Abstract FR:

Les boues d’hydroxydes métalliques sont des déchets toxiques produits lors du traitement chimique de pièces métalliques. Ces boues renferment beaucoup d’eau et leur composition chimique et minéralogique est diverse et dépendante du processus de production. La boue étudiée contient principalement du fer, du nickel, du chrome, du calcium sous forme hydroxydes ainsi que du fluor et du soufre. Déshydratée puis calcinée, elle devient principalement un mélange d’oxydes métalliques qui peuvent être traités efficacement par des procédés de pré-réduction suivie d’une fusion réductrice en four à arcs électriques. La pré-réduction a été effectuée avec du CO dans un réacteur à lit fixe après détermination de la surface spécifique et de la porosité des granulés ainsi que de la diffusion effective du mélange CO-CO2 mesurée par la méthode du pont de diffusion. La température du lit fixe, la composition du mélange réducteur CO-CO2, le diamètre des granulés et le débit total du gaz, ont permis de mettre en évidence une limitation de type chimique de la réduction. L’histoire thermique du lit a montré que la réduction de la wüstite règle la cinétique de la réduction. Dans la majorité des expériences la réduction est totale en une dizaine de minutes (oxydes de fer et oxyde de nickel). À l’issue de la pré-réduction, la réduction silico-thermique de l’oxyde de chrome présent dans un laitier synthétique basique (40 % CaF2-30 % CaO-15 % MgO-10 % SiO2-5 % Cr2O3) de composition proche de celui obtenu par fusion des pré-réduits a été étudiée à 1550°C. Des creusets en zircone puis des creusets métal/céramique (Mo/MgO), résistants à la corrosion du laitier, ont permis de réaliser, après détermination de la cinétique de mise en équilibre, des expériences d’équilibre thermodynamique et ainsi de mesurer les activités de chacun des constituants du laitier à 1550°C. Les teneurs résiduelles en oxyde de chrome et la solubilité de la magnésie et de la zircone dans le laitier synthétique ont été déterminées