Calcination des Sédiments de Dragage Contaminés - Thèses de l ...
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Chapitre IV : Calcination du sédiment phosphaté en four tournant 122
Chapitre IV : Calcination du sédiment phosphaté en four tournant IV. Calcination du sédiment phosphaté en four tournant IV.1 Introduction La calcination en four à lit fixe de laboratoire nous a permis d’étudier les comportements physico-chimiques du sédiment pendant le traitement thermique. On a pu confirmer la stabilisation des métaux lourds, la dégradation des matières organiques et mettre en évidence le frittage thermique de la matrice minérale pendant la calcination. Les évolutions structurales du sédiment, notamment, la surface spécifique, la porosité, la densité et la granulométrie, en fonction de la température de calcination ont été suivies. Notre objectif est de montrer la variabilité de ces propriétés pour pouvoir les contrôler à une échelle plus grande et proche des conditions et des réalités industrielles. Les expériences de calcination des sédiments ont été réalisées dans un four tournant pilote à chauffage électrique. Le pilote est équipé d’un système de post-combustion pour brûler les gaz du procédé. Nous allons étudier l’influence des paramètres du procédé sur les propriétés physico-chimiques des sédiments, pendant la calcination. L’objectif final est de déterminer les conditions de fonctionnement optimales du procédé permettant de contrôler les propriétés finales des sédiments calcinés. Le contrôle de ces propriétés nous amène à proposer des produits variés prêts pour les différentes filières de valorisation. Avant de détailler les essais de calcination, nous allons d’abord proposer un bref rappel sur la technologie des fours tournants. IV.2 Généralités sur la technologie des fours tournants industriels IV.2-1 Principe global de fonctionnement des fours tournants Les fours tournants constituent une technologie de choix dans des nombreux procédés chimiques mais aussi métallurgiques, tels que le séchage dans l’industrie agroalimentaire, la calcination dans les cimenteries, la calcination de coke de pétrole,.. La plupart des fours tournants sont conçus sur une base technologique très simple ; un cylindre allongé est faiblement incliné par rapport à l’horizontale et entraîné en rotation à l’aide d’un moteur. 123
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Chapitre IV : <strong>Calcination</strong> du sédiment phosphaté en four tournant<br />
IV. <strong>Calcination</strong> du sédiment phosphaté en four<br />
tournant<br />
IV.1 Introduction<br />
La calcination en four à lit fixe <strong>de</strong> laboratoire nous a permis d’étudier les<br />
comportements physico-chimiques du sédiment pendant le traitement thermique. On a pu<br />
confirmer la stabilisation <strong><strong>de</strong>s</strong> métaux lourds, la dégradation <strong><strong>de</strong>s</strong> matières organiques et<br />
mettre en évi<strong>de</strong>nce le frittage thermique <strong>de</strong> la matrice minérale pendant la calcination.<br />
Les évolutions structurales du sédiment, notamment, la surface spécifique, la porosité, la<br />
<strong>de</strong>nsité et la granulométrie, en fonction <strong>de</strong> la température <strong>de</strong> calcination ont été suivies.<br />
Notre objectif est <strong>de</strong> montrer la variabilité <strong>de</strong> ces propriétés pour pouvoir les contrôler à<br />
une échelle plus gran<strong>de</strong> et proche <strong><strong>de</strong>s</strong> conditions et <strong><strong>de</strong>s</strong> réalités industrielles. Les<br />
expériences <strong>de</strong> calcination <strong><strong>de</strong>s</strong> sédiments ont été réalisées dans un four tournant pilote à<br />
chauffage électrique. Le pilote est équipé d’un système <strong>de</strong> post-combustion pour brûler<br />
les gaz du procédé. Nous allons étudier l’influence <strong><strong>de</strong>s</strong> paramètres du procédé sur les<br />
propriétés physico-chimiques <strong><strong>de</strong>s</strong> sédiments, pendant la calcination. L’objectif final est<br />
<strong>de</strong> déterminer les conditions <strong>de</strong> fonctionnement optimales du procédé permettant <strong>de</strong><br />
contrôler les propriétés finales <strong><strong>de</strong>s</strong> sédiments calcinés. Le contrôle <strong>de</strong> ces propriétés nous<br />
amène à proposer <strong><strong>de</strong>s</strong> produits variés prêts pour les différentes filières <strong>de</strong> valorisation.<br />
Avant <strong>de</strong> détailler les essais <strong>de</strong> calcination, nous allons d’abord proposer un bref<br />
rappel sur la technologie <strong><strong>de</strong>s</strong> fours tournants.<br />
IV.2 Généralités sur la technologie <strong><strong>de</strong>s</strong> fours tournants<br />
industriels<br />
IV.2-1 Principe global <strong>de</strong> fonctionnement <strong><strong>de</strong>s</strong> fours tournants<br />
Les fours tournants constituent une technologie <strong>de</strong> choix dans <strong><strong>de</strong>s</strong> nombreux<br />
procédés chimiques mais aussi métallurgiques, tels que le séchage dans l’industrie<br />
agroalimentaire, la calcination dans les cimenteries, la calcination <strong>de</strong> coke <strong>de</strong> pétrole,..<br />
La plupart <strong><strong>de</strong>s</strong> fours tournants sont conçus sur une base technologique très<br />
simple ; un cylindre allongé est faiblement incliné par rapport à l’horizontale et entraîné<br />
en rotation à l’ai<strong>de</strong> d’un moteur.<br />
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