FR2737428A1 - PROCESS FOR THE TREATMENT OF WASTE CONTAINING METAL CONTAMINANTS - Google Patents

PROCESS FOR THE TREATMENT OF WASTE CONTAINING METAL CONTAMINANTS Download PDF

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Abstract

A method for processing waste material containing metallic contaminants in the form of carbon-, oxygen-, phosphor-, or sulphur-modified metals includes the steps of mixing the waste material in powder form with aluminium nitride and, if desired, an additional silica and alumina-based vitrification mineral filler; melting the mixture until a first nitrogen vitreous leaching-resistant phase and a second metal phase are obtained; and separating and solidifying the two phases for the disposal or temporary storage of the first and recycling of the second phase. The invention is useful for inactivating or recycling metallic contaminant containing waste material.

Description

L'invention a pour objet un procédé de traitement de déchets contenant des contaminants métalliques. Elle vise également des applications de ce procédé, notamment dans l'industrie sidérurgique, automobile ou dans le domaine de la récupération des ordures ménagères. The subject of the invention is a method for treating waste containing metallic contaminants. It also relates to applications of this process, in particular in the steel, automobile industry or in the field of household waste recovery.

Les contaminants métalliques dont il est question dans le cadre de la présente invention sont notamment les métaux modifiés par du carbone, de l'oxygène, du phosphore ou du soufre, en vue de leur inertage et de leur récupération pour leur valorisation. The metallic contaminants in question in the context of the present invention are in particular metals modified with carbon, oxygen, phosphorus or sulfur, with a view to their inerting and to their recovery for their recovery.

On connaît déjà des procédés destinés à traiter les déchets contenant des contaminants métalliques. Methods are already known for treating waste containing metallic contaminants.

A titre d'exemple, on peut citer les procédés de traitements pyrométallurgiques basés sur une réduction des contaminants métalliques par le carbone à haute température, tels que les procédés IMS - Tetronics ou
Waelz.
By way of example, mention may be made of pyrometallurgical treatment processes based on a reduction of metallic contaminants by carbon at high temperature, such as the IMS - Tetronics processes or
Waelz.

Cependant, ces procédés ne donnent pas entière satisfaction dans la mesure où ils sont essentiellement coûteux, difficiles à mettre en oeuvre et ne permettent pas toujours de récupérer tous les métaux valorisables. However, these methods are not entirely satisfactory insofar as they are essentially expensive, difficult to implement and do not always allow all the recoverable metals to be recovered.

Il existe donc un besoin de fournir un procédé de traitement de tels déchets qui soit plus économique, plus simple à exploiter et plus rentable que ceux qui existent déjà, ce procédé garantissant en outre de manière sûre l'inertage des contaminants métalliques. There is therefore a need to provide a process for treating such waste which is more economical, simpler to operate and more profitable than those which already exist, this process further guaranteeing the inerting of metallic contaminants in a safe manner.

L'invention a pour but de fournir un procédé de traitement de déchets contenant des contaminants métalliques, qui cumule les avantages précités et par lequel il est possible en outre de récupérer la plupart des métaux valorisables. The object of the invention is to provide a process for treating waste containing metallic contaminants, which combines the above-mentioned advantages and by which it is also possible to recover most of the recoverable metals.

On y parvient, selon l'invention, en réalisant les opérations suivantes le mélange desdits déchets à l'état pulvérulent avec du
nitrure d'aluminium (AlN) et le cas échéant un
complément de charge minérale de vitrification à base
de silice (SiO2) et/ou d'alumine (Al203), . la fusion du mélange jusqu'à obtention d'une première
phase vitreuse azotée résistant à la lixiviation et
d'une seconde phase métallique, et . la séparation et solidification des deux phases en vue
de la mise en décharge ou du stockage temporaire de la
première et du recyclage de la seconde.
This is achieved, according to the invention, by carrying out the following operations: mixing said waste in the pulverulent state with
aluminum nitride (AlN) and where appropriate a
additional mineral filler based on vitrification
silica (SiO2) and / or alumina (Al203),. melting the mixture until a first
glassy nitrogen phase resistant to leaching and
a second metallic phase, and. separation and solidification of the two phases with a view
the landfill or temporary storage of the
first and recycling the second.

Le procédé suivant l'invention fait apparaître le métal ou la phase métallique par réaction en phase liquide entre des cations métalliques des déchets et des ions nitrures du nitrure d'aluminium. Le schéma réactionnel est le suivant

Figure img00020001
The process according to the invention reveals the metal or the metallic phase by reaction in the liquid phase between metal cations of the waste and nitride ions of aluminum nitride. The reaction scheme is as follows
Figure img00020001

Le métal Me peut être par exemple V, Cr, Mn, Fe,
Co, Ni, Cu et Ag. Dans le cas particulier du titane, la réaction prépondérante s'écrit

Figure img00020002
The metal Me can be, for example V, Cr, Mn, Fe,
Co, Ni, Cu and Ag. In the particular case of titanium, the predominant reaction is written
Figure img00020002

Ces réactions chimiques peuvent aussi s'écrire sous la forme schématique

Figure img00020003
These chemical reactions can also be written in schematic form
Figure img00020003

Les réactions (3) de réduction d'oxyde métallique s'écrivent par exemple ainsi

Figure img00020004
The metal oxide reduction reactions (3) can be written, for example,
Figure img00020004

Figure img00030001
Figure img00030001

Cette notation plus traditionnelle, qui ne fait pas appel au formalisme ionique, présente l'avantage de faciliter la détermination de l'énergie libre de la réaction AG. En effet, on se réfère aux grandeurs thermodynamiques déjà calculées pour des composés définis. This more traditional notation, which does not appeal to ionic formalism, has the advantage of facilitating the determination of the free energy of the reaction AG. Indeed, we refer to the thermodynamic quantities already calculated for defined compounds.

La variation d'énergie libre standard AGo de la réaction (3) est négative dans une large plage de température pour de nombreux métaux tels que V, Cr, Mn,
Fe, Co, Ni, Cu et Ag. La théorie prévoit donc l'apparition du métal par réaction de nitrure d'aluminium et d'oxyde métallique dans une plage de température.
The variation of standard free energy AGo of reaction (3) is negative over a wide temperature range for many metals such as V, Cr, Mn,
Fe, Co, Ni, Cu and Ag. The theory therefore predicts the appearance of the metal by reaction of aluminum nitride and metal oxide in a temperature range.

Par ailleurs, le calcul de la variation d'énergie libre standard AGo de la réaction (4) en fonction de la température a montré que les valeurs de AGo sont toujours négatives dans une large gamme de températures comprises entre 1000 et 2000 K. Les valeurs de AGo pour ces deux températures sont respectivement voisines de -70 et de -80 kcal.mole-1. Les valeurs utilisées pour ces déterminations sont indiquées par exemple par Elliot et
Gleiser (Thermochemistry for Steelmaking-Massachussetts
Institute of Technology - Addison Wesley publishing-London 1960). Les principales sources de ces tables sont le
National Bureau of Standards et 1'US Bureau of Mines.
Furthermore, the calculation of the variation of standard free energy AGo of reaction (4) as a function of temperature has shown that the values of AGo are always negative in a wide range of temperatures between 1000 and 2000 K. The values of AGo for these two temperatures are respectively close to -70 and -80 kcal.mole-1. The values used for these determinations are indicated for example by Elliot and
Gleiser (Thermochemistry for Steelmaking-Massachussetts
Institute of Technology - Addison Wesley publishing-London 1960). The main sources of these tables are the
National Bureau of Standards and the US Bureau of Mines.

Le procédé selon l'invention donne lieu, soit à l'obtention d'un substrat vitreux à la surface duquel migre une couche métallique Me, soit à l'obtention d'un véritable matériau biphasé comportant une phase métallique et une phase amorphe. Dans l'éventualité où les déchets comportent plusieurs métaux, ils peuvent donner lieu, selon la valeur de l'énergie libre relative à chacun des métaux, à la formation d'une ou plusieurs phases métalliques plus ou moins complexes. The method according to the invention gives rise either to obtaining a vitreous substrate on the surface of which a metallic layer Me migrates, or to obtaining a true two-phase material comprising a metallic phase and an amorphous phase. In the event that the waste contains several metals, it can give rise, depending on the value of the free energy relating to each of the metals, to the formation of one or more more or less complex metallic phases.

Par ailleurs, il est possible que toutes ces phases métalliques soient produites à la surface de la substance vitreuse. Il est également envisageable qu'elles soient toutes contenues ou bien piégées dans le réseau vitreux. Au bout d'un certain temps, en raison des différences de densité entre la phase métallique et la phase vitreuse, on observera généralement l'apparition de la phase métallique au fond du réacteur. Dans tous les cas, ces phases seront séparées par des moyens connus de l'homme du métier, tels qu'une flottation, une centrifugation ou tout autre procédé approprié. Furthermore, it is possible that all these metallic phases are produced on the surface of the glassy substance. It is also conceivable that they are all contained or else trapped in the glass network. After a certain time, due to the differences in density between the metallic phase and the glassy phase, the appearance of the metallic phase will generally be observed at the bottom of the reactor. In all cases, these phases will be separated by means known to those skilled in the art, such as flotation, centrifugation or any other suitable process.

Selon un mode de mise en oeuvre préférentiel du procédé selon l'invention, le nitrure d'aluminium est ajouté au dit mélange en excès stoechiométrique par rapport aux contaminants métalliques. D'une part, on augmente ainsi la probabilité de réduire l'ensemble des oxydes métalliques mis en jeu. D'autre part, on facilite de cette manière la formation de la deuxième phase, c'està-dire d'un verre azoté. Cette deuxième phase retient les contaminants métalliques qui, éventuellement, n'ont pas donné lieu à la formation d'une phase métallique. En somme, le procédé selon l'invention garantit l'inertage des contaminants métalliques, ceux-ci étant de toute façon piègés, dans le verre azoté dans le cas où il n'y a pas formation d'un métal. According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the aluminum nitride is added to the said mixture in stoichiometric excess relative to the metallic contaminants. On the one hand, the probability of reducing all of the metal oxides involved is thus increased. On the other hand, the formation of the second phase, that is to say of a nitrogenous glass, is facilitated in this way. This second phase retains the metallic contaminants which, possibly, did not give rise to the formation of a metallic phase. In sum, the method according to the invention guarantees the inerting of metallic contaminants, these being anyway trapped, in the nitrogenous glass in the case where there is no formation of a metal.

Selon le procédé conforme à l'invention, il n'est pas forcément utile d'apporter une charge minérale de vitrification. En effet, si les déchets comportent euxmêmes suffisamment de SiO2 et de Al203, la mise en oeuvre d'une telle charge est absolument superflue. According to the process according to the invention, it is not necessarily useful to provide a mineral load of vitrification. In fact, if the waste itself contains sufficient SiO2 and Al203, the use of such a charge is absolutely superfluous.

De préférence, la fusion dudit mélange est obtenue en portant ledit mélange à une température de l'ordre de 1200 à 16000C. Ce chauffage est maintenu pendant une durée de l'ordre de 15 minutes. Cette température est accessible avec la plupart des fours disponibles dans l'industrie. Il n'est donc pas nécessaire, pour la mise en oeuvre de ce procédé, de faire appel à des moyens particuliers. Preferably, the melting of said mixture is obtained by bringing said mixture to a temperature of the order of 1200 to 16000C. This heating is maintained for a period of the order of 15 minutes. This temperature is accessible with most ovens available in the industry. It is therefore not necessary, for the implementation of this process, to use special means.

Cela étant, on peut aussi faire appel à un mode de chauffage localisé. En général, ces modes sont plus complexes à mettre en oeuvre. Par exemple on chauffe à l'aide d'un LASER ou d'un canon à électrons le mélange de déchets et de nitrure d'aluminium. However, it is also possible to use a localized heating mode. In general, these modes are more complex to implement. For example, the mixture of waste and aluminum nitride is heated using a LASER or an electron gun.

Plus préférentiellement, le mélange pulvérulent des déchets est mis en oeuvre avec une granulométrie comprise entre 0,5 et 200 pm. More preferably, the pulverulent mixture of the waste is used with a particle size between 0.5 and 200 μm.

De cette manière, la surface de contact entre les déchets et la charge minérale est optimale et le rendement de la réaction est optimisé. In this way, the contact surface between the waste and the mineral filler is optimal and the yield of the reaction is optimized.

Le procédé selon l'invention peut être réalisé sous atmosphère exempte d'oxygène et d'eau, afin d'éviter toute réaction parasite d'oxydation. Cette atmosphère neutre peut être par exemple constituée par un gaz inerte, tel que l'argon, ou encore par de l'azote. The process according to the invention can be carried out in an atmosphere free of oxygen and water, in order to avoid any parasitic oxidation reaction. This neutral atmosphere can for example be constituted by an inert gas, such as argon, or even by nitrogen.

Par ailleurs, toujours en vue d'éviter des phénomènes parasites résultant de réactions d'oxydation, on peut déposer le mélange de produits réactionnels dans une nacelle en molybdène. Le chauffage des produits réactionnels peut bien évidemment être effectué par tout moyen approprié, par exemple dans un four à haute fréquence. Furthermore, still with a view to avoiding parasitic phenomena resulting from oxidation reactions, the mixture of reaction products can be deposited in a molybdenum basket. The heating of the reaction products can obviously be carried out by any suitable means, for example in a high-frequency oven.

Avantageusement, la seconde phase métallique est récupérée par flottation, sous la forme d'un alliage, notamment à base de chrome et de nickel. Advantageously, the second metallic phase is recovered by flotation, in the form of an alloy, in particular based on chromium and nickel.

De préférence, le complément de charge minérale de vitrification à base de silice et d'alumine est constitué par un autre déchet tel qu'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères ou d'autres déchets verriers tels que les calcins verriers rebutés. Preferably, the additional mineral charge for vitrification based on silica and alumina is constituted by another waste such as a clinker for the incineration of household refuse or other glass waste such as discarded glass cullet.

On peut également utiliser une combinaison de ces déchets. Par exemple, on peut mettre en oeuvre une combinaison à base de Résidus des Fumées d'Incinération d'Ordures Ménagères (REFIOM) comportant du calcium et des cendres de centrales thermiques. On mélange ces déchets avec un alliage à base de SiO2 et de Al203. A combination of these wastes can also be used. For example, a combination based on Household Waste Incineration Fumes (REFIOM) containing calcium and ashes from thermal power plants can be used. This waste is mixed with an alloy based on SiO2 and Al203.

On peut encore utiliser avantageusement ce procédé dans le but de traiter des poussières comportant des éléments de transition. This method can still be advantageously used for the purpose of treating dust comprising transition elements.

Le procédé conforme à l'invention peut être utilisé préférentiellement pour le traitement de déchets sidérurgiques tels que des poussières de centrales électriques ou thermiques. Il peut aussi être utilisé plus préférentiellement pour le traitement des catalyseurs de pot d'échappement de véhicules automobiles ou autres catalyseurs à base de métaux comme : V, Cr, Co, Ni, Cu,
Ag, Mo, W à l'état d'oxydes ou de sulfures sur des supports tels que SiO2, Al203 et ZrO2.
The process according to the invention can be used preferentially for the treatment of steel waste such as dust from electric or thermal power stations. It can also be used more preferably for the treatment of exhaust catalysts of motor vehicles or other catalysts based on metals such as: V, Cr, Co, Ni, Cu,
Ag, Mo, W in the form of oxides or sulphides on supports such as SiO2, Al203 and ZrO2.

On peut également traiter des oxydes ou sulfures métalliques de type M1M2PONH, dans lesquels M1 et M2 sont des métaux, tels que notamment Cr, Zr, Al, Ga. On peut encore utiliser ce procédé pour séparer par exemple le vanadium, dans AlVONH. En somme, le procédé conforme à l'invention peut être utilisé soit avec le seul objectif d'un traitement des déchets, soit encore avec le double objectif de traiter les déchets et de valoriser des substances métalliques. It is also possible to treat metal oxides or sulfides of the M1M2PONH type, in which M1 and M2 are metals, such as in particular Cr, Zr, Al, Ga. This process can also be used to separate, for example, vanadium, in AlVONH. In short, the process according to the invention can be used either with the sole objective of treating waste, or else with the dual objective of treating waste and recovering metallic substances.

Le procédé selon l'invention peut avantageusement servir pour le traitement des tubes cathodiques en vue de leur inertage, par séparation d'une phase métallique à base de plomb et d'un verre azoté résistant à la lixiviation. The method according to the invention can advantageously be used for the treatment of cathode ray tubes with a view to their inerting, by separation of a metallic phase based on lead and of a nitrogenous glass resistant to leaching.

Il peut encore être mis en oeuvre de façon avantageuse pour le traitement de Résidus des Fumées d'Incinération d'Ordures Ménagères (REFIOM) en vue de leur inertage, par l'obtention d'un verre azoté à haute résistance à la lixiviation. It can also be used advantageously for the treatment of Household Waste Incineration Smoke Residues (REFIOM) with a view to their inerting, by obtaining a nitrogenous glass with high resistance to leaching.

L'invention pourra être mieux comprise à l'aide de l'exemple non limitatif qui suit et qui constitue un mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention. The invention can be better understood using the nonlimiting example which follows and which constitutes an advantageous embodiment of the method according to the invention.

Cet exemple est décrit en regard des figures annexées 1 et 2.This example is described with reference to the appended figures 1 and 2.

La figure 1 représente un spectre de dispersion d'énergie de rayons X d'une phase métallique FeNiCr obtenue conformément au procédé selon l'invention. FIG. 1 represents an X-ray energy dispersion spectrum of a metallic phase FeNiCr obtained according to the method according to the invention.

La figure 2 représente un diagramme d'émission de rayons X d'une phase vitreuse obtenue conformément au procédé selon l'invention, cette phase étant associée à la phase métallique représentée sur la figure 1. FIG. 2 represents an X-ray emission diagram of a glassy phase obtained according to the method according to the invention, this phase being associated with the metallic phase represented in FIG. 1.

La figure 3 représente un spectre de dispersion d'énergie de rayon X d'une phase métallique à base de plomb obtenue conformément au procédé selon l'invention. FIG. 3 represents an X-ray energy dispersion spectrum of a metallic phase based on lead obtained according to the method according to the invention.

La figure 4 représente un diagramme d'émission de rayons X d'une phase vitreuse obtenue conformément au procédé selon l'invention, cette phase étant associée à la phase métallique représentée sur la figure 3. FIG. 4 represents an X-ray emission diagram of a glassy phase obtained in accordance with the method according to the invention, this phase being associated with the metallic phase represented in FIG. 3.

Exemple
On met en oeuvre le procédé conforme à l'invention pour traiter des déchets provenant de l'industrie sidérurgique. Ces déchets comprennent des poussières de fumées d'aciérie ainsi que des scories d'aciérie.
Example
The method according to the invention is used to treat waste from the steel industry. This waste includes dust from steelworks smoke as well as steel slag.

La composition des poussières de fumées d'aciérie est la suivante:
CaO 6,06%
MgO 5,27%
SiO2 6,69%
A1203 0,85%
Cr203 17,98%
MnO 3,69%
FeO 39,30%
TiO2 0,22%
P205 0,21%
ZnO 6,29%
PbO 1,06%
NiO 3,36%
CuO 0,39%
SnO 0,33%
MoO3 0,15%
Na2O 1,64%
K2O 1,26%
CdO 0,07%
F 1%
La composition des scories d'aciérie est la suivante
CaO 35-60%
MgO 4-12%
SiO2 27-37%
A1203 2-6%
Cr203 1-8%
MnO 1-3%
FeO 0,5-4%
Tio2 1-2% P2O5 0-0,02%
Pour traiter ces déchets, on réalise un mélange dont la composition massique est la suivante
i) 20 à 30% des poussières de fumée d'aciérie de
composition indiquée précédemment,
ii) 55 à 70% de scories d'aciérie de composition
indiquée précédemment,
iii) 9 à 10% de SiO2,
iv) 5 à 7% d'AlN.
The composition of the dust from steelworks is as follows:
CaO 6.06%
MgO 5.27%
SiO2 6.69%
A1203 0.85%
Cr203 17.98%
MnO 3.69%
FeO 39.30%
TiO2 0.22%
P205 0.21%
ZnO 6.29%
PbO 1.06%
NiO 3.36%
CuO 0.39%
SnO 0.33%
MoO3 0.15%
Na2O 1.64%
K2O 1.26%
CoC 0.07%
F 1%
The composition of the steel slag is as follows
CaO 35-60%
MgO 4-12%
SiO2 27-37%
A1203 2-6%
Cr203 1-8%
MnO 1-3%
FeO 0.5-4%
Tio2 1-2% P2O5 0-0.02%
To treat this waste, a mixture is produced, the mass composition of which is as follows
i) 20 to 30% of the steelworks smoke dust from
composition indicated above,
ii) 55 to 70% steel slag of composition
indicated previously,
iii) 9 to 10% of SiO2,
iv) 5 to 7% AlN.

On observe que les compositions de poussières d'aciérie et de scorie d'aciérie sont complémentaires du point de vue de leur apport en SiO2 et Al203. En effet, les poussières apportent essentiellement SiO2 et peu de Al203 tandis que les scories apportent le complément en Au203 nécessaire pour éviter d'avoir recours à une charge minérale de vitrification. It is observed that the compositions of steelworks dust and steelworks slag are complementary from the point of view of their contribution in SiO2 and Al203. In fact, the dust provides essentially SiO2 and little Al203 while the slag provides the complement of Au203 necessary to avoid having to resort to a mineral load of vitrification.

Ce mélange est porté à fusion à une température comprise entre 1200 et 12500C. On obtient ainsi un solide, dont l'examen au microscope à balayage révèle qu'il est constitué par deux phases distinctes, à savoir une première phase apparemment vitreuse et une deuxième phase métallique. Ces deux phases sont séparées l'une de l'autre, la phase métallique se retrouvant au fond du réacteur. This mixture is brought to fusion at a temperature between 1200 and 12500C. A solid is thus obtained, which examination under a scanning microscope reveals that it consists of two distinct phases, namely a first apparently glassy phase and a second metallic phase. These two phases are separated from each other, the metallic phase being found at the bottom of the reactor.

Le spectre de dispersion d'énergie de rayon X de la phase métallique, représenté sur la figure 1, révèle que celle-ci comprend essentiellement du fer et, en moindre proportion, du nickel et du chrome. The X-ray energy dispersion spectrum of the metallic phase, represented in FIG. 1, reveals that the latter essentially comprises iron and, to a lesser extent, nickel and chromium.

La composition de la phase métallique est déterminée par micro-analyse. Elle est rapportée dans le tableau I ci-après. The composition of the metal phase is determined by micro-analysis. It is reported in Table I below.

Tableau I
Elément Pourcentage Pourcentage
massique atomique
Cr 9,21 9,87
Fe 80,79 80,63
Ni 10,01 9,50
Le spectre de dispersion d'énergie de rayons X de la phase vitreuse, représenté sur la figure 2, montre que celle-ci comprend essentiellement du silicium et du calcium. Elle comprend, en moindre proportion, du magnésium, de l'aluminium, du titane, du chrome, du manganèse et du fer.
Table I
Element Percent Percent
atomic mass
Cr 9.21 9.87
Fe 80.79 80.63
Ni 10.01 9.50
The spectrum of energy dispersion of X-rays of the glassy phase, represented in FIG. 2, shows that this essentially comprises silicon and calcium. It includes, to a lesser extent, magnesium, aluminum, titanium, chromium, manganese and iron.

Sa composition, déterminée également par microanalyse, est reportée dans le tableau II ci-après
Tableau II
élément Pourcentage Pourcentage
massique atomique
Mg 5,48 7,44
Al 10,39 12,72
Si 34,32 40,36
Ca 41,97 34,58
Ti 0,92 0,64
Cr 3,30 2,10
Mn 2,65 1,59
Fe 0,96 0,57
On observe que la phase vitreuse est enrichie en aluminium. Le spectre a la même allure que celui d'un silicate de calcium CaSiO3 ou d'un aluminosilicate de calcium et de magnésium contenant des traces de Cr, Mn, Fe et Ti.
Its composition, also determined by microanalysis, is given in Table II below
Table II
item Percent Percent
atomic mass
Mg 5.48 7.44
Al 10.39 12.72
If 34.32 40.36
Ca 41.97 34.58
Ti 0.92 0.64
Cr 3.30 2.10
Mn 2.65 1.59
Fe 0.96 0.57
It is observed that the glassy phase is enriched with aluminum. The spectrum has the same appearance as that of a calcium silicate CaSiO3 or an aluminosilicate of calcium and magnesium containing traces of Cr, Mn, Fe and Ti.

On remarque également que cette phase vitreuse parait homogène. We also note that this glassy phase appears homogeneous.

Par conséquent, le procédé selon l'invention donne lieu à la transformation des éléments métalliques sous forme d'oxydes, en éléments métalliques. Consequently, the method according to the invention gives rise to the transformation of the metallic elements in the form of oxides, into metallic elements.

On peut donc en tirer profit non seulement en vue d'un simple traitement de déchets, mais aussi pour récupérer ou recycler des métaux. We can therefore take advantage of this not only for the simple treatment of waste, but also to recover or recycle metals.

De plus, la mise en oeuvre de nitrure d'aluminium donne lieu à la formation d'un verre azoté. Celui-ci présente l'avantage d'avoir une très faible tendance à la lixiviation. Ainsi, les traces de contaminants qui ne sont pas passés dans la phase métallique séparée du verre resteront piégées dans la masse du verre azoté. On obtient ainsi un excellent inertage, ce qui constitue l'un des objectifs majeurs de la présente invention. In addition, the use of aluminum nitride gives rise to the formation of a nitrogenous glass. This has the advantage of having a very low tendency to leach. Thus, traces of contaminants which have not passed through the metallic phase separated from the glass will remain trapped in the mass of the nitrogenous glass. Excellent inerting is thus obtained, which constitutes one of the major objectives of the present invention.

Le procédé selon l'invention a également été mis en oeuvre sur des verres provenant de tubes cathodiques à base de plomb. il s'agit d'un verre CORNING type 0138 de composition
SiO2 54%
A1203 2%
Na2O 6%
K2O 8%
CaO 3,5%
MgO 2,5%
PbO 2,3%
Tio2 1-2%
Sb203 0,1%
Le diagramme d'émission de rayons x correspondant à l'échantillon de verre à base de plomb traité selon l'invention, est indiqué à la figure 3. Le spectre de dispersion d'énergie de rayons X de la phase métallique correspondante est mentionné à la figure 4.
The method according to the invention has also been implemented on glasses originating from lead-based cathode-ray tubes. it is a CORNING glass type 0138 of composition
SiO2 54%
A1203 2%
Na2O 6%
K2O 8%
CaO 3.5%
MgO 2.5%
PbO 2.3%
Tio2 1-2%
Sb203 0.1%
The x-ray emission diagram corresponding to the sample of lead-based glass treated according to the invention is shown in FIG. 3. The spectrum of x-ray energy dispersion of the corresponding metal phase is mentioned in Figure 4.

L'analyse de ces deux diagrammes révèle un excellent inertage.  Analysis of these two diagrams reveals excellent inerting.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de déchets contenant des contaminants métalliques, sous forme de métaux modifiés par du carbone, de l'oxygène, du phosphore ou du soufre, en vue de leur inertage et de leur récupération pour leur valorisation, caractérisé en ce qu'il implique les opérations suivantes: . mélange desdits déchets à l'état pulvérulent avec du 1. Process for treating waste containing metallic contaminants, in the form of metals modified with carbon, oxygen, phosphorus or sulfur, with a view to their inerting and their recovery for their recovery, characterized in that it involves the following operations:. mixing of said waste in pulverulent state with nitrure d'aluminium (AlN) et le cas échéant un aluminum nitride (AlN) and where appropriate a complément de charge minérale de vitrification à base de additional vitrification mineral filler based on silice (SiO2) et/ou d'alumine (au203), . fusion du mélange jusqu'à obtention d'une première phase silica (SiO2) and / or alumina (au203),. melting of the mixture until a first phase is obtained vitreuse azotée résistant à la lixiviation et d'une glassy nitrogen resistant to leaching and a seconde phase métallique-, . séparation et solidification des deux phases en vue de second metallic phase-,. separation and solidification of the two phases with a view to la mise en décharge ou du stockage temporaire de la the landfill or temporary storage of the première et du recyclage de la seconde. first and recycling the second. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nitrure d'aluminium (AlN) est ajouté audit mélange en excès stoechiométrique par rapport aux contaminants métalliques. 2. Method according to claim 1, characterized in that the aluminum nitride (AlN) is added to said mixture in stoichiometric excess relative to the metallic contaminants. 3. Procédé selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la fusion dudit mélange est obtenue en portant ledit mélange à une température de l'ordre de 1200 à 1600"C.  3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the melting of said mixture is obtained by bringing said mixture to a temperature of the order of 1200 to 1600 "C. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mélange pulvérulent des déchets est mis en oeuvre avec une granulométrie comprise entre 0,5 et 200 Hm.  4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pulverulent mixture of waste is implemented with a particle size between 0.5 and 200 Hm. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la seconde phase métallique est récupérée par flottation, sous la forme d'un alliage, notamment à base de chrome et de nickel. 5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second metallic phase is recovered by flotation, in the form of an alloy, in particular based on chromium and nickel. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le complément de charge minérale de vitrification à base de silice et d'alumine est constitué par un autre déchet tel qu'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères ou d'autres déchets verriers tel les calcins verriers rebutés. 6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the additional mineral load of vitrification based on silica and alumina is constituted by another waste such as a clinker for incineration of household waste or other glass waste such as rejected glass cullet. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit mélange, soumis à la fusion, est obtenu à partir d'une composition massique suivante 7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that said mixture, subjected to fusion, is obtained from a following mass composition i) 20 à 30% d'une poussière de fumée d'aciérie i) 20 to 30% of a dust from steelworks smoke ii) 55 à 70% de scories d'aciérie ii) 55 to 70% steel slag iii) 9 à 10% de SiO2 iii) 9 to 10% SiO2 iv) 5 à 7% d'AlN. iv) 5 to 7% AlN. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la poussière de fumée d'aciérie répond à la composition suivante 8. Method according to claim 7, characterized in that the steel smoke smoke responds to the following composition CaO 6,06% CaO 6.06% MgO 5,27% MgO 5.27% SiO2 6,69% SiO2 6.69% A1203 0,85% A1203 0.85% Cr203 17,98% Cr203 17.98% MnO 3,69% MnO 3.69% FeO 39,30% FeO 39.30% TiO2 0,22% TiO2 0.22% P2O5 0,21% P2O5 0.21% ZnO 6,29% ZnO 6.29% PbO 1,06% PbO 1.06% NiO 3,36% NiO 3.36% CuO 0,39% CuO 0.39% SnO 0,33% SnO 0.33% MoO3 0,15% MoO3 0.15% Na2O 1,64% Na2O 1.64% K2O 1,26% K2O 1.26% CdO 0,07% CoC 0.07% F 1%  F 1% 9. Procédé selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les scories d'acérie répondent à la composition suivante 9. Method according to claims 7 or 8, characterized in that the steel slag corresponds to the following composition CaO 35-60% CaO 35-60% MgO 4-12% MgO 4-12% SiO2 27-37% SiO2 27-37% A1203 2-6% A1203 2-6% Cl203 1-8% Cl203 1-8% MnO 1-3% MnO 1-3% FeO 0,5-4% FeO 0.5-4% Tio2 1-2% Tio2 1-2% P205 0-0,02%. P205 0-0.02%. 10. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 9 au traitement de déchets sidérurgiques tels que des poussières de centrales électriques ou thermiques. 10. Application of the method according to one of claims 1 to 9 to the treatment of iron and steel wastes such as dust from electric or thermal power plants. 11. Application du procédé selon lune des revendications 1 à 6 au traitement des catalyseurs de pot d'échappement de véhicules automobiles ou autres catalyseurs à base de métaux comme : V, Cr, Co, Ni, Cu, 11. Application of the method according to one of claims 1 to 6 to the treatment of exhaust catalysts of motor vehicles or other catalysts based on metals such as: V, Cr, Co, Ni, Cu, Ag, Mo, W à l'état d'oxydes ou de sulfures sur des supports tels que SiO2, Al2O31 et ZrO2.Ag, Mo, W in the form of oxides or sulphides on supports such as SiO2, Al2O31 and ZrO2. 12. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 au traitement des tubes cathodiques en vue de leur inertage, par séparation d'une phase métallique à base de plomb et d'un verre azoté résistant à la lixiviation. 12. Application of the method according to one of claims 1 to 6 to the treatment of cathode ray tubes with a view to their inerting, by separation of a metallic phase based on lead and of a nitrogenous glass resistant to leaching. 13. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 au traitement de Résidus des Fumées d'Incinération d'Ordures Ménagères (REFIOM) en vue de leur inertage, par l'obtention d'un verre azoté à haute résistance à la lixiviation.  13. Application of the method according to one of claims 1 to 6 to the treatment of Household Waste Incineration Smoke Residues (REFIOM) with a view to their inerting, by obtaining a nitrogen glass with high resistance to leaching.
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