le four à micro-ondes 1 et le mélange 4 est exposé au micro-ondes pendant une durée comprise entre 2 à 15 minutes à une température comprise entre 1000 et 1300 C et de préférence égale à 11000 C pour réaliser une fusion sèche dudit mélange et obtenir un matériau solide. Tout autre protection du creuset et du mélange peut également être utilisé. Au cours de l'exposition du mélange dans le four à micro-ondes, l'absorption des micro-ondes ef- fectue le collage des différents constituants et le fer contenu sous forme d'oxyde de fer dans l'un des constituants sert de liant sec à 11000 C de l'ensemble des constituants. Des tests lixiviation ont été effectués sur le matériau obtenu et ces tests montrent que ce maté- riau est mille fois moins dangereux que les résidus bruts. Le matériau obtenu peut se présenter sous une forme du type agrégat ou de tuile et l'utilisation de ce matériau est conforme aux normes de pollution en vigueur à ce jour. Ce procédé de traitement trouve particu- lièrement sont application dans la revalorisation des boues de sidérurgie en utilisant leur propriété chauf- fante en passage au four à micro-ondes. De plus, la fusion sèche est réalisée entre 10000 C et 13000 C au lieu des 15000 C nécessaires pour la calcination classique d'o un gain notoire d'éner- gie. Une autre application de ce procédé de traitement est le mélange des cendres d'usines d'inci- nération avec les boues de sidérurgie qui permet la fabrication de tuiles. Ainsi, l'utilisation de deux déchets inuti- lisables permet d'obtenir un produit correct pour l'environnement et surtout valorisable. D'une manière générale, le matériau obtenu par le procédé selon la présente invention possède des propriétés mécaniques particulièrement intéressantes ce qui permet toute une série d'applications pour son utilisation par exemple en technique routière, en bâtiment et en travaux publics. Enfin, le procédé selon la présente inven- tion permet un gain d'énergie et évite l'emploi de produits nobles du type résine, colle ou ensachages spéciaux- REVENDICATIONS 1 Procédé de traitement de résidus forte- ment polluants pour l'environnement, comme par exem- ple les résidus issus de filtrations à sec ou humide, caractérisé en ce qu'il consiste: à mélanger les résidus à un produit contenant de l'oxyde de fer, à placer ledit mélange dans un creuset ( 5), à protéger ledit creuset ( 5) par des fibres isolantes ( 6), à placer le creuset ( 5) protégé par les fibres isolantes ( 6) dans un four à micro-ondes ( 1), à exposer aux micro-ondes ledit mélange pendant une durée comprise entre 2 à 15 minutes à une température comprise entre 1000 'C et 13000 C pour réa- liser une fusion sèche dudit mélange et obtenir un matériau solide. 2 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le produit mélangé aux résidus con- tient 10 à 40 % d'oxyde de fer. 3 Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le produit mélangé aux résidus est formé par de la magnétite. 4 Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le produit mélangé aux résidus est formé par des boues sidérurgiques. Procédé selon la revendication 1, carac- tère en ce que la température d'exposition aux micro- ondes dudit mélange est de préférence égale à 1100 'C. 6 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les fibres isolantes sont formées par des fibres d'alumino-silicate. 7 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le four à micro-ondes ( 1) fonctionne à 2,45 G Hz et a une puissance de 700 W- 8 Application du procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes à la revalorisation des boues de sidérurgie.