Code de pratiques écologiques pour les fonderies et affineries de métaux communs : chapitre 3


3 : Préoccupations environnementales

Cette section donne un aperçu des préoccupations environnementales liées aux principaux procédés et activités qui entrent en jeu dans la fusion et l'affinage des métaux communs. Elle précise aussi les mesures de prévention et de lutte couramment utilisées dans les systèmes modernes.

3.1 Grillage

Le dioxyde de soufre (SO2) et les particules sont les principaux polluants atmosphériques générés pendant le grillage des concentrés. Le SO2 peut être récupéré dans des usines d'acide sulfurique situées sur place, si le type de four utilisé en produit des concentrations suffisantes dans les gaz dégagés. Autrement, les dégagements gazeux du four de grillage sont nettoyés dans des PE, puis libérés dans l'atmosphère par une cheminée. Les fours à lit fluidisé, les chaudières de récupération, les cyclones et les épurateurs-laveurs peuvent aussi être utilisés pour traiter les dégagements gazeux. Des métaux peuvent être présents dans les particules, dont des oxydes de cuivre et de fer, de l'arsenic, du cadmium, du plomb, du mercure et du zinc.

3.2 Fusion

Les principales préoccupations environnementales liées à la fusion sont la consommation d'énergie, les rejets atmosphériques de dioxyde de soufre et de particules, et la production de résidus, comme le laitier et les poussières piégées.

La fusion au bain consomme plus d'énergie que d'autres procédés comme la fusion éclair. Ce dernier exploite la réaction autogène entre le soufre et l'oxygène pour alimenter le procédé de fusion, ce qui réduit les besoins en combustible et en énergie par rapport à la fusion au bain. Si l'on prend comme exemple la production de cuivre primaire, les besoins énergétiques de la fusion au bain se situent entre 35 et 47 gigajoules par tonne métrique (Gj/tonne) de cuivre cathode produit.31 Il a été prouvé que la fusion éclair a des besoins en énergie de l'ordre de 23 Gj/tonne de cuivre cathode produit, soit environ la moitié moins que pour la fusion au bain.32

Les émissions d'oxydes de soufre et de dioxyde de soufre (SO2) sont un problème environnemental de taille pour les installations de première fusion. Le soufre présent dans la charge de concentré qui ne reste pas dans le laitier, les mattes ou les barres d'oxyde pour former du SO2. Les dégagements gazeux contenant une concentration de SO2 d'au moins 5 à 7 % peuvent servir à fabriquer de l'acide sulfurique. La fusion éclair produit des gaz à plus haute teneur en dioxyde de soufre comparativement à la fusion au bain, et tant ce procédé que les procédés en continu autorisent une meilleure collecte des gaz dégagés, ce qui assure une concentration constante de dioxyde de soufre, qui se prête bien à la production d'acide sulfurique.

Les gaz dégagés lors de la fusion contiennent aussi des particules, des matières organiques et des métaux volatils, comme du mercure.

Le laitier provenant de la fusion peut également être une source de préoccupations environnementales. D'ordinaire, les laitiers de fusion ne présentent pas une concentration suffisante de métal utile pour qu'il vaille la peine de les retourner au four de fusion. En général, on les nettoie pour en extraire le métal utile restant, puis on les élimine dans des décharges ou des bassins à stériles. Par le passé, le laitier nettoyé était utilisé dans l'industrie du bâtiment ou comme abrasif pour le nettoyage au jet de sable.

3.3 Convertissage

Les gaz dégagés par le convertisseur devraient subir un traitement qui en enlève le dioxyde de soufre, les poussières ou les particules, et les vapeurs avant qu'ils ne soient libérés dans l'atmosphère. Les gaz des convertisseurs par lots, à volume élevé et à faible teneur en dioxyde de soufre, peuvent être inappropriés comme alimentation des usines d'acide. Ils sont donc souvent conditionnés pour en extraire les particules, puis libérés dans l'atmosphère. Toutefois, le convertissage en continu produit des gaz à teneur en dioxyde de soufre plus constante et plus élevée que le convertissage par lots, et ses dégagements gazeux se prêtent à la production d'acide/fixation du soufre.33

Le laitier généré pendant le convertissage est souvent retourné au four pour la récupération des métaux.

3.4 Affinage au feu

Ce procédé génère des émissions atmosphériques d'oxydes d'azote, de particules et de métaux.

Pendant le chargement et le déchargement des fours à anode, il se produit des émissions fugitives qui peuvent être recueillies à l'aide d'une hotte secondaire ou d'une enceinte entourant le four à petite ouverture.

Le four à anode produit en faible quantité du laitier qui peut être recyclé à l'usine même.

3.5 Électro-affinage

L'affinage électrolytique ne produit pas d'émissions atmosphériques, à moins que ses réservoirs d'acide sulfurique ne soient ouverts à l'air libre. Cependant, l'électrolyte épuisé et les eaux de lavage contiennent des quantités appréciables de composés métalliques en solution, et sont traités avant d'être rejetés dans les eaux réceptrices. Les composés métalliques qui se déposent au fond de la cuve électrolytique pendant l'électro-affinage (autrement dit, les impuretés) forment ce qu'on appelle les schlamms d'anode. Ces schlamms sont recueillis et traités pour en extraire des métaux précieux tels que l'argent, l'or et le tellure.

3.6 Affinage par carbonylation

L'affinage par carbonylation produit des gaz de purge qui contiennent des résidus de nickel carbonyle, une substance très toxique. On devrait recourir à des incinérateurs pour convertir le nickel carbonyle en oxyde de nickel et en dioxyde de carbone. Le transfert du concentré d'oxyde de nickel, le séchage des solides récupérés de l'effluent aqueux et les gaz de ventilation locale peuvent libérer des particules. On utilise généralement des précipitateurs électrostatiques pour maîtriser les rejets de poussières, puisque les températures d'entrée sont trop élevées pour les filtres à manches. Les poussières recueillies peuvent être lessivées avec l'eau au moment de la décharge et récupérées en vue d'un recyclage.

3.7 Lixiviation

Un grand problème environnemental lié à la lixiviation est la production de résidus de ferrite. Ces résidus à base de fer contiennent en concentrations diverses des métaux lourds, dont le lessivage graduel pose un risque pour l'environnement. Les résidus produits pendant la lixiviation peuvent être mis en décharge ou stockés en lieu sûr, stabilisés pour immobiliser les métaux, ou acheminés vers un autre procédé pour récupération des restes de métaux utiles.

3.8 Électro-Extraction

Quand l'électro-extraction a lieu dans des cuves ouvertes à l'air libre, l'oxygène gazeux ou d'autres gaz produits pendant le procédé peuvent libérer l'acide ou d'autres solvants dans l'atmosphère.

3.9 Coulée

Le transfert du métal fondu dans le moule et la coupe du produit à la longueur voulue à l'aide de torches peut donner lieu à des émissions atmosphériques de particules et de métaux. Les effluents d'eaux usées produits par le refroidissement et le nettoyage du métal chaud peuvent contenir des particules de calamine et des huiles. Les eaux usées sont généralement traitées et réutilisées ou recyclées. La coupe du métal produit des déchets solides, mais en quantités minimes qui sont recyclées dans l'usine.

3.10 Conditionnement des dégagements gazeux

Le conditionnement des dégagements gazeux produit des poussières et des boues, qui sont recueillies et soit retournées aux procédés de production pour récupération des métaux, soit éliminées. Le type de technologie de conditionnement peut aussi être à l'origine de préoccupations environnementales. Dans certains cas, il y a un risque que l'utilisation de PE par voie humide et de laveurs par voie humide ne transporte les polluants d'un milieu à l'autre.

Signaler un problème ou une erreur sur cette page
Veuillez sélectionner toutes les cases qui s'appliquent :

Merci de votre aide!

Vous ne recevrez pas de réponse. Pour toute question, contactez-nous.

Date de modification :