FR2912759A1 - Procede de valorisation des poussieres et boues de hauts fourneaux. - Google Patents
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Abstract
Procédé de valorisation des poussières et boues de haut-fourneau selon lequel les gaz de combustion du haut-fourneau sont filtrés et/ou lavés avant rejet à l'atmosphère en générant des boues qui subissent une séparation cyclonique donnant une partie lourde qui est recyclée dans le haut-fourneau, et une partie légère qui ne peut être recyclée dans le haut-fourneau en raison de sa teneur en zinc et/ou en plomb relativement élevée. La partie légère issue de la séparation cyclonique est soumise à un tri granulométrique pour séparer une fraction grossière lourde d'une fraction fine légère, la fraction grossière lourde constituant une boue lourde et dense appauvrie en zinc et/ou en plomb et pouvant être recyclée, tandis que la fraction fine légère constitue une suspension aqueuse contenant les fractions fines enrichies en zinc et/ou en plomb.
Description
PROCEDE DE VALORISATION DES POUSSIERES ET BOUES DE HAUTS FOURNEAUX.
La présente invention a pour objet un procédé de valorisation des poussières et 5 boues de hauts-fourneaux. Dans les procédés de fabrication de la fonte, le minerai de fer est introduit dans un four ou creuset avec du coke et porté à une température d'environ 1600 C grâce à la combustion du coke qui réagit avec l'air injecté dans le four et se transforme en monoxyde de carbone. Dans le même temps les oxydes de fer 10 présents dans le minerai sont réduits en fer métal qui fond et tombe dans la partie basse du creuset, d'où il est régulièrement extrait et dirigé vers le laminoir. Lors de cette réaction de combustion réduction, il y a émission de poussières qui sont transportées par les gaz de combustion vers la partie haute du haut-15 fourneau. Les gaz sont alors filtrés puis lavés avant leur rejet vers l'atmosphère en générant des boues. Ces boues subissent actuellement, sur certains sites de production une séparation cyclonique permettant de recycler la partie lourde. Quant à la partie légère, actuellement elle est simplement stockée dans des 20 lagunes. Cette partie légère contient environ 30 à 35% de matière sèche et ne peut être recyclée en l'état dans les hauts-fourneaux en particulier en raison de sa teneur en zinc et/ou en plomb non compatible avec une production de fonte de qualité. Actuellement il est produit dans le monde environ 600 millions de tonnes de 25 fonte chaque année, sachant que la production d'une tonne de fonte génère approximativement 10kg de poussières, on peut estimer la production mondiale de boue à environ 2 millions de tonnes/an. Or la matière sèche de ces boues étant composée à 60-70% de fer et de carbone (matières valorisables) on conçoit tout l'intérêt d'un procédé qui permettrait de réintroduire dans les hauts- 30 fourneaux ces produits qui sont à ce jour considérés comme des résidus de production. Par ailleurs, les industriels producteurs de fontq, par soucis d'économie, remplacent dans des proportions de plus en plus importantes une partie de leur minerai par des ferrailles provenant des installations de tri/recyclage. II se trouve qu'une proportion non négligeable de ces ferrailles est constituée par des ferrailles zinguées qui augmentent ainsi les teneurs en zinc des poussières. L'élimination du zinc contenu dans ces boues est donc une problématique qui, dans le futur, va se poser de manière de plus en plus insistante. Un problème semblable se pose pour l'élimination du plomb dans les boues. L'enjeu tant économique qu'écologique est donc capital pour les industriels de la fonte.
La présente invention concerne un procédé de purification des boues de hauts-fourneaux en vue de leur valorisation, par élimination ou, à tout le moins, diminution de l'élément indésirable qu'est le zinc et/ou le plomb, pour la fabrication de la fonte. Les brevets FR 2777294 et FR 2805281 décrivent des procédés de traitement et/ou valorisation des poussières d'aciéries. Les poussières métalliques objets du/des procédés selon les brevets évoqués ci-dessus sont recueillies à l'état de poussières sur des filtres à manche et non sous forme de boues comme dans le cas des poussières de hauts-fourneaux. De plus la nature même de ces poussières est différente selon qu'il s'agit de poussières d'aciérie ou de boues de hauts-fourneaux. Dans le premier cas on est en présence de différents oxydes de métaux lourds (Zn, Ni, Mn, Cd, Pb) plus ou moins combinés aux oxydes de fer dans des structures de type spinelle. Dans le cas de la présente invention les métaux à savoir essentiellement le zinc et le fer ne sont pas sous forme d'oxydes mais plutôt sous forme de sulfures ou de métal et de plus on trouve dans les boues de haut-fourneau des quantités importantes de carbone, élément non présent dans les poussières d'aciérie.
Ces différences sont liées à la nature même des procédés de fabrication des aciers d'une part et de la fonte d'autre part. La fonte est produite en atmosphère réductrice et les gaz générés par le haut-fourneau sont réducteurs (monoxyde de carbone et sulfure). Les métaux lourds vaporisés tel que le zinc se condensent alors sur les poussières contenues dans les gaz à l'état de sulfures.
Le procédé objet de la présente invention doit permettre de répondre efficacement à la problématique actuelle et d'anticiper les évolutions futures de l'industrie de la fonte.
L'invention a donc pour objet un procédé de valorisation des boues de haut-35 fourneau consistant à séparer les éléments recyclables dans le four, tels que le fer et le carbone, des éléments indésirables tels que le zinc et/ou le plomb.
Selon l'invention, un procédé de valorisation des poussières et boues de haut-fourneau selon lequel les gaz de combustion du haut- fourneau sont filtrés et/ou lavés avant rejet à l'atmosphère en générant des boues qui selon les sites de production peuvent subir une séparation cyclonique donnant une partie lourde qui est recyclée, et une partie légère qui ne peut être recyclée dans le haut-fourneau en raison de sa teneur en zinc, et éventuellement en plomb, relativement élevée, est caractérisé en ce que la partie légère issue de la séparation cyclonique est soumise à un tri granulométrique pour séparer une fraction grossière lourde d'une fraction fine légère, la fraction grossière lourde constituant une boue lourde et dense appauvrie en zinc et/ou en plomb et pouvant être recyclée, tandis que la fraction fine légère constitue une suspension aqueuse contenant les fractions fines enrichies en zinc et/ou en plomb.
[)e préférence, le tri granulométrique est effectué à l'aide d'un hydro-cyclone ou d'une centrifugeuse II a été observé que, de manière surprenante, les éléments indésirables étaient concentrés majoritairement dans la partie granulométrique la plus fine, c'est-à-dire inférieure à 30-40 microns. Les réglages de la centrifugeuse ou le choix des paramètres de l'hydro-cyclone seront donc effectués en conséquence.
Par hydro-cyclone on désigne un cyclone permettant d'effectuer une séparation sur un liquide contenant des particules solides en suspension.
En sortie de l'outil de tri granulométrique on obtient d'un côté une boue lourde et dense et de l'autre une suspension aqueuse contenant les fines enrichies en 30 zinc et/ou en plomb.
Selon un mode de réalisation du procédé, la partie légère de boue issue de la séparation cyclonique initiale, entrant dans l'outil de tri granulométrique du procédé, est préalablement diluée de façon à optimiser l'opération de tri 35 granulométrique. Ensuite, selon la granulométrie des particules émises par le haut-fourneau, on peut ajouter à la partie légère provenant de la séparation cyclonique, avant tri granulométrique, soit des produits dispersants pour des particules ou agglomérats de granulométrie relativement grande, soit des produits coagulants et/ou floculants pour des particules de granulométrie relativement fine.
[)ans le cas de particules de granulométrie relativement grande, on peut ajouter à la partie légère de boue provenant de la séparation cyclonique, entrant dans l'outil de tri granulométrique, un agent tensioactif tel qu'un alcool gras éthoxylé, ou un agent dispersant tel que des polyacrylates de sodium, des naphtalènes s;ulfonates de sodium, ou encore des résines dispersantes telles que des résines mélamine/formol, ou une combinaison de ces produits. Ces produits sont destinés à disperser les agglomérats présents dans la partie légère de boue de départ et ainsi favoriser un tri granulométrique optimum.
Lorsque la granulométrie des particules contenues dans la boue est relativement fine, on peut à l'inverse être amené à utiliser des agents floculants et/ou coagulants afin d'agglomérer les fractions granulométriques les plus fines et ainsi mieux les séparer des fractions plus grossières dans l'outil de tri granulométrique. Cela dépend de la granulométrie initiale des poussières qui sont émises par le haut fourneau.
Après ce tri granulométrique, on obtient une fraction grossière lourde dont la teneur massique en matière sèche est importante, de 60 à 75%. Cette fraction grossière lourde subit un essorage naturel lors d'un stockage en vrac, avant d'être orientée vers une station de préparation de charge par bouletage en vue de sa réinjection dans le haut-fourneau. Quant à la fraction fine légère, issue du tri granulométrique, elle consiste en une suspension aqueuse dont la teneur en matière sèche peut beaucoup varier en fonction de la qualité de la boue entrante, en particulier de sa granulométrie. Cette fraction légère subit ensuite une lixiviation acide destinée à abaisser la teneur en zinc (et éventuellement de plomb) de la matière sèche qu'elle contient.
Selon un mode préférentiel de mise en oeuvre du procédé, si la fraction légère à traiter contient seulement du zinc, l'étape de lixiviation est réalisée sur une suspension aqueuse contenant environ 10 à 20% en masse de matière sèche, préférentiellement 12.5 à 17.5% à laquelle on ajoute de l'acide sulfurique du commerce titrant entre 32 et 98% en présence d'un oxydant choisi préférentiellement parmi l'air, l'oxygène, l'eau oxygénée ou encore l'ozone. Le but est de maintenir pendant la réaction un potentiel électrochimique compris entre 500 et 650 mV et de préférence entre 550 et 600mV et un pH voisin de 2.
La quantité molaire d'acide utilisée sera comprise dans un rapport [quantité rnolaire d'acide divisée par la quantité molaire de zinc à dissoudre] de 3 à 10 et préférentiellement de 4 à 8. La température de la réaction sera comprise entre 20 et 80 C et préférentiellement entre 25 et 45 C. La durée de réaction sera comprise entre 30 min et 1 h30 et préférentiellement entre 45 min et 1 h15.
La solution constituée d'eau + acide + d'éventuels réactifs complémentaires est appelée par la suite la solution lixiviante. [)ans un autre mode de réalisation, on peut ajouter à la solution lixiviante un agent tensioactif destiné à favoriser l'action de l'acide.
A la fin de la réaction, on procède à une neutralisation partielle de la solution lixiviante à l'aide d'agents basiques en solution tels que NH4OH, NaOH, KOH, CaO, MgO, NaHCO3, KHCO3, Na2CO3, K2CO3 on peut envisager l'utilisation de CaCO3, MgCO3 ou CaMg(CO3)2 en solution ou en suspension, afin d'amener le pH de la solution à une valeur comprise entre 3.3 et 3.7. (On préférera la soude et la chaux).
Après cette étape de neutralisation on procède à la filtration afin de récupérer d'un côté le solide qui a été débarrassé du zinc qu'il contenait et peut ainsi être recyclé vers le haut-fourneau, et de l'autre une solution de sulfate de zinc qui pourra soit être réutilisée comme solution lixiviante (si sa teneur en zinc est faible, à savoir inférieure à 12g/L) afin de l'enrichir en Zn, soit être valorisée dans des filières adéquates qui en extrairont le zinc sous sa forme métallique.
Selon un autre mode de réalisation, si la fraction légère à traiter issue du tri granulométrique première étape du procédé contient non seulement du zinc, mais aussi du plomb, on procède à une lixiviation acide en présence d'acide chlorhydrique. En effet, le plomb étant très faiblement soluble dans l'acide sulfurique faiblement concentré, il devient alors nécessaire d'utiliser d'autres types d'acides tels l'acide chlorhydrique. L'étape de lixiviation est alors réalisée dans les mêmes conditions de pH, de potentiel, de durée et de température de réaction que dans le cas de l'acide sulfurique. La proportion d'acide à utiliser est telle que la quantité molaire d'acide est comprise entre 4 à 12 fois la somme des quantités molaires de zinc et de plomb à dissoudre et préférentiellement entre 5 et 10. La durée de réaction sera comme précédemment comprise entre 30 min et 1 h30 et préférentiellement entre 45min et 1 h15. Un agent tensio-actif pourra ici aussi être ajouté à la solution lixiviante afin d'améliorer la mise en solution du zinc et du plomb.
A la fin de la réaction, une neutralisation partielle est réalisée à l'aide des 5 rnêmes agents basiques que ceux cités précédemment afin d'élever le pH à une valeur comprise entre 3,3 et 3,7.
On procède alors à une filtration, de préférence sur un filtre à plateau qui permet à la fin du pressage un rinçage des gâteaux à l'eau propre, afin 10 d'éliminer au mieux les chlorures qui sont des éléments agressifs pour le haut-fourneau.
Si nécessaire, on pourra procéder à un lavage plus approfondi en redispersant les gâteaux de pressage dans de l'eau propre et en filtrant à nouveau sur le 15 filtre à plateau.
Une autre possibilité consiste en l'utilisation d'acide nitrique en remplacement cle l'acide chlorhydrique.
20 Quelques exemples de réalisation du procédé sont maintenant donnés. Exemple 1
Pour l'étape de tri granulométrique, la partie légère de boue entrant dans le 25 processus présentait les caractéristiques suivantes exprimées en pourcentage en masse : Matière sèche : 24% Teneur en Zn 1.6% Teneur en Fer 28.5% 30 Carbone 35,8%
Au moment de la dilution et avant passage dans un hydro-cyclone (constituant l'outil de tri granulométrique), est ajoutée une quantité de floculant de type polyacrylamide anionique d'environ 0.05 % (en volume). A la sortie de l'outil de 35 tri granulométrique, pour 100kg de matière sèche de départ, on obtient deux fractions : Fraction légère (pourcentages en masse): Matière sèche de la fraction légère : 68 kg Teneur en Zn dans la M.S : 1.85% Teneur en Fe dans la M.S : 21% Teneur en Carbone dans la M.S : 35% L'abréviation M.S. signifie Matière sèche 10 Fraction lourde (pourcentages en masse) : Matière sèche de la fraction lourde : 32kg Teneur en Zn dans la M.S : 0.21% Teneur en Fe dans la M.S : 32.4% Teneur en Carbone dans la M.S : 37% On constate que l'opération de tri granulométrique a permis de générer une fraction lourde directement recyclable dans le haut-fourneau, parce que pauvre en Zn et une fraction légère plus riche en Zn qui sera envoyée vers l'étape de 20 lixiviation acide.
Exemple 2 .1
Dans un deuxième exemple la partie légère de boue entrant dans le processus 25 a les caractéristiques suivantes, données en pourcentages en masse : Matière sèche : 29.3% Teneur en Zn 2.1% Teneur en Fer 33.8% Carbone 34.2% 30 Pour 100kg de matière sèche entrant, on obtient à la sortie de l'outil de tri granulométrique, deux fractions dont les compositions en masse sont les suivantes : Matière sèche de la fraction légère : 73kg 35 Teneur en Zn dans la M.S : 1.85% Teneur en Fe dans la M. S : 21% Teneur en Carbone dans la M.S : 35% 15 8 Matière sèche de la fraction lourde : 26.7kg Teneur en Zn dans la M.S : 0. 38% Teneur en Fe dans la M.S : 31.5% Teneur en Carbone dans la M.S : 40,2% Encore une fois on constate que l'opération de tri granulométrique a permis de concentrer le zinc dans la fraction légère, permettant ainsi de recycler vers le haut-fourneau, sans autre opération, la fraction lourde.
10 Exemple 2.2
La partie légère de boue utilisée en entrée dans l'exemple 2.1 est reprise mais, cette fois, dans une cuve de dilution on ajoute 0.01% d'agent mouillant de type alcool gras éthoxylé, et on obtient après tri granulométrique (compositions 15 en masse) : Matière sèche de la fraction légère : 77.3kg Teneur en Zn dans la M.S : 1.88% Teneur en Fe dans la M.S : 21% Teneur en Carbone dans la M.S : 35% Matière sèche de la fraction lourde : 22kg Teneur en Zn dans la M.S : 0. 25% Teneur en Fe dans la M.S : 40.6% Teneur en Carbone dans la M.S : 30% L'utilisation d'agent mouillant a donc permis, par rapport à l'exemple précédent, d'enrichir encore un peu plus la fraction lourde en fer, et d'abaisser sa teneur en carbone et surtout en Zn ce qui est l'objectif du procédé.
Exemple 3.1
Dans un autre exemple, pour 100 kg de matière sèche entrant dans le processus du tri granulométrique, et sans avoir ajouté aucun produit, on obtient 35 (compositions en masse): Matière sèche de la fraction légère : 58.8kg Teneur en Zn dans la M.S : 1.68% 20 25 30 9 Teneur en Fe dans la M.S : 26% Teneur en Carbone dans la M.S : 44.6% Matière sèche de la fraction lourde : 41.1 kg Teneur en Zn dans la M.S : O. 26% Teneur en Fe dans la M.S : 25.3% Teneur en Carbone dans la M.S : 45.6% Exemple 3.2
En reprenant la boue utilisée en entrée de tri granulométrique selon l'exemple 3.1, et en ajoutant 0.1%(en volume) de résine mélamine/formol, on obtient en sortie de tri granulométrique (compositions en masse) :
15 Matière sèche de la fraction légère : 60.5kg Teneur en Zn dans la M.S : 1.75% Teneur en Fe dans la M.S : 26% Teneur en Carbone dans la M.S : 44.6%
20 Matière sèche de la fraction lourde : 38.kg Teneur en Zn dans la M.S : O. 22% Teneur en Fe dans la M.S : 28.3% Teneur en Carbone dans la M.S : 40.6%
25 L'utilisation d'agent dispersant a donc permis d'enrichir la fraction lourde en fer, et d'abaisser la teneur en carbone et surtout en Zn ce qui est l'objectif du procédé.
C)n donne maintenant quelques exemples de réalisation de l'étape de lixiviation 30 sur la fraction légère de la boue sortant du tri granulométrique. Cette fraction légère est au préalable pressée sur un filtre presse avant d'être diluée à nouveau de façon à amener son taux de matière sèche aux environs de 15%.
Exemple 4 Dans cet exemple, une fraction légère issue de l'étape de tri granulométrique présente la composition en masse suivante : Teneur en Zn dans la M.S : 1.99% 10 35 10 Teneur en Fe dans la M.S : 17.3% Teneur en Carbone dans la M.S : 55.1% On fait réagir, pendant 1 h30 , 100kg de matière sèche ayant la composition ci- dessus, dilués dans 650kg d'eau, avec 17kg d'H2SO4(92%) ajoutés à raison de 13kg à t0 =0, puis 1.5kg à t=t0 +20min, puis 1.5kg à t0+60min et enfin l kg a t0+75min, tout en maintenant le potentiel de la solution aux environ de 550 mV grâce à l'ajout d'eau oxygénée. Ensuite, on neutralise partiellement la suspension pour amener son pH à 3,42 avec 7.18kg d'une solution de soude à 30% . La suspension est alors filtrée sur un filtre presse et on récupère un gâteau ayant les caractéristiques suivantes, en pourcentages massiques : Teneur en matière sèche : 61.3% Teneur en Zn dans la M.S : 0.22% Teneur en Fe dans la M.S : 18.1% Teneur en Carbone dans la M.S : 55%
et une solution de sulfate zinc contenant 2.55 g/L de Zn
On constate donc à l'issue de cette étape, que l'on a bien diminué la teneur en 20 Zn de la matière sèche (solide), qui est maintenant acceptable comme matière de base pour le haut-fourneau.
Exemple 5
25 Dans un autre exemple, une fraction légère issue de l'étape de tri granulométrique présente la composition suivante : Teneur en matière sèche : 54% Teneur en Zn dans la M.S : 2.6% Teneur en Fe dans la M.S : 26.8% 30 Teneur en Carbone dans la M.S : 45%
Après avoir fait réagir, pendant 1h à 45 C, 100kg de matière sèche ayant la composition ci-dessus, dilués dans 610kg d'eau, avec 17,9kg d'H2SO4(92%) ajoutés de façon à maintenir un pH de la suspension proche de 2, tout en 35 maintenant le potentiel de la solution aux alentours de 600mV en injectant de l'ozone dans le réacteur, on neutralise partiellement avec 7.55kg de chaux vive de manière à amener le pH à la valeur de 3.37.
La suspension est alors filtrée et on récupère d'un côté un solide ayant les caractéristiques, en pourcentages massiques, ci-dessous : Teneur en matière sèche : 55% Teneur en Zn dans la M.S : 0.15% Teneur en Fe dans la M.S : 28.6% Teneur en Carbone dans la M.S : 43%
et une solution de sulfate de zinc contenant 3.45 g/I de Zn. 10 Exemple 6
Dans un autre exemple, la même fraction légère que celle utilisée dans l'exemple 5 précédent constitue la matière sèche à traiter. On a mis en présence 100 kg de matière sèche avec 630 kg de la solution de 15 Zn recueillie dans l'exemple 5 avec 18.2kg d'acide sulfurique à 92% qui ont été ajoutés en plusieurs fois au cours des 45 minutes de réaction à 55 C. Pendant cette réaction le potentiel de solution a été maintenu à 570 mV grâce à l'ajout d'eau oxygénée. A la fin du temps de réaction on neutralise partiellement la suspension avec une 20 solution de soude à 30% de manière à obtenir un pH final de 3,56. La suspension est alors filtrée et on récupère d'un côté un solide ayant les caractéristiques en pourcentages massiques ci-dessous : Teneur en matière sèche : 54% Teneur en Zn dans la M.S : 0.22% 25 Teneur en Fe dans la M.S : 27.7% Teneur en Carbone dans la M.S : 42.2%
et une solution de sulfate zinc contenant 6.80 g/I de Zn.
30 Exemple 7 Enfin dans un dernier exemple, pour 100kg de matière sèche ayant la composition massique suivante : Teneur en matière sèche : 57% Teneur en Zn dans la M.S : 2.13% 35 Teneur en Pb dans la M.S : 0.97% Teneur en Fe dans la M.S : 27.7% Teneur en Carbone dans la M.S : 43% on a mis en présence 100 kg de matière sèche avec 600 kg d'eau et 22.5 kg d'acide chlorhydrique à 37%(d=1.18) ajouté en plusieurs fois au cours des 75 rnin de réaction à 25 C. A la fin de ce temps le potentiel de la suspension a été rnonté à +600 mV avec de l'eau oxygénée, et le pH ajusté à 3.4 avec de l'ammoniaque. Enfin la suspension à été filtrée sur un filtre à plateau et les gâteaux obtenus ont été rincés avec 550 litres d'eau propre. Le solide récupéré a alors les caractéristiques massiques ci-dessous : Teneur en matière sèche : 53% Teneur en Zn dans la M.S : 0.15% Teneur en Pb dans la M.S : 0.08% Teneur en Fe dans la M.S : 27.7% Teneur en Carbone dans la M.S : 42.2%
Le procédé de l'invention constitue un progrès significatif pour les industries de la fonte, tant au point de vue économique qu'au point de vue écologique.
Claims (27)
1. Procédé de valorisation des poussières et boues de haut-fourneau selon lequel les gaz de combustion du haut-fourneau sont filtrés et/ou lavés avant rejet à l'atmosphère en générant des boues qui subissent une séparation cyclonique donnant une partie lourde qui est recyclée dans le haut-fourneau, et une partie légère qui ne peut être recyclée dans le haut-fourneau en raison de sa teneur en zinc et/ou en plomb relativement élevée, caractérisé en ce que la partie légère issue de la séparation cyclonique est soumise à un tri granulométrique pour séparer une fraction grossière lourde d'une fraction fine légère, la fraction grossière lourde constituant une boue lourde et dense appauvrie en zinc et/ou en plomb et pouvant être recyclée, tandis que la fraction fine légère constitue une suspension aqueuse contenant les fractions fines enrichies en zinc et/ou en plomb.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tri granulométrique est effectué à l'aide d'un hydro-cyclone ou d'une centrifugeuse.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la granulométrie 20 des fractions fines issues du tri granulométrique est inférieure à 30-40 microns.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, avant de subir le tri granulométrique, la partie légère provenant de la séparation cyclonique initiale est préalablement diluée de façon à optimiser l'opération de tri granulométrique.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour traiter des particules de granulométrie relativement grande émises par le haut-fourneau, caractérisé en ce que l'on ajoute à la partie légère provenant de la séparation cyclonique, avant tri granulométrique, des produits dispersants,
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on ajoute à la partie légère provenant de la séparation cyclonique un agent tensioactif.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'agent tensioactif est 35 un alcool gras éthoxylé. 25 30
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on ajoute à la partie légère 0.01% d'agent mouillant de type alcool gras éthoxylé.
9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on ajoute à la partie légère un agent dispersant choisi parmi les polyacrylates de sodium, les naphtalènes sulfonates de sodium, les résines dispersantes, les résines mélamine/formol, ou une combinaison de ces produits.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, pour traiter des particules de granulométrie relativement fine émises par le haut-fourneau, caractérisé en ce que l'on ajoute à la partie légère provenant de la séparation cyclonique, avant tri granulométrique, des produits coagulants et/ou floculants.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après le tri granulométrique, on obtient une fraction grossière lourde dont la teneur massique en matière sèche est de 60 à 75%, qui subit un essorage naturel lors d'un stockage en vrac, avant d'être orientée vers une station de préparation de charge par bouletage en vue de sa réinjection dans le haut-fourneau.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fraction fine légère issue du tri granulométrique consiste en une suspension aqueuse dont la teneur en matière sèche varie en fonction de la qualité de la boue entrante, et qui est soumise à une lixiviation acide destinée à abaisser la teneur en zinc de la matière sèche qu'elle contient.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape de lixiviation est réalisée sur une suspension contenant environ 10 à 20% en masse de matière sèche, à laquelle on ajoute de l'acide sulfurique du commerce titrant entre 32 et 98% en présence d'un oxydant pour maintenir pendant la réaction un potentiel électrochimique compris entre 500 et 650 mV et un pH voisin de 2.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la suspension contient environ 12.5 à 17.5% en masse de matière sèche.
15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que l'oxydant est choisi parmi l'air, l'oxygène, l'eau oxygénée ou encore l'ozone.
16. Procédé selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le potentiel électrochimique est compris entre 550 et 600 mV
17. Procédé selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que la quantité molaire d'acide utilisée est comprise dans un rapport [ quantité molaire d'acide divisée par la quantité molaire de zinc à dissoudre ] de 3 à 10.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le rapport [quantité molaire d'acide divisée par la quantité molaire de zinc à dissoudre] est compris entre 4 et 8.
19. Procédé selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que la température de la réaction est comprise entre 20 et 80 C et la durée de réaction 15 est comprise entre 30 min et 1 h30 .
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la température de la réaction est comprise entre 25 et 45 C et la durée de réaction est comprise entre 45 min et 1h15 .
21. Procédé selon la revendication 12 selon lequel une solution lixiviante est formée par l'addition d'acide à la suspension aqueuse, caractérisé en ce que l'on ajoute à la solution lixiviante un agent tensioactif destiné à favoriser l'action de l'acide. 25
22. Procédé selon la revendication 12 selon lequel une solution lixiviante est formée par l'addition d'acide à la suspension aqueuse, caractérisé en ce que à la fin de la réaction on procède à une neutralisation partielle de la solution lixiviante à l'aide d'agents basiques en solution pris parmi NH4OH, NaOH, 30 K:OH, CaO, MgO, NaHCO3, KHCO3, Na2CO3, K2CO3, CacO3, MgCO3, CaMg(CO3)2 en solution ou en suspension, afin d'amener le pH de la solution à une valeur comprise entre 3.3 et 3.7.
23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que, après l' étape de 35 neutralisation, on procède à la filtration afin de récupérer d'un côté le solide qui a été débarrassé du zinc qu'il contenait et peut ainsi être recyclé vers le haut-fourneau, et de l'autre une solution de sulfate de zinc qui peut soit être réutilisée comme solution lixiviante (si sa teneur en zinc est inférieure à environ 12g/L) 20afin de l'enrichir en Zn, soit valorisée dans des filières adéquates qui récupéreront le zinc sous sa forme métallique.
24. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, lorsque la fraction fine légère à traiter issue du tri granulométrique contient non seulement clu zinc, mais aussi du plomb, on procède à une lixiviation acide en présence d'acide chlorhydrique.
25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la proportion d'acide à utiliser est telle que la quantité molaire d'acide est comprise entre 4 à 12 fois la somme des quantités molaires de zinc et de plomb à dissoudre et préférentiellement entre 5 et 10.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'un agent tensio- actif est ajouté à la solution lixiviante ;afin d'améliorer la mise en solution du zinc et du plomb.
27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'à la fin de la réaction, une neutralisation partielle est réalisée à l'aide d' agents basiques en solution pris parmi NH4OH, NaOH, KOH, CaO, MgO, NaHCO3, KHCO3, Na2CO3, K2CO3, CacO3, MgCO3, CaMg(CO3)2 en solution ou en suspension, afin d'élever le pH à une valeur comprise entre 3,3 et 3,7.
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