WO1997006114A1 - Procede de traitement de dechets contenant des contaminants metalliques - Google Patents

Procede de traitement de dechets contenant des contaminants metalliques Download PDF

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WO1997006114A1
WO1997006114A1 PCT/FR1996/001248 FR9601248W WO9706114A1 WO 1997006114 A1 WO1997006114 A1 WO 1997006114A1 FR 9601248 W FR9601248 W FR 9601248W WO 9706114 A1 WO9706114 A1 WO 9706114A1
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waste
phase
mixture
treatment
metal
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PCT/FR1996/001248
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Inventor
John Razafindrakoto
Jaime Botella Arboledas
Original Assignee
Cernix
Acerinox S.A.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/002—Use of waste materials, e.g. slags
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/25—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
    • B09B3/29—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix involving a melting or softening step

Definitions

  • 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 iron and steel industry, the automobile industry or in the field of household waste recovery.
  • the metallic contaminants which are dealt with 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 their recovery for their recovery.
  • the object of the invention is to provide a process for the treatment of waste containing metallic contaminants, which combines the above-mentioned advantages and by law it is also possible to recover most of the recoverable metals. According to the invention, this is achieved by carrying out the following operations:
  • the process according to the invention reveals the metal or the metallic phase by reaction in the liquid phase between metallic cations of the waste and nitride ions of aluminum nitride.
  • the reaction scheme is as follows:
  • the metal Me can for example be v, cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Ag.
  • the predominant reaction is written:
  • the standard free energy variation ⁇ G 0 of reaction (3) is negative over a wide temperature range for many metals such as gue v, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Ag.
  • the theory therefore predicts l appearance of the metal by reaction of aluminum nitride and metal oxide in a temperature range.
  • the calculation of the variation of standard free energy ⁇ G 0 of reaction (4) as a function of temperature has shown that the values of ⁇ G 0 are always negative in a wide range of temperatures between 1000 and 2000 K. The values of ⁇ G 0 for these two temperatures are respectively close to -70 and -80 kcal.mole-1.
  • the method according to the invention gives rise either to obtaining a vitreous substrate at the dual surface migrating a metalligal layer Me, or to obtaining a true two-phase material comprising a metalligal phase and an amorphous phase.
  • the waste contains several metals, it can give rise to, according to the value of the free energy relating to each of the metals, to the formation of one or more more or less complex metalligal phases.
  • the aluminum nitride is added to the said mixture. stoichiometric excess in relation to metallic contaminants. On the one hand, the probability of reducing all of the metal oxides involved is thus increased.
  • the formation of the second phase that is to say of a glass, is facilitated in this way. nitrogen.
  • This second phase retains the metallic contaminants which, possibly, did not give rise to the formation of a metallic phase.
  • the method according to the invention guarantees the inerting of the metallic contaminants, these being anyway trapped, in the nitrogenous glass in the case where there is no formation of a metal.
  • the melting of said mixture is obtained by bringing said mixture to a temperature of the order of 1200 to 1600 ° C. 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.
  • the pulverulent mixture of waste is used with a particle size between 0.5 and 200 ⁇ m.
  • 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 may for example be constituted by an inert gas, such as argon, or even by nitrogen.
  • 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.
  • the second metal phase is recovered by flotation, in the form of an alloy, in particular based on chromium and nickel.
  • the additional mineral load of vitrification based on silica and alumina is constituted by another waste such as a clinker of incineration of household refuse or other glass waste such as gue discarded glass cullet.
  • a combination of these wastes can also be used.
  • a combination based on Household Waste Incineration Smoke Residues comprising calcium and thermal plant ash.
  • This waste is mixed with an alloy based on Si ⁇ 2 and AI 2 O 3 .
  • This method can still be advantageously used for the purpose of treating dust comprising transition elements.
  • the process according to the invention can be used preferably for the treatment of wastes such sidérurgigues gue dust électrigues central or thermigues.- • It can also be used more preferably for the treatment of exhaust catalysts for motor vehicles or other metal-based catalysts such as: V, Cr, Co, Ni, Cu, Ag, Mo, W in the form of oxides or sulfides on supports such as gue S1O 2 , AI 2 O 3 and Zr ⁇ 2 - On can also treat metal oxides or sulphides of the M 1 M 2 PONH type, in which Mi and M 2 are metals, such as Cr, Zr, Al, Ga in particular. This process can also be used to separate, for example, vanadium, in A1VONH. 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 metalligous substances.
  • 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.
  • mistletoe constitutes an advantageous embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 represents an X-ray energy dispersion spectrum of a metallic phase FeNiCr obtained according to the method according to the invention.
  • 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 metallographic phase represented in FIG. 1.
  • FIG. 3 represents an X-ray energy dispersion spectrum of a lead-based metal phase obtained according to the method according to the invention.
  • 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 metallographic phase represented in FIG. 3.
  • the method according to the invention is used to treat waste from the steel industry.
  • This waste includes dust from steelworks smoke and thus steelworks slag.
  • composition of the dust from steelworks is as follows:
  • composition of the steel slag is as follows:
  • compositions of steelworks dust and steelworks slag are complementary from the point of view of their contribution in Si ⁇ 2 and AI2O3.
  • the dust provides essentially Si ⁇ 2 and little AI2O3 while the slag provides the complement in
  • AI2O3 necessary to avoid having to use a mineral vitrification charge.
  • This mixture is brought to fusion at a temperature between 1200 and 1250 ° C.
  • a solid is thus obtained, the examination of which under the scanning microscope reveals that it consists of two distinct phases, namely a first apparently glassy phase and a second metallographic phase. These two phases are separated from each other, the metal phase ending up at the bottom of the reactor.
  • the x-ray energy dispersion spectrum of the metallurgical phase shown in FIG. 1, shows that it essentially comprises iron and, to a lesser extent, nickel and chromium.
  • the composition of the metal phase is determined by micro-analysis. It is reported in Table I below.
  • the spectrum of energy dispersion of X-rays of the glassy phase shows that this essentially comprises silicon and calcium. It includes, to a lesser extent, magnesium, aluminum, titanium, chromium, manganese and iron.
  • the spectrum has the same appearance as that of a calcium silicate CaSi ⁇ 3 or an aluminosilicate of calcium and magnesium containing traces of Cr, Mn, Fe and Ti.
  • the method according to the invention gives rise to the transformation of the metal elements in the form of oxides, into metal elements.
  • the method according to the invention has also been implemented on glasses coming from lead-based cathode-ray tubes. It is a CORNING glass type 0138 of composition:

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Abstract

L'invention concerne un 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. Ce procédé consiste à: mélanger lesdits déchets à l'état pulvérulent avec du nitrure d'aluminium et, le cas échéant, un complément de charge minérale de vitrification à base de silice et d'alumine; porter à fusion le mélange jusqu'à obtention d'une première phase vitreuse azotée résistant à la lixiviation et d'une seconde phase métallique, et séparer et solidifier des deux phases en vue de la mise en décharge ou du stockage temporaire de la première et du recyclage de la seconde. Il est utilisé pour l'inertage ou la valorisation des déchets contenant des contaminants métalliques.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT DE DECHETS CONTENANT DES CONTAMINANTS METALLIQUES
L ' invention a pour objet un procédé de traitement de déchets contenant des contaminants métalligues . Elle vise également des applications de ce procédé , notamment dans l ' industrie sidérurgigue , automobile ou dans le domaine de la récupération des ordures ménagères .
Les contaminants métalligues dont il est guestion 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 .
On connaît dé jà des procédés destinés à traiter les déchets contenant des contaminants métalligues . A titre d ' exemple , on peut citer les procédés de traitements pyrométallurgigues basés sur une réduction des contaminants métalligues par le carbone à haute température, tels gue les procédés IMS - Tetronics ou 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 . I l existe donc un besoin de fournir un procédé de traitement de tels déchets gui soit plus économigue , plus simple à exploiter et plus rentable gue ceux gui existent déj à , ce procédé garantissant en outre de manière sûre 1 ' inertage des contaminants métalligues . L ' invention a pour but de f ournir un procédé de traitement de déchets contenant des contaminants métalligues , gui cumule les avantages précités et par leguel il est possible en outre de récupérer la plupart des métaux valorisables . 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 (S1O2) et/ou d'alumine (AI2O3),
. la fusion du mélange jusgu'à obtention d'une première phase vitreuse azotée résistant à la lixiviation et d'une seconde phase métalligue, 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.
Le procédé suivant l'invention fait apparaître le métal ou la phase métalligue par réaction en phase liguide entre des cations métalligues des déchets et des ions nitrures du nitrure d'aluminium. Le schéma reactionnel est le suivant :
3 Men+ + n N3- → 3 Me + n/2 N2 (1)
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 :
3 τi^+ + 4 N3- -→ 3 TiN + 1/2 N2 (2)
Ces réactions chimigues peuvent aussi s'écrire sous la forme schématigue :
3 Me O + 2 AlN -→ AI2O3 + 3 Me + N2 (3)
3 T1O2 + 4 AIN -→ 2AI2O3 + 3 TiN + 1/2 N2 (4)
Les réactions (3) de réduction d'oxyde métalligue s'écrivent par exemple ainsi :
3 Fe O + 2 AIN -→ AI2O3 + 3 Fe + N2 3 Co O + 2 AIN -→ AI2O3 + 3 Co + N2 3 Ni 0 + 2 AIN → AI2O3 + 3 Ni + N2 3 Cu O + 2 AlN -→ AI2O3 + 3 Cu + N2
Cette notation plus traditionnelle, gui ne fait pas appel au formalisme ionigue, présente l'avantage de faciliter la détermination de l'énergie libre de la réaction ΔG. En effet, on se réfère aux grandeurs thermodynamigues déjà calculées pour des composés définis.
La variation d'énergie libre standard ΔG0 de la réaction (3) est négative dans une large plage de température pour de nombreux métaux tels gue 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 métalligue dans une plage de température. Par ailleurs, le calcul de la variation d'énergie libre standard ΔG0 de la réaction (4) en fonction de la température a montré gue les valeurs de ΔG0 sont toujours négatives dans une large gamme de températures comprises entre 1000 et 2000 K. Les valeurs de ΔG0 pour ces deux températures sont respectivement voisines de -70 et de -80 kcal.mole-1. Les valeurs utilisées pour ces déterminations sont indiguées 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 l'US Bureau of Mines.
Le procédé selon l'invention donne lieu, soit à l'obtention d'un substrat vitreux à la surface duguel migre une couche métalligue Me, soit à l'obtention d'un véritable matériau biphasé comportant une phase métalligue 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 métalligues plus ou moins complexes.
Par ailleurs, il est possible gue toutes ces phases métalligues soient produites à la surface de la substance vitreuse. Il est également envisageable gu'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 métalligue et la phase vitreuse, on observera généralement l'apparition de la phase métalligue au fond du réacteur. Dans tous les cas, ces phases seront séparées par des moyens connus de l'homme du métier, tels gu'une flottation, une centrifugation ou tout autre procédé approprié. Selon un mode de mise en oeuvre préférentiel du procédé selon l'invention, le nitrure d'aluminium est ajouté au dit mélange en. excès stoechiométrigue par rapport aux contaminants métalligues. D'une part, on augmente ainsi la probabilité de réduire l'ensemble des oxydes métalligues mis en jeu. D'autre part, on facilite de cette manière la formation de la deuxième phase, c'est- à-dire d'un verre azoté. Cette deuxième phase retient les contaminants métalligues gui, éventuellement, n'ont pas donné lieu à la formation d'une phase métalligue. En somme, le procédé selon l'invention garantit l'inertage des contaminants métalligues, ceux-ci étant de toute façon piégés, dans le verre azoté dans le cas où il n'y a pas formation d'un métal.
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 eux- mêmes suffisamment de S1O2 et de Al203, la mise en oeuvre d'une telle charge est absolument superflue.
De préférence, la fusion dudit mélange est obtenue en portant ledit mélange à une température de l'ordre de 1200 à 1600°C. 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.
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.
Plus préférentiellement, le mélange pulvérulent des déchets est mis en oeuvre avec une granulométrie comprise entre 0,5 et 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.
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 gue l'argon, ou encore par de l'azote.
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 fréguence.
Avantageusement, la seconde phase métalligue est récupérée par flottation, sous la forme d'un alliage, notamment à base de chrome et de nickel.
De préférence, le complément de charge minérale de vitrification à base de silice et d'alumine est constitué par un autre déchet tel gu'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères ou d'autres déchets verriers tels gue les calcins verriers rebutés.
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 thermigues. On mélange ces déchets avec un alliage à base de Siθ2 et de AI2O3.
On peut encore utiliser avantageusement ce procédé dans le but de traiter des poussières comportant des éléments de transition.
Le procédé conforme à l'invention peut être utilisé préférentiellement pour le traitement de déchets sidérurgigues tels gue des poussières de centrales électrigues ou thermigues.-• 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 gue S1O2, AI2O3 et Zrθ2- On peut également traiter des oxydes ou sulfures métalligues de type M1M2PONH, dans lesguels Mi et M2 sont des métaux, tels gue notamment Cr, Zr, Al, Ga. On peut encore utiliser ce procédé pour séparer par exemple le vanadium, dans A1VONH. 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 métalligues.
Le procédé selon l'invention peut avantageusement servir pour le traitement des tubes cathodigues en vue de leur inertage, par séparation d'une phase métalligue à base de plomb et d'un verre azoté résistant à la lixiviation.
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.
L'invention pourra être mieux comprise à l'aide de l'exemple non limitatif gui suit et gui constitue un mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention.
Cet exemple est décrit en regard des figures annexées 1 et
2.
La figure 1 représente un spectre de dispersion d'énergie de rayons X d'une phase métalligue FeNiCr obtenue conformément au procédé selon l'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 métalligue représentée sur la figure 1.
La figure 3 représente un spectre de dispersion d'énergie de rayon X d'une phase métalligue à base de plomb obtenue conformément au procédé selon l'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 métalligue représentée sur la figure 3. Exemple
On met en oeuvre le procédé conforme à l'invention pour traiter des déchets provenant de l'industrie sidérurgigue. Ces déchets comprennent des poussières de fumées d'aciérie ainsi gue des scories d'aciérie.
La composition des poussières de fumées d'aciérie est la suivante:
CaO 6,06%
MgO 5,27%
Si02 6,69%
A1203 0,85%
Cr203 17,98%
MnO 3,69% FeO 39,30%
Ti02 0,22%
P205 0,21%
ZnO 6,29%
PbO 1,06%
NiO 3,36%
CuO 0,39%
SnO 0,33%
Mo03 0,15%
Na20 1,64% κ2o 1,26%
CdO 0,07%
F 1%
La composition des scories d'aciérie est la suivante :
CaO 35-60%
MgO 4-12%
Si02 27-37%
A1203 2-6%
Cr203 1-8%
MnO 1-3%
FeO 0,5-4%
Ti02 1-2%
P205 0-0,02% Pour traiter ces déchets, on réalise un mélange dont la composition massigue est la suivante :
i) 20 à 30% des poussières de fumée d'aciérie de composition indiguée précédemment, ii) 55 à 70% de scories d'aciérie de composition indiguée précédemment, iii) 9 à 10% de Si02, iv) 5 à 7% d'AlN. On observe gue les compositions de poussières d'aciérie et de scorie d'aciérie sont complémentaires du point de vue de leur apport en Siθ2 et AI2O3. En effet, les poussières apportent essentiellement Siθ2 et peu de AI2O3 tandis gue les scories apportent le complément en
AI2O3 nécessaire pour éviter d'avoir recours à une charge minérale de vitrification.
Ce mélange est porté à fusion à une température comprise entre 1200 et 1250°C. On obtient ainsi un solide, dont l'examen au microscope à balayage révèle gu'il est constitué par deux phases distinctes, à savoir une première phase apparemment vitreuse et une deuxième phase métalligue. Ces deux phases sont séparées l'une de l'autre, la phase métalligue se retrouvant au fond du réacteur.
Le spectre de dispersion d'énergie de rayon X de la phase métalligue, représenté sur la figure 1, révèle gue celle-ci comprend essentiellement du fer et, en moindre proportion, du nickel et du chrome. La composition de la phase métalligue est déterminée par micro-analyse. Elle est rapportée dans le tableau I ci-après.
Tableau I
Elément Pourcentage Pourcentage massigue atomigue
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 gue 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.
Sa composition, déterminée également par micro¬ analyse, est reportée dans le tableau II ci-après :
Tableau II
Elément Pourcentage Pourcentage massigue atomigue
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 gue la phase vitreuse est enrichie en aluminium. Le spectre a la même allure gue celui d'un silicate de calcium CaSiθ3 ou d'un aluminosilicate de calcium et de magnésium contenant des traces de Cr, Mn, Fe et Ti.
On remargue également gue cette phase vitreuse paraît homogène.
Par conséguent, le procédé selon l'invention donne lieu à la transformation des éléments métalligues sous forme d'oxydes, en éléments métalligues.
On peut donc en tirer profit non seulement en vue d'un simple traitement de déchets, mais aussi pour récupérer ou recycler des métaux.
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 gui ne sont pas passés dans la phase métalligue séparée du verre resteront piégées dans la masse du verre azoté. On obtient ainsi un excellent inertage, ce gui constitue l'un des objectifs majeurs de la présente invention.
Le procédé selon l'invention a également été mis en oeuvre sur des verres provenant de tubes cathodigues à base de plomb. Il s'agit d'un verre CORNING type 0138 de composition :
Si02 54%
Al203 2%
Na20 6%
K20 8% CaO 3,5%
MgO 2,5%
PbO 2,3%
Ti02 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 indigué à la figure 3. Le spectre de dispersion d'énergie de rayons X de la phase métalligue correspondante est mentionné à la figure 4. L'analyse de ces deux diagrammes révèle un excellent inertage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement de déchets contenant des contaminants métalligues, 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 gu'il impligue les opérations suivantes:
. mélange desdits déchets à l'état pulvérulent avec du nitrure d'aluminium (AIN) et le cas échéant un complément de charge minérale de vitrification à base de silice (Si02) et/ou d'alumine (Al203),
. fusion du mélange jusgu'à obtention d'une première phase vitreuse azotée résistant à la lixiviation et d'une seconde phase métalligue-, . 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.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce gue le nitrure d'aluminium (AlN) est ajouté audit mélange en excès stoechiométrigue par rapport aux contaminants métalligues.
3. Procédé selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce gue la fusion dudit mélange est obtenue en portant ledit mélange à une température de l'ordre de 1200 à 1600°C.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce gue le mélange pulvérulent des déchets est mis en oeuvre avec une granulométrie comprise entre 0,5 et 200 μm.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce gue la seconde phase métalligue est récupérée par flottation, sous la forme d'un alliage, notamment à base de chrome et de nickel.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce gue le complément de charge minérale de vitrification à base de silice et d'alumine est constitué par un autre déchet tel gu'un mâchefer d'incinération d'ordures ménagères ou d'autres déchets verriers tel les calcins verriers rebutés.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce gue ledit mélange, soumis à la fusion, est obtenu à partir d'une composition massigue suivante : i) 20 à 30% d'une poussière de fumée d'aciérie ii) 55 à 70% de scories d'aciérie iii) 9 à 10% de Si02 iv) 5 à 7% d'AlN.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce gue la poussière de fumée d'aciérie répond à la composition suivante :
CaO 6,06% MgO 5,27% Si02 6,69%
Al203 0,85% Cr203 17,98%
MnO 3,69% FeO 39,30% Ti02 0,22%
P205 0,21% ZnO 6,29%
PbO 1,06%
NiO 3,36%
CuO 0,39%
SnO 0,33% Mo03 0,15%
Na20 1,64%
K20 1,26%
CdO 0,07% F 1%
9. Procédé selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce gue les scories d'acérie répondent à la composition suivante :
CaO 35-60% MgO 4-12%
Si02 27-37%
A1203 2-6%
Cr203 1-8%
MnO 1-3% FeO 0,5-4%
Ti02 1-2%
P205 0-0,02%.
10. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 9 au traitement de déchets sidérurgigues tels gue des poussières de centrales électrigues ou thermigues .
11. Application du procédé selon l'une 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, Ag, Mo, W à l'état d'oxydes ou de sulfures sur des supports tels gue Si02, A1203, et Zr02.
12. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 au traitement des tubes cathodigues en vue de leur inertage, par séparation d'une phase métalligue à base de plomb et d'un verre azoté résistant à la lixiviation.
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.
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