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COMMISSION EUROPENNE
Document de rfrence sur les meilleures techniques
disponibles
Industrie des mtaux non ferreuxDcembre 2001
Ce document est la traduction de la version anglaise publie par
la Commission europenne qui seule fait foi.
Traduction V 0
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RESUME
Le prsent document de rfrence sur les meilleures techniques
disponibles dans les industriesdes mtaux non ferreux rend compte de
l'change d'informations qui a t organisconformment l'article 16
paragraphe 2 de la directive 96/61/CE du Conseil. Il convient de
lelire en le rapprochant de la Prface qui dcrit ses objectifs et
son utilisation
Pour couvrir le domaine complexe de la production des mtaux non
ferreux, il a fallu dfinirune approche qui permette de regrouper
dans un mme document les procds de premire et deseconde laboration,
en divisant l'tude en 10 groupes de mtaux. Ces groupes sont:
le cuivre (y compris Sn et Be) et ses alliages, l'aluminium, le
zinc, le plomb et le cadmium, (+ Sb, Bi, In, Ge, Ga, As, Se, Te),
les mtaux prcieux, le mercure, les mtaux rfractaires, les
ferroalliages, les mtaux alcalins et alcalinoterreux, le nickel et
le cobalt, le carbone et le graphite.
Un groupe particulier a t prvu pour le carbone et le graphite
car la production de cesmatriaux est souvent une activit intgre aux
usines d'aluminium primaire. Les procds degrillage et
d'agglomration des minerais et des concentrs et les procds de
prparation del'alumine ont t, lorsqu'il convenait, inclus dans ces
groupes. Le document ne couvre pas lesoprations d'extraction et de
traitement des minerais effectues la mine elle-mme.
Dans le document, l'information est prsente en douze chapitres:
les informations gnralesdans le chapitre 1, les procds communs dans
le chapitre 2 puis les procds de productionmtallurgique concernant
les dix groupes de mtaux dans les chapitres 3 12. Enfin lechapitre
13 prsente les conclusions et les recommandations. Des annexes
couvrant les cots etles rglementations internationales sont
galement prvues. Les procds communs dcrits auchapitre 2 se
rpartissent comme suit:
Utilisation du chapitre installations complexes. Utilisation et
communication des donnes d'missions. Gestion, conception et
formation. Rception, stockage et manutention des matires premires.
Prparation et traitement prliminaire des matires premires et
transfert aux procds
de production. Procds d'laboration du mtal types de fours et
techniques de conduite des
procds. Techniques de captage des gaz et de dpollution de l'air.
Traitement des effluents et rutilisation de l'eau. Minimisation,
recyclage et traitement des rsidus des procds (y compris les
sous-
produits et les dchets). Rcupration des chaleurs perdues et de
l'nergie. Aspects multimilieux (transferts de pollution entre
milieux). Bruits et vibrations. Odeurs. Scurit. Dmantlement des
installations.
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Chacun des chapitres 2 12 est organis en plusieurs sections qui
dcrivent les procds et lestechniques mis en uvre, les niveaux
d'mission et de consommation actuels, les techniques prendre en
compte dans la dfinition des MTD et les conclusions attaches aux
MTD. Dans lechapitre 2, les conclusions sur les MTD ne portent que
sur la manutention et le stockage desmatriaux, le contrle-commande
des procds, le captage et la dpollution des gaz,l'limination des
dioxines, la rcupration du dioxyde de soufre, la rduction du
mercure et letraitement des effluents et la rutilisation de l'eau.
Il convient donc de lire les conclusionsformules au sujet des MTD
dans chacun des chapitres pour avoir une vue d'ensemble du
sujet.
1. L'industrie des mtaux non ferreux
Au moins 42 mtaux, plus des ferroalliages et du carbone et du
graphite, sont produits dans l'UEet trouvent des applications de
toutes sortes dans la mtallurgie, la chimie, le BTP, les
transportsou encore dans la production et le transport de
l'lectricit. Ainsi, le cuivre de haute puret est-ilindispensable
l'industrie de la production et du transport de l'lectricit; ainsi,
de petitesadditions de nickel ou de mtaux rfractaires
permettent-elles d'amliorer la rsistance lacorrosion et autres
proprits de l'acier. Les non-ferreux trouvent galement des
applicationsdans de nombreuses ralisations de haute technologie en
particulier dans la dfense,l'informatique, l'lectronique et les
tlcommunications.
Les mtaux non ferreux sont produits partir d'une grande diversit
de matires premiresprimaires et secondaires. Les matires premires
primaires sont les minerais extraits et traitsqui subissent la
transformation mtallurgique donnant le mtal brut. Les traitements
pralablesdes minerais sont effectus en gnral dans des installations
proches des mines. Les matirespremires secondaires sont des vieux
mtaux et des rsidus collects localement qui devrontparfois, eux
aussi, subir un prtraitement pour les dbarrasser de revtements
appliqus.
En Europe, les gisements de minerais contenant des mtaux en
concentrations viables se sontprogressivement puiss et seules
quelques sources locales subsistent. La plupart des concentrssont
donc imports de plusieurs points du monde.
Le recyclage constitue une composante importante des
approvisionnements de matirespremires pour un certain nombre de
mtaux. Le cuivre, l'aluminium, le plomb, le zinc, lesmtaux prcieux
et les mtaux rfractaires notamment peuvent tre rcuprs de leurs
produitsou de leurs rsidus et rintroduits en tte de production sans
entraner de perte de qualit. Lesmatires premires secondaires
reprsentent dans l'ensemble une fraction non ngligeable de
laproduction et apportent donc des gains de consommation sur les
matires premires et l'nergie.
Le produit labor par l'industrie est soit du mtal affin, soit ce
qu'on appelle des demi-produits, c'est--dire des mtaux et des
alliages obtenus sous forme de lingots couls ou deformes corroyes,
sous forme de profils extruds, de feuilles, tles ou feuillards, de
barres, etc.
La structure de l'industrie varie selon les mtaux. Il n'existe
pas de socit ayant tous les non-ferreux dans son catalogue, mme
s'il existe quelques entreprises paneuropennes quiproduisent
plusieurs mtaux la fois, par ex. du cuivre, du plomb, du zinc, du
cadmium, etc.
La taille des socits productrices de mtaux et d'alliages en
Europe se dcline sur un trs largeventail, de quelques grandes
entreprises de plus de 5 000 salaris une multiplicit de
petitesentreprises de 50 200 personnes. Leur forme de proprit est
galement variable et comprenddes groupes mtallurgiques paneuropens
et nationaux, des holdings industriels, des socitspubliques
autonomes et des socits prives.
Certains mtaux sont indispensables l'tat de traces mais, des
concentrations plus leves, ilsse caractrisent par la toxicit du
mtal, de l'ion ou des composs et nombre de mtaux figurentdans
diverses listes de produits toxiques. Le plomb, le cadmium et le
mercure sont lessubstances les plus redoutes.
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2. Problmes d'environnement poss l'industrie
Dans l'laboration de la plupart des mtaux non ferreux partir de
matires premires primaires,les principaux problmes d'environnement
considrer sont les pollutions ariennes potentiellesproduites par
les poussires, les mtaux et/ou composs des mtaux et le dioxyde de
soufreprovenant des oprations de grillage et de fusion des
concentrs de sulfures mtalliques et de lacombustion de combustibles
soufrs ou autres matires contenant du soufre. Le captage et
larcupration du soufre et sa conversion ou son limination tiennent
donc une place importantedans la production des mtaux non ferreux.
Les procds pyromtallurgiques sont des sourcespotentielles de
poussires et de mtaux en provenance des fours, des racteurs et des
poches detransfert de mtal fondu.
La consommation d'nergie et la rcupration de chaleur et d'nergie
jouent galement un rleimportant dans la production des non-ferreux.
Entrent en ligne de compte ici l'utilisationefficace du contenu
nergtique des minerais sulfurs, la demande nergtique des
diffrentesphases du procd, le type et la mthode d'approvisionnement
de l'nergie utilise et l'efficacitdes mthodes de rcupration de
chaleur. Des exemples concrets sont donns au chapitre 2
dudocument.
Dans l'laboration des mtaux non ferreux partir des matires
secondaires, les grands enjeuxenvironnementaux, comme prcdemment,
concernent les rejets gazeux mis par les diffrentstraitements en
fours et transferts de mtaux qui produisent des poussires, des
mtaux et, danscertaines phases du procd, des gaz acides. Il faut
galement compter le risque de formation dedioxines sous l'effet de
la prsence de petites quantits de chlore dans les matires
premiressecondaires. La question de la destruction et/ou de le
captage des dioxines et des COV restepose.
Les principaux problmes d'environnement lis l'laboration de
l'aluminium primaire sont lagnration d'hydrocarbures polyfluors et
de fluorures durant l'lectrolyse, la cration dedchets solides dans
les cuves d'lectrolyse et la production de dchets solides durant
laprparation de l'alumine.
La production de dchets solides est galement un problme dans
l'laboration du zinc etd'autres mtaux lors des stades d'limination
du fer.
D'autres procds font frquemment appel des ractifs dangereux tels
que HCl, HNO3, Cl2 etsolvants organiques pour la lixiviation et la
purification. Des techniques de traitementperfectionnes permettent
de confiner ces matires puis de les rcuprer et de les
rutiliser.L'tanchit des racteurs est ici un aspect important.
Dans la majorit des cas, les gaz de ces procds sont purs au
moyen de filtres en tissu (oufiltres manches), de sorte que les
missions de poussires et de composs des mtaux,composs de plomb par
exemple, sont rduites. L'puration au moyen de tours de lavage
etd'lectrofiltres humides est particulirement efficace lorsque le
soufre des gaz de procd doittre rcupr pour une unit d'acide
sulfurique. L'emploi d'purateurs par voie humide estgalement
efficace dans certains cas lorsque les poussires sont abrasives ou
difficiles filtrer.La mise en tanchit des fours et les transferts
et stockages en enceinte ferme sont desmesures importantes pour
viter les missions fugitives.
En rsum, les principaux problmes poss par les procds
d'laboration portent sur laprsence des constituants suivants, en
prenant chaque groupe de mtaux sparment:
Pour la production du cuivre: SO2, poussires, composs des mtaux,
compossorganiques, eaux uses (composs des mtaux), rsidus tels que
garnissages de fours,boues, poussires de filtres et scories. La
formation de dioxine lors de l'laboration ducuivre de rcupration
est galement un point prendre en considration.
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Pour la production d'aluminium: fluorures (y compris HF),
poussires, composs desmtaux, SO2, COS, HAP, COV, gaz effet de serre
(PFC et CO2), dioxines(secondaires), chlorures et HCl. Rsidus tels
que rsidus de bauxite, revtements decuve uss, poussires de filtres
et scories sales et eaux uses (huile et ammoniac).
Pour la production de plomb, de zinc et de cadmium: poussires,
composs des mtaux,COV (y compris dioxines), odeurs, SO2, autres gaz
acides, eaux uses (composs desmtaux), rsidus tels que boues, rsidus
riches en fer, poussires de filtres et scories.
Pour la production de mtaux prcieux: COV, poussires, composs des
mtaux,dioxines, odeurs, NOx, autres gaz acides tels que chlore et
SO2. Rsidus tels que boues,poussires de filtres et scories et eaux
uses (composs des mtaux et compossorganiques).
Pour la production de mercure: vapeurs de mercure, poussires,
composs des mtaux,odeurs, SO2, autres gaz acides, eaux uses
(composs des mtaux), rsidus tels queboues, poussires de filtres et
scories.
Pour la production de mtaux rfractaires, de poudre de mtal dur
et de carburesmtalliques: poussires, composs solides de mtal dur et
de mtaux, eaux uses(composs de mtaux), rsidus tels que poussires de
filtres; boues et laitiers. Letraitement du tantale et du niobium
fait appel des produits chimiques tels que l'acidefluorhydrique
(HF) qui sont hautement toxiques. Il convient d'en tenir compte
dans lamanutention et le stockage de ces matires.
Pour la production des ferroalliages: poussires, composs des
mtaux, CO, CO2, SO2,rcupration d'nergie, eaux uses (composs des
mtaux), rsidus tels que poussiresde filtres, boues et scories.
Pour la production de mtaux alcalins et alcalinoterreux: chlore,
HCl, dioxines, SF6,poussires, composs des mtaux, CO2, SO2, eaux
uses (composs des mtaux),rsidus tels que boues, aluminates,
poussires de filtres et scories.
Pour la production de nickel et de cobalt: COV, CO, poussires,
composs des mtaux,odeurs, SO2, chlore et autres gaz acides, eaux
uses (composs des mtaux et compossorganiques), rsidus tels que
boues, poussires de filtres et scories.
Pour la production de carbone et de graphite: HAP,
hydrocarbures, poussires, odeurs,SO2, prvention des eaux uses,
rsidus tels que poussires de filtres.
3. Procds mis en uvre
Un trs large choix de matires premires est la disposition des
diffrentes installations et lesprocds de production mtallurgique
mis en uvre sont donc trs divers. Trs souvent en effet,ce sont les
matires premires qui dterminent le choix du procd. Les tableaux
suivantsdonnent les types de fours utiliss pour l'laboration des
mtaux non ferreux:
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Four Mtaux Matires premiresutilises Remarques
Scheur serpentin devapeurScheur lit fluidisScheur flash
Cu et quelques autres Concentrs
Four rotatif La plupart des mtauxdevant subir un
schage.Vaporisation du ZnO.Calcination del'alumine. Ni
etferroalliages.Brlage de films photo-graphiques pour produc-tion
de mtaux prcieux.Dshuilage des dchetsde Cu et d'Al.
Minerais, concentrset dchets et rsidusdivers.
Applications deschage, de calcinationet de vaporisation.
Utilisation commeincinrateur.
Four lit fluidis Cuivre et zincAl2O3
Concentrs.Al(OH)3
Calcination et grillage.
Appareil d'agglom-ration flammedirecte
Zinc et plomb. Concentrs et matirespremires secondaires.
Agglomration.
Appareil d'agglom-ration flammeinverse
Zinc et plomb. Concentrs et matirespremires secondaires.
Agglomration.
Appareil d'agglom-ration convoyeurmtallique
Ferroalliages, Mn, Nb. Minerais. D'autres applicationssont
possibles.
Herreshoff Mercure.Molybdne(rcupration derhnium)
Minerais et concentrs. Grillage, calcination.
Fours de schage, de grillage, d'agglomration et de
calcination
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Four Mtaux Matires premiresutilises Remarques
Creuset ferm revtement rfractaire
Mtaux rfractaires,ferroalliages spciaux.
Oxydes mtalliques
Four creuset Mtaux rfractaires,ferroalliages spciaux.
Oxydes mtalliques
Baiyin Cuivre ConcentrsFour arc lectrique Ferroalliages
Concentrs, mineraiContop/Cyclone Cuivre ConcentrsFour arc submerg
Mtaux prcieux,
cuivre, ferroalliages.Scories, matiressecondaires,concentrs.
Pour la production deferroalliages, les typesouvert, semi-ferm
etferm sont utiliss.
Four rotatif Aluminium, plomb,cuivre, mtauxprcieux
Dchets et autres mat.secondaires, cuivrebrut (blister
copper)
Oxydation et ractionavec le substrat.
Four rotatif basculant Aluminium Dchets et autres
mat.secondaires
Minimise l'emploi defondants sals.
Four rverbre Aluminium, cuivre,autres
Dchets et autres mat.secondaires, cuivrenoir
Premire fusion deconcentrs de cuivreailleurs dans le monde.
Vanyucov Cuivre ConcentrsISA Smelt/Ausmelt Cuivre, plomb
Produits
intermdiaires,concentrs et matiressecondaires.
QSL Plomb Concentrs et matiressecondaires
KIVCET PlombCuivre
Concentrs et matiressecondaires
Noranda Cuivre ConcentrsEl Teniente Cuivre ConcentrsTBRCTROF
Cuivre (TBRC)Mtaux prcieux
La plupart des matiressecondaires y comprisles boues
Mini Smelter Cuivre/plomb/tain DchetsHaut-fourneau et ISF Plomb,
plomb/zinc,
cuivre, mtauxprcieux,ferromanganse haute teneur encarbone.
Concentrs, la plupartdes matires secon-daires
Utilis uniquementavec rcuprationd'nergie dans laproduction
deferromanganse.
Four flash Inco Cuivre, nickel ConcentrsFour flash Outokumpu
Cuivre, nickel ConcentrsProcd Mitsubishi Cuivre Concentrs et
dchets
d'anodePeirce Smith Cuivre
(convertisseur),ferroalliages,production d'oxydesmtalliques
Matte et dchetsd'anode
Hoboken Cuivre (convertisseur) Matte et dchetsd'anode
Convertisseur flashOutokumpu
Cuivre (convertisseur) Matte
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ConvertisseurNoranda
Cuivre (convertisseur) Matte
ConvertisseurMitsubishi
Cuivre (convertisseur) Matte
Fours de premire fusion et d'affinage
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Four Mtaux Matires premiresutilises
Remarques
induction La plupart Mtal de premirefusion et dchets
L'agitation induite favo-rise le processusd'alliage. Procd
sousvide pour certainsmtaux.
Four de fusion bombardementlectronique
Mtaux rfractaires Mtal de premirefusion et dchets
Rotatif Aluminium, plomb Dchets de diversesnuances.
Fondants et selsutiliss pour lesmatrices complexes.
Rverbre Aluminium (primaireet secondaire)
Dchets de diversesnuances.
La configuration dubain ou de la sole peutvarier. Fusion
oumaintien entemprature
Contimelt Cuivre Anodes cuivre, dchetsneufs et cuivre
blister
Systme de fourintgr.
cuve Cuivre Cathodes cuivre etdchets neufs
Conditions rductrices.
Tambour (Thomas) Cuivre Dchets de cuivre Fusion, affinage au
feuCreusets chauffs Plomb, zinc Dchets neufs Fusion, affinage,
alliage.Creusets chauffagedirect
Mtaux prcieux Mtal de premirefusion
Fusion, alliage.
Fours de seconde fusion
On utilise galement des procds hydromtallurgiques. En
hydromtallurgie, le mtal contenudans divers calcinats, minerais et
concentrs est dissous au moyen d'acides et d'alcalis (NaOH,et
parfois Na2CO3) avant affinage et extraction lectrolytique. Le
matriau lixivier se trouvehabituellement sous la forme d'un oxyde,
soit un minerai oxydique, soit un oxyde obtenu pargrillage. Une
autre mthode est la lixiviation directe de certains concentrats ou
mattes qui peutse faire soit sous pression, soit pression
atmosphrique. Pour certains sulfures de cuivre, onutilise l'acide
sulfurique ou un autre agent, parfois des bactries naturelles qui
activentl'oxydation et la dissolution, mais ce dernier moyen impose
des temps de sjour trs longs.
De l'air, de l'oxygne, du chlore ou des solutions contenant du
chlorure ferrique sont parfoisajouts aux systmes de lixiviation
afin d'assurer les conditions voulues pour la dissolution.
Lessolutions produites par la lixiviation subissent ensuite divers
traitements destins affiner lemtal et rcuprer d'autres mtaux. La
pratique habituelle est de renvoyer les solutionsappauvries dans le
circuit de lixiviation, sauf contre-indication, afin d'conomiser
les acides etles solutions alcalines.
4. Niveaux actuels d'mission et de consommation
La gamme des matires premires disponibles est galement un
facteur important. La matirepremire influe en effet sur la
consommation d'nergie, sur les quantits de rsidus produites etsur
les quantits d'autres matires utilises. Un exemple est l'limination
des impurets tellesque le fer contenues dans les scories; c'est en
effet la quantit d'impurets prsente dans lamatire premire qui
dtermine la quantit de scorie produite et la consommation
d'nergie.
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Les rejets dans l'environnement dpendent des systmes de captage
ou de dpollution utiliss.Le tableau suivant rsume les plages
actuelles d'missions qui ont t communiques pour uncertain nombre de
procds de dpollution durant l'change d'informations:
missions dclares
Technique dedpollution Constituant minimum maximum
missionspcifique
(quantit partonne de mtal
produite)Filtre manches,lectrofiltre sur gazchauds et
cyclone.
Poussires(mtaux seloncomposition)
< 1 mg/Nm3 100 mg/Nm3 100-6 000 g/t
Filtre charbonactif C total < 20 mg/Nm
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C total < 2 mg/Nm3 100 mg/Nm3 10-80 g/t
Dioxines (TEQ) < 0,1 ng/Nm3 5 ng/Nm3 5-10 g/t
HAP (EPA) < 1 g/Nm3 2 500 g/Nm3
Dispositif de post-combustion (ycompris rductiondes dioxines
parrefroidissementrapide des gaz dechemine)
HCN < 0,1 mg/Nm3 10 mg/Nm3
SO2 < 50 mg/Nm3 250 mg/Nm3 500-3 000 g/tHydrocarbures
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beaucoup plus grande que celle des missions captes et dpollues.
Une conception soignedes installations et une organisation
rigoureuse des oprations de traitement sont ncessairespour capter
et traiter les gaz de procd lorsque les missions fugitives sont
importantes.
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Le tableau suivant montre que les missions fugitives ou non
captes jouent un rle apprciable:
missions de poussires, kg/aAvant captage secondairesupplmentaire
des gaz
(1992)
Aprs captage secondairesupplmentaire des gaz
(1996)Production d'anodes, t/a: 220 000 325 000mission
fugitives:
Total fonderie 66 490 32 200En toiture btiment 56 160 17 020
missions des premires fusions:Chemine unit d'acide 7 990 7
600
Chemine hottes secondaires 2 547 2 116Comparaison des charges de
poussires dpollues et fugitives dans une fonderie de cuivre
Dans de nombreux procds, les circulations d'eau de traitement et
de rfrigration se font encircuit tanche mais le risque de rejets de
mtaux lourds dans le milieu aquatique subsiste. Lesmthodes mises en
uvre pour rduire la consommation d'eau et la production d'eaux uses
etpour dpolluer les eaux de traitement sont examines au chapitre
2.
La production de rsidus est galement un aspect important
considrer dans l'industrie desnon-ferreux. Toutefois, ces rsidus
contiennent frquemment des mtaux rcuprables et leurtraitement, sur
place ou dans d'autres installations, pour en extraire les mtaux
est une pratiquecourante. Les scories produites sont souvent des
dchets inertes, non lixiviables, et trouvent denombreuses
applications dans le secteur des travaux publics. D'autres scories
comme les scoriessales peuvent tre traites pour rcuprer des
constituants utilisables dans d'autres secteursd'activits mais
l'industrie doit veiller ce que ces oprations de rcupration soient
ralisesselon des normes environnementales rigoureuses.
5. Conclusions essentielles sur les MTD
L'change d'informations qui a eu lieu durant la prparation du
BREF relatif la production desmtaux non ferreux a permis de
formuler des conclusions quant aux meilleures techniquesdisponibles
applicables aux procds de production et aux procds connexes. Il
convient doncde lire la section consacre aux MTD dans chacun des
chapitres pour avoir une connaissancecomplte de ces techniques et
des procds et des missions associs. Les constatationsessentielles
sont rsumes ci-dessous.
Activits en amont
La gestion des processus de l'usine, la supervision et le
contrle-commande des systmes defabrication et de dpollution sont
des facteurs de premire importance. Un autre volet important,en
particulier quant la prvention des pollutions environnementales,
est de prvoir de bonnespratiques de formation, des instructions
opratoires claires et une motivation correcte desoprateurs.
L'emploi de techniques adaptes pour la manutention des matires
premires peutviter les missions fugitives. Il y a encore d'autres
techniques ne pas ngliger, qui sont:
la prise en compte des implications environnementales de
l'emploi d'un nouveau procd oud'une nouvelle matire premire ds
l'amont du projet, avec des revues intervallesrguliers par la
suite;
la conception du procd pour qu'il accepte les diffrents types de
matires premiresprvus. Des problmes graves peuvent se poser, par
exemple, si les volumes de gaz sonttrop levs ou si l'nergie
ncessaire l'laboration du mtal est plus importante que prvu.C'est
dans la phase de conception qu'il est le plus avantageux, en
rapport cot-efficacit, dechercher amliorer les performances
environnementales globales de l'installation;
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l'utilisation d'une piste d'audit dans le processus de
conception et de dcision qui montreracomment divers procds de
fabrication et diverses options de rduction des missions ontt
envisags;
la planification des procdures de mise en service dans le cas
d'une installation nouvelle oumodifie.
Le tableau suivant rsume les techniques applicables au stockage
et la manutention desmatires premires en fonction du type et des
caractristiques de la matire.
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Matirepremire
Groupes demtaux
Mthode demanutention
Mthode destockage Remarques
Tous Matirespremiresgnratrices depoussires
Transporteurscapots oumanutentionpneumatique
En local fermConcentrs
Tous Matirespremires nongnratrices depoussires
Transporteurscouverts
Sous abri
Prvention de lapollution de l'eau
Matires degranulomtriefine (ex.poudremtallique)
Mtaux rfractaires Transporteurscapots
oumanutentionpneumatiqueTransporteurscouverts
Fts, bennes ettrmies ferms
Prvention de lapollution de l'eau etdes missionsfugitives dans
l'air
Tous Morceauxde grande taille
Chargeurmcanique
l'air libre
Tous Morceauxde petite taille
Skips dechargement
Hangar couvert
Matirespremiressecondaires
Tous Matires degranulomtrie fine
Matiresmanutentionnessous capot ouagglomres
Stockage en localferm pour unmatriaupulvrulent
Prvention de lapollution de l'eauou des ractionsavec l'eau.
Drainagedes coulementshuileux deslimailles/copeauxd'usinage.
Tous Matirespremiresgnratrices depoussires
Transporteurscapots oumanutentionpneumatique
Constructionferme
Fondants
Tous Matirespremires nongnratrices depoussires
Transporteurscouverts
Sous abri
Prvention de lapollution de l'eau
Combustiblessolides et coke
Tous Transporteurscapots (matiresnon gnratricesde poussires)
Sous abri (matiresnon gnratrices depoussires)
Combustiblesliquides et GPL
Tous Pipeline arien Stockage sur sitecertifi.Zones fermes.
Avec circuit deretour des conduitesd'alimentation
Gaz de procd Tous Conduitearienne.Conduite souspression
rduite(chlore, CO).
Stockage sur sitecertifi.
Surveillance despertes de charge.Alarmes dedtection de
gaztoxiques.
Solvants Cu, Ni, groupe Zn,mtaux prcieux,carbone
Conduitearienne.Mthodesmanuelles.
Fts, rservoirs. Avec circuit deretour des
conduitesd'alimentation.
Produits :cathodes, fil-machine,billettes,lingots,gteaux,
etc.
Tous Fonction desconditionsexistantes.
Stockage sur dallebtonne cielouvert ou stockagesous abri.
Systme dedrainage appropri.
Rsidus duprocd devanttre valoriss
Tous Fonction desconditionsexistantes..
ciel ouvert, sousabri ou en localferm selon lepotentiel
degnration depoussires et de
Systme dedrainage appropri.
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raction avec l'eau.Rsidus duprocd devanttre envoys endcharge
(ex.garnissages defours)
Tous Fonction desconditionsexistantes.
ciel ouvert, sousabri ou en localferm ou
sousconditionnementtanche (fts), selonle matriau.
Systme dedrainage appropri.
Techniques de manutention et de stockage des matires
premires
Matrise du procd
Les techniques de conduite des procds qui permettent de mesurer
et de maintenir l'optimumles paramtres tels que temprature,
pression, constituants gazeux et autres grandeurs critiquessont
considres comme faisant partie des MTD.
Les prlvements et analyses des matires premires permettent de
matriser les conditions defonctionnement de l'installation. Un bon
mlange-dosage des alimentations matires permetd'obtenir un
rendement de conversion optimal et de rduire les missions et les
refus defabrication.
L'installation de systmes de pesage et de dosage ainsi que
l'emploi de microprocesseurs pourpiloter les dbits des
alimentations matires, les grandeurs critiques du procd et de
lacombustion et les additions de gaz permettent d'optimiser le
fonctionnement du procd. Cesrgulations peuvent faire appel
plusieurs paramtres et ceux-ci doivent donc tre mesurs,avec des
seuils d'alarme prvus sur les paramtres critiques. Ces dispositions
comprennent:
la surveillance en ligne de la temprature, de la pression (ou de
la dpression) dans lesfours et des volumes ou dbits de gaz;
la surveillance des constituants gazeux (O2, SO2, CO, poussires,
NOx, etc.); la surveillance en ligne des vibrations afin de dtecter
les colmatages et les dfaillances
des quipements; la surveillance en ligne du courant et de la
tension dans les procds lectrolytiques. la surveillance en ligne
des missions afin de rguler les paramtres de fabrication
critiques; la surveillance et la rgulation de la temprature des
fours de premire fusion afin
d'empcher la formation de vapeurs des mtaux et des oxydes
mtalliques parsurchauffe.
Il conviendra de prvoir pour les oprateurs, ingnieurs de
fabrication et autres personnels unprogramme continu de formation
et d'valuation qui concernera l'application des
instructionsopratoires, l'utilisation des techniques de
contrle-commande modernes, la signification desalarmes et les
actions engager sur dpassement de seuil.
L'optimisation des niveaux de supervision permettra de tirer le
meilleur profit de cesdispositions et de maintenir la responsabilit
des oprateurs.
Captage et dpollution des gaz
Les systmes de captage des manations des fours ou des racteurs
doivent mettre profit lessystmes d'tanchit de ces appareils et tre
conus pour maintenir une lgre dpression afind'viter les fuites et
les missions fugitives. Il conviendra d'utiliser les systmes de
captage quine compromettent pas l'tanchit des fours ni le
dploiement des hottes sur les fours. On peutdonner comme exemples
les ajouts de matire travers les lectrodes, les additions via
lestuyres ou les lances et l'utilisation de robinets tournant
robustes sur les dispositifsd'alimentation. Le captage secondaire
des gaz est coteuse et consomme beaucoup d'nergie
-
xv
mais elle est ncessaire sur certains fours. Le systme utilis
doit tre un systme intelligentcapable de cibler l'extraction sur la
source et sur la dure de toute manation.
Dans l'ensemble, pour l'limination des poussires et des mtaux
associs, ce sont les filtres entissu ou filtres manches (placs en
aval de la rcupration de chaleur ou du refroidissement desgaz) qui
fourniront les meilleurs rsultats, sous rserve que des tissus
modernes rsistant l'usure soient utiliss, que les particules se
prtent cette mthode de captage et que le filtre soitquip d'un
systme de surveillance continue permettant de dtecter les anomalies
defonctionnement. Les tissus filtrants modernes (utiliss par ex.
sur les filtres membrane)apportent des amliorations significatives
en efficacit, en fiabilit et en longvit et sont doncgnrateurs
d'conomies sur le moyen terme. Les filtres manches sont utilisables
dans lesinstallations existantes et leur mise en place peut se
faire en maintenance. Ils comprennent dessystmes de dtection de
rupture de manche et des dispositifs de nettoyage en ligne.
Pour les poussires collantes ou abrasives, les lectrofiltres
humides ou les tours de lavagepeuvent tre efficaces condition
d'avoir t convenablement conus pour l'application.
Le traitement des gaz dans la phase de premire fusion ou
d'incinration doit comporter un staded'limination du dioxyde de
soufre et/ou de postcombustion si une postcombustion est
jugencessaire pour viter les problmes de qualit de l'air l'chelle
locale, rgionale ou longuedistance ou si des dioxines peuvent tre
prsentes.
Enfin, les variations dans les caractristiques des matires
premires influent sur le spectre desconstituants librs ou sur l'tat
physique de certains constituants, par exemple la grosseur et
lesproprits physiques des poussires produites. Ces aspects doivent
tre valus localement.
Prvention et destruction des dioxines
La prsence de dioxines ou leur formation durant les traitements
est un aspect qu'il conviendrasouvent de prendre en compte dans les
procds de pyromtallurgie utiliss pour l'laborationdes non-ferreux.
Des cas concrets sont donns dans les chapitres spcifiques aux mtaux
et,pour ces cas, les techniques suivantes sont considres comme les
meilleures disponibles pourprvenir la formation de dioxines et
dtruire les dioxines prsentes. Ces techniques peuvent trecombines
entre elles. Il semble que certains mtaux non ferreux peuvent
catalyser une synthsede novo et il sera donc parfois ncessaire de
disposer d'un gaz propre avant la phase detraitement des
dioxines.
Contrle de la qualit des charges de vieux mtaux, en fonction du
procd concern.Alimentation des matriaux appropris pour le four ou
le procd utilis. Une slectionavec tri permettra d'viter
l'introduction de matriaux contamins par des matiresorganiques ou
des prcurseurs et d'abaisser le potentiel de formation des
dioxines.
Utilisation de dispositifs de postcombustion convenablement
conus et mis en uvre etrefroidissement rapide des gaz chauds <
250 C.
Ralisation des conditions de combustion optimales. cette fin, on
prvoira sincessaire une injection d'oxygne en partie haute du four
pour parachever lacombustion des gaz.
Absorption sur charbon actif dans un racteur lit fixe ou lit
mobile ou par injectionde poudre de charbon dans le courant des gaz
avec limination comme poussire defiltre.
Dpoussirage trs haute efficacit, par exemple filtres cramique,
filtres mancheshaute efficacit ou train purateur de gaz plac en
amont d'une unit d'acide sulfurique.
Instauration d'un stade d'oxydation catalytique ou utilisation
de filtres manchesincorporant un revtement catalytique.
Poussires captes traites dans les fours haute temprature afin de
dtruire lesdioxines et de rcuprer les mtaux prsents.
-
xvi
Les concentrations de dioxines associes aux techniques ci-dessus
se situent entre
-
xvii
possible de rduire l'impact sur l'environnement en suivant la
hirarchie des techniques decaptage pour les gaz manant des
stockages et manutentions de matires, des racteurs ou desfours et
des points de transfert de mtal. Les missions fugitives
potentielles doivent tre prisesen compte toutes les tapes de l'tude
et du dveloppement du procd. La hirarchie decaptage, pour les gaz
mis dans chacune des phases du procd, est la suivante:
optimisation du procd et minimisation des missions, emploi de
racteurs et de fours tanches, captage cible des fumes.
Le captage des fumes en toiture du btiment des fours est grosse
consommatrice d'nergie etdoit tre un dernier recours.
Les sources potentielles des rejets l'atmosphre sont rcapitules
dans le tableau suivant quiprsente galement les mthodes de
prvention et de traitement correspondantes. Les rejets dansl'air
sont dclars sur la base des missions captes. Les valeurs des
missions associes,indiques ensuite, sont des moyennes journalires
tablies sur la base d'une mesure continue surla journe de
fonctionnement. Lorsqu'une mesure en continu n'tait pas ralisable,
la valeurindique est la moyenne sur la priode de prlvement. Les
valeurs sont donnes en conditionsnormalises: 273 K, 101,3 kPa,
teneur en oxygne mesure et gaz secs sans dilution des gaz.
Le captage du soufre est une exigence essentielle lorsque des
minerais ou des concentrssulfurs sont traits par grillage ou
fusion. Le dioxyde de soufre produit par le traitement estcapt et
peut tre valoris sous la forme de soufre, de gypse (s'il n'y a pas
d'effets multimilieux)ou de dioxyde de soufre ou encore transform
en acide sulfurique. Le choix du procd dpendde l'existence de
dbouchs locaux pour le dioxyde de soufre. Les deux filires de
productiond'acide sulfurique, savoir dans une unit double contact
avec un minimum de quatre passesou dans une unit simple contact
avec production de gypse partir des gaz de queue avecutilisation
d'un catalyseur moderne, sont considres comme des MTD. La
configuration del'unit dpendra de la concentration du dioxyde de
soufre dans les gaz produits lors du grillageou de la premire
fusion.
-
xviii
Phase du procd Constituants prsents dansles gaz librs Mthode de
traitement
Manutention etstockage des matires.
Poussires et mtaux. Application des pratiques correctespour les
stockages, manutentions ettransferts. Captage des poussires
etfiltres manches si ncessaire.
Broyage, schage. Poussires et mtaux. Conduite du procd. Captage
desgaz et filtres manches.
COV, dioxines. Postcombustion, addition de charbonadsorbant ou
actif.
Poussires et composs desmtaux.
Captage des gaz, puration des gazpar filtres manches, rcupration
dechaleur.
Monoxyde de carbone Postcombustion si ncessaire
Frittage/grillagePremire fusionAffinage au ventAffinage au
feu
Dioxyde de soufre Unit d'acide sulfurique (pour lesminerais
sulfurs) ou laveur de gaz
Poussires et mtaux. Captage des gaz, refroidissement etfiltres
manches.
Dioxyde de soufre Laveur de gaz.
Traitement des scories.
Monoxyde de carbone Dispositif de postcombustionLixiviation et
affinagechimique
Chlore. Captage et rutilisation des gaz,purateur chimique par
voie humide
Affinage au carbonyle. Monoxyde de carbone.Hydrogne.
Procd tanche, rcupration etrutilisation.Postcombustion et
dpoussirage surfiltre manches pour les gaz dequeue.
Extraction par solvant. COV (sont fonction du solvantutilis et
sont dterminerlocalement afin d'valuer lerisque possible).
Confinement, captage des gaz,rcupration des solvants.Adsorption
sur charbon au besoin.
Poussires et mtaux. Captage des gaz filtre manches.Affinage par
chaleur.Dioxyde de soufre. Laveur de gaz si ncessaire.
lectrolyse en bain desels fondus
Fluorures, chlore, PFC Conduite du procd. Captage desgaz,
purateur ( l'alumine) et filtre manches.
Graphitisation, cuissond'lectrodes,
Poussires, mtaux, SO2,fluorures, HAP, goudrons
Captage des gaz, condensation etlectrofiltres, postcombustion
oupurateur alumine et filtre manches.Laveur, si ncessaire pour le
SO2.
Production de mtal enpoudre
Poussires et mtaux Captage des gaz et filtre manches.
Production de poudres Poussires, ammoniac Captage et rcupration
des gaz.Laveur mdium acide.
Rduction hautetemprature
Hydrogne Procd tanche, rutilisation.
Extractionlectrolytique
Chlore.Brouillard acide.
Captage et rutilisation des gaz.Laveur. Dvsiculeur.
Poussires et mtaux. Captage des gaz et filtres manches.Seconde
fusion etcoule. COV, dioxines (matires
d'alimentation organiques)Postcombustion (injection
decharbon)
Nota: Le dpoussirage par filtres manches peut ncessiter
l'limination des particules chaudes afin de prvenir lesrisques
d'incendie. Les lectrofiltres haute temprature seront utiliss dans
un systme d'puration des gaz en amontd'une unit d'acide sulfurique
ou pour les gaz humides.
Sources de pollution et filires de traitement et/ou de rduction
des polluants
-
xix
Un rsum des niveaux d'mission associs aux systmes de dpollution
considrs commefaisant partie des MTD pour les procds mtallurgiques
des non-ferreux est donn dans letableau suivant. Pour des prcisions
supplmentaires, se reporter aux conclusions sur les MTDdonnes dans
les chapitres consacrs aux diffrents mtaux.
Technique dedpollution Plage d'mission associe Remarques
Filtre manches Poussires: 1-5 mg/Nm3Mtaux: suivant composition
despoussires
Fonction des caractristiques despoussires.
Filtre charbonactif ou biofiltre
C organique total: 99,1 %(simple contact)
Comprend un purateur de mercure dutype Boliden/Norzink ou
authiosulphate.Hg: < 1 ppm dans l'acide produit
Rfrigrant, filtre,adsorption chaux/charbon et filtre manches
HAP (OSPAR 11):
-
xx
Note. missions captes uniquement. Les missions associes sont
donnes en valeurs moyennes sur 24 h sur la based'une mesure en
continu sur la journe de fonctionnement et en conditions normalises
de 273 K, 101,3 kPa, teneur enoxygne mesure et gaz secs sans
dilution des gaz. Lorsque la mesure en continu n'tait pas
ralisable, la valeur donneest la moyenne sur la priode de
prlvement. En ce qui concerne le systme de dpollution utilis, il
conviendra deprendre en compte les caractristiques des gaz et des
poussires dans sa conception et dans la dtermination destempratures
opratoires. Pour certains constituants, les variations des
concentrations dans les gaz bruts durant lesfabrications par lots
discontinus peuvent influer sur les performances du systme de
dpollution.
missions dans l'air associes l'emploi des MTD
-
xxi
De nombreux ractifs spcifiques sont utiliss dans le traitement
chimique de mtaux mis ensolution ou dans divers procds
mtallurgiques. Plusieurs d'entre eux, avec les composs, lessources
et les mthodes de traitement des gaz produits par leur utilisation,
sont repris dans letableau ci-dessous:.
Procd/ractif utilis Constituants prsentsdans les gaz librs
Mthode de traitement
Utilisation d'oxyded'arsenic ou d'antimoine(affinage Zn/Pb)
Arsine/stibine puration au permanganate
Brai, etc. Goudrons et HAP Postcombustion, condenseur
etlectrofiltre ou absorbeur sec.
Solvants, COV COV, odeurs Confinement, condensation.Charbon
actif, biofiltre.
Acide sulfurique (+ soufreprsent dans lescombustibles ou
lesmatires premires)
Dioxyde de soufre Systme d'puration par voiehumide ou semi-sche.
Unitd'acide sulfurique.
Eau rgale NOCl, NOx Lavage en milieu alcalinChlore, HCl Cl2
Lavage en milieu alcalinAcide nitrique NOx Oxydation et
absorption,
recyclage, systme de lavage.Na ou KCN HCN Oxydation avec
peroxyde
d'hydrogne ou hypochlorite.Ammoniac NH3 Rcupration, systme de
lavageChlorure d'ammonium Arosols Rcupration par sublimation,
systme de lavageHydrazine N2H4 (cancrogne
potentiel)puration par lavage ou charbonactif
Borohydrure de sodium Hydrogne (risqued'explosion)
viter si possible dans letraitement des mtaux du groupeplatine
(en particulier Os, Ru)
Acide formique Formaldhyde Lavage en milieu alcalinChlorate de
sodium /HCl Oxydes de Cl2 (risque
d'explosion)Rgulation de la temprature depoint final du
procd
Mthodes de traitement chimique pour certains composants
gazeux
missions dans l'eau
Les missions dans le milieu aquatique proviennent de sources
diverses et il existe denombreuses filires de minimisation et de
traitement applicables en fonction de la source desmissions et des
constituants prsents. En gnral, les eaux uses contiendront des
compossdes mtaux solubles et non solubles, des huiles et des
matires organiques. Les sourcespotentielles d'eaux uses, des procds
de production de mtal associs et des mthodes deminimisation et de
traitement applicables sont rcapituls dans le tableau suivant:
-
xxii
Source deseaux uses Procds associs
Mthodes deminimisation Mthodes de traitement
Eau detraitement
Production d'alumine.Casse des batteries auplomb.Dcapage.
Rutilisation dans leprocd autant quepossible.
Neutralisation et prcipi-tation.lectrolyse.
Eau derefroidissement indirect
Refroidissement du fourpour la plupart desmtaux.Refroidissement
del'lectrolyte pour le Zn
Utilisation d'un circuitde refroidissementtanche ou par
air.Surveillance del'tanchit du circuit.
Dcantation.
Eau derefroidissement direct
Lingotage Al, Cu, Zn.lectrodes en carbone.
Dcantation.Circuit derefroidissement ferm.
Dcantation. Prcipitationsi ncessaire.
Granulationdes scories
Cu, Ni, Pb, Zn, mtauxprcieux, ferroalliages
Dcantation.Prcipitation sincessaire.
Electrolyse Cu, Ni, Zn Circuit tanche.Extractionlectrolytique
sur lestrop-pleins d'lectrolyte
Neutralisation etprcipitation.
Hydromtallurgie (purgessous pression)
Zn, Cd Circuit ferm. Dcantation.Prcipitation sincessaire.
Systme dedpollution(purges souspression)
Laveurs.lectrofiltres humides etlaveurs pour unitsd'acide.
Rutilisation des fluxpeu acides si possible.
Dcantation.Prcipitation sincessaire.
Eau de surface Tous Mthodes correctes destockage des
matirespremires et prventiondes missions fugitives.
Dcantation.Prcipitation sincessaire.Filtration.
MTD applicables aux flux d'eaux uses
Les systmes de traitement des eaux uses maximiseront
l'limination des mtaux s'ils utilisentla sdimentation et au besoin
la filtration. Les ractifs utiliss pour la prcipitation peuvent
tredes hydroxydes, des sulfures ou des combinaisons des deux, selon
la nature et les quantits desmtaux en prsence. Il est galement
possible, dans de nombreux cas, de rutiliser l'eau traite.
Principaux constituants prsents [mg/l]Cu Pb As Ni Cd Zn
Eau detraitement < 0,1 < 0,05 < 0,01 < 0,1 < 0,05
< 0,15Nota: Les missions dans le milieu aquatique sont bases sur
un chantillon alatoire vrifi ou sur un chantilloncomposite sur 24
heures.L'intensit du traitement des eaux uses dpend de la source
des missions et des mtaux prsents.Exemples d'missions dans l'eau
associes l'utilisation des MTD
Rsidus des procds
Des rsidus sont produits divers stades des procds et dpendent
dans une trs grande mesuredes constituants prsents dans les matires
premires. Les minerais et les concentrs contiennentdiverses
quantits de mtaux autres que le mtal principal recherch. Les procds
sont conuspour obtenir le mtal recherch l'tat pur et rcuprer dans
le mme temps d'autres mtauxintressants.
-
xxiii
Ces autres mtaux tendent se concentrer dans les rsidus des
procds qui forment eux-mmesla matire premire d'autres procds de
rcupration de mtaux. Le tableau ci-dessous donneune liste non
exhaustive des rsidus de l'laboration des non-ferreux et des
filires de traitementdisponibles.
-
xxiv
Source des rsidus Mtauxlabors Rsidus Options de traitement
Manutention desmatires premires,etc.
Tous mtaux Poussires, balayures Rintroduction dans le procd
principal
Tous mtaux Scories Matriaux de construction aprs traitementdes
scories. Industrie des abrasifs.Certaines parties des scories
peuvent treutilises comme matriaux rfractaires, parex. les scories
de la production de chromepur.
Fours de premirefusion
Ferroalliages Scories riches Matire premire pour d'autres
procdsd'laboration de ferroalliages.
Fours deconvertissage
Cu Scories Recyclage dans le four de premire fusion
Cu Scories Recyclage dans le four de premire fusionPb cumes
Rcupration d'autres mtaux d'intrt
Fours d'affinage
Mtauxprcieux
cumes et scories Recyclage interne
Traitement desscories
Cu et Ni Scories purifies Matriaux de construction. Des mattes
sontproduites.
Fours de secondefusion
Tous mtaux cumesScories et scoriessales
Retour au procd aprs traitement.Rcupration des mtaux, rcupration
dessels et autres matires.
Affinagelectrolytique
Cu Trop-pleinsd'lectrolyteRestes d'anodesBoues anodiques
Rcupration de Ni.Retour au convertisseurRcupration de mtaux
prcieux
Extractionlectrolytique
Zn, Ni, Co,mtauxprcieux
lectrolyte us Rutilisation en lixiviation
Al Revtement de cuve usExcdent du bainSouches d'anodes
Combustible ou mise en dchargeVente comme
lectrolyteRcupration
lectrolyse en bainde sels fondus
Na et Li Matriau de la cuve Ferraille aprs nettoyageHg Rsidus
(hollines) Rintgration en tte du procdDistillationZn, Cd Rsidus
Retour au procdZn Rsidus de ferrite Mise en dcharge sre,
rutilisation de la
liqueurCu Rsidus Mise en dcharge sre
Lixiviation
Ni/Co Rsidus Cu/Fe Rcupration, mise en dchargeCatalyseur
RgnrationBoues acides Mise en dcharge sre
Unit d'acidesulfurique
Acide faible Lixiviation, mise en dchargeRevtements de four Tous
mtaux Rfractaires Utilisation comme agent favorisant la
formation de scorie, mise en dchargeFraisage,rectification
Carbone Poussires de carboneet de graphite
Utilisation comme matire premire dansd'autres procds
Dcapage Cu, Ti Acide us RcuprationSystmes dedpollution par
voiesche
La plupart par filtres manches oulectrofiltres
Poussires des filtres Retour au procd.Rcupration d'autres
mtaux.
Systmes dedpollution par voiehumide
La plupart par laveursoulectrofiltreshumides
Boues des filtres Retour au procd ou rcupration d'autresmtaux
(par ex. Hg).Mise en dcharge.
Boues de traitement La plupart Boues d'hydroxydes Mise en
dcharge sre, rutilisation.
-
xxv
des eaux uses ou de sulfures. Rutilisation.Digestion Alumine
Boues rouges Mise en dcharge sre, rutilisation de la
liqueurRsidus engendrs et options de traitement possibles
Les poussires des filtres peuvent tre recycles sur place ou bien
valorises en externe soit pourla rcupration d'autres mtaux dans des
installations de non ferreux exploites par des tiers, soitdans
d'autres applications.
Des traitements peuvent tre appliqus aux rsidus et scories pour
rcuprer des mtauxintressants qu'ils reclent et les rendre aptes
d'autres usages, par exemple comme matriauxde construction.
Certains constituants peuvent tre transforms en produits
commercialisables.
Les rsidus de traitement des eaux peuvent contenir des mtaux
intressants et tre recyclsdans certains cas.
Le rgulateur et l'exploitant doivent s'assurer que la rcupration
des rsidus par des tiers esteffectue dans le respect de normes
environnementales strictes et ne provoque par
d'effetsmultimilieux.
Composs toxiques
La toxicit spcifique des composs susceptibles d'tre mis (ainsi
que leur impactenvironnemental ou autres consquences) peut, pour
certains d'entre eux, varier d'un groupe l'autre. Les procds
d'obtention de certains mtaux produisent des composs toxiques
quidevront donc tre rduits.
Rcupration d'nergie
La rcupration d'nergie avant ou aprs la dpollution est
applicable dans la majorit des cas,toutefois les conditions locales
comptent beaucoup (par exemple s'il n'y a pas de dbouch
pourl'nergie rcupre). Les conclusions retenues en ce qui concerne
les MTD en matire dercupration d'nergie sont les suivantes:
Production de vapeur et d'lectricit sur la chaleur des chaudires
de rcupration. Utilisation de la chaleur de raction pour la fusion
ou le grillage de concentrs ou pour
la fusion de vieux mtaux dans un convertisseur. Utilisation des
gaz chauds du procd pour scher les matires introduites dans le
procd. Prchauffage de la charge des fours en mettant profit le
contenu nergtique des gaz
de four ou des gaz chauds d'une autre source. Utilisation de
brleurs rcupration ou prchauffage de l'air comburant. Utilisation
du CO produit comme combustible. Chauffage des liqueurs de
lixiviation en utilisant la chaleur des gaz de procd chauds
ou des liqueurs chaudes. Utilisation comme combustible des
plastiques contenus dans certaines matires
premires condition que les plastiques de bonne qualit ne
puissent pas tre rcuprset que la combustion des plastiques ne
provoque pas l'mission de COV et de dioxines.
Utilisation de rfractaires lgers, sauf contre-indication.
6. Degr de consensus et recommandations pour les travaux
poursuivre
Le prsent BREF a reu un large soutien de la part du groupe de
travail technique et desparticipants la 7e runion du forum d'change
d'informations. Les critiques ont principalementport sur des
lacunes dans les informations et sur des questions de forme
(demandes pour
-
xxvi
l'incorporation dans le Rsum d'un plus grand nombre de niveaux
d'mission et deconsommation lis aux MTD).
Le rexamen du document dans 4 ans est recommand. Les domaines
dans lesquels ilconviendra de poursuivre les efforts pour pouvoir
tablir une base d'informations solide sont,avant tout, les missions
fugitives, et aussi les chiffres d'missions et de
consommationsspcifiques, les rsidus de traitement, les eaux uses et
les aspects touchant aux petites etmoyennes entreprises. Le
chapitre 13 comprend d'autres recommandations.
-
Prface
Industries des mtaux non-ferreux xix
PREFACE
1. Statut du document
Sauf indication contraire, les rfrences la directive faites dans
le prsent document renvoient la directive du conseil 96/61/CE
relative la prvention et la rduction intgres de la pollution. Le
prsent document fait partie dune srie de documents qui prsentent
les rsultats dun change dinformations entre les Etats membres de
lUE et des industries intresses au sujet des meilleures techniques
disponibles (MTD), des dveloppements et la surveillance associe
ceux-ci. Il est publi par la Commission Europenne en application de
larticle 16 (2) de la directive et doit donc tre pris en
considration, conformment lannexe IV de la directive lors de la
dtermination des meilleures techniques disponibles .
2. Obligations lgales prvues par la directive IPPC et la
dfinition des MTD
Afin de clarifier le contexte juridique entourant la rdaction du
prsent document, cette prface dcrit quelques unes des principales
dispositions de la directive IPPC y compris la dfinition du terme
meilleures techniques disponibles . Cette description ne peut
videmment pas tre complte et est donne titre purement informatif.
Elle na aucune valeur juridique et na pas pour effet de modifier
les dispositions relles de la directive.
Le but de la directive est datteindre la prvention et la
rduction intgres des dispositions en provenance des activits numres
dans son annexe I afin de garantir un niveau lev de protection de
lenvironnement dans son ensemble. La base juridique de cette
directive concerne la protection environnementale. Lors de sa mise
en uvre, il conviendra de tenir galement compte dautres objectifs
communautaires tels que la comptitivit de lindustrie communautaire,
ce qui permettra de contribuer au dveloppement durable.
Plus spcifiquement, elle prvoit un systme dautorisation pour
certaines catgories dinstallations industrielles, en vertu duquel
les exploitants et rgulateurs sont invits adopter une approche
globale intgre en ce qui concerne les risques de pollution et le
potentiel de consommation associs linstallation. Lobjectif global
de cette approche intgre doit tre damliorer la gestion et le
contrle des procds industriels afin de parvenir un niveau de
protection lev pour lenvironnement dans son ensemble. Le noyau dur
de cette approche est le principe gnral dfini larticle 3 qui
stipule que les exploitants doivent prendre toutes les mesures de
prvention appropries contre la pollution, notamment en mettant en
uvre les meilleures techniques disponibles afin damliorer leurs
performances en matire denvironnement.
Le terme meilleures techniques disponibles est dfini larticle 2
(11) de la directive comme tant le stade de dveloppement le plus
efficace et avanc des activits et leurs modes dexploitation,
dmontrant laptitude pratique des techniques particulires
constituer, en principe, la base des valeurs limites dmissions
visant viter et, lorsque cela savre impossible, rduire de manire
gnrale les missions et limpact sur lenvironnement dans son
ensemble. Larticle 2 (11) prcise ensuite cette dfinition de la
manire suivante :
Les techniques dsignent aussi bien les techniques utilises que
la manire dont linstallation est conue, construite, entretenue,
exploite et mise larrt ;
Les techniques disponibles correspondent aux techniques mises au
point sur une chelle permettant de les appliquer au secteur
industriel concern, dans des conditions conomiquement et
techniquement viables, en prenant en considration les cots et les
avantages, que ces techniques soient utilises ou produites ou pas
sur le territoire de lEtat membre en question, tant quelles sont
raisonnablement accessibles pour loprateur ;
Meilleures dsigne les plus efficaces pour atteindre le niveau de
protection gnral lev de lenvironnement dans son ensemble.
-
Rsum
Industries des mtaux non-ferreux xx
En outre, lannexe IV de la directive contient une liste de
considrations prendre en compte en gnral ou dans des cas
particuliers lors de la dtermination des meilleures techniques
disponibles compte tenu des cots et des avantages pouvant rsulter
dune mesure, et des principes de prcaution et de prvention .
Ces considrations comprennent les informations publies par la
Commission en vertu de larticle 16 (2).
Les autorits comptentes charges de dlivrer les autorisations
sont invites tenir compte des principes gnraux dfinis larticle 3
lors de la dtermination des conditions de lautorisation. Ces
conditions doivent comporter des valeurs limites dmission, qui
peuvent tre compltes ou remplaces, le cas chant, par des paramtres
ou des mesures techniques quivalents. Conformment larticle 9 (4) de
la directive, ces valeurs limites dmission, paramtres et mesures
techniques quivalents doivent, sans prjudice du respect des normes
sur la qualit de lenvironnement, reposer sur les meilleures
techniques disponibles, sans prescrire lutilisation dune technique
ou dune technologie spcifique, mais en tenant compte des
caractristiques techniques de linstallation concerne, de son
implantation gographique et des conditions locales de
lenvironnement. Dans tous les cas, les conditions dautorisation
doivent prvoir des dispositions relatives la minimisation de la
pollution longue distance ou transfrontires et garantir un niveau
lev de protection de lenvironnement dans son ensemble.
En vertu de larticle 11 de la directive, les Etats membres ont
lobligation de veiller ce que les autorits comptentes se tiennent
informes ou soient informes de lvolution des meilleures techniques
disponibles.
3. Objectif du document
Larticle 16 (2) de la directive exige de la commission quelle
organise un change dinformations entre les Etats membres et les
industries concerns au sujet des meilleures techniques disponibles,
des la surveillance et leur dveloppement associ et publie les
rsultats des changes dinformations.
Le but de lchange dinformations est dfini lattendu 25 de la
directive qui prvoit que le dveloppement et les changes
dinformations au niveau communautaire en ce qui concerne les
meilleures techniques disponibles permettront de rduire les
dsquilibres au plan technologique dans la communaut, favoriseront
la diffusion au plan mondial des valeurs limites et des techniques
utilises dans la communaut et aideront les Etats membres dans la
mise en uvre efficace de la prsente directive .
La Commission (DG Environment) a mis en place un forum dchanges
dinformations (IEF) pour faciliter les travaux entrepris en
application de larticle 16 (2) et un certain nombre de groupes de
travail techniques ont t crs sous les auspices de lIEF. LIEF tout
comme les groupes de travail techniques sont composs des
reprsentants des Etats membres et de lindustrie, comme le prvoit
larticle 16 (2).
La prsente srie de documents a pour but de reflter prcisment
lchange dinformations qui a t tabli conformment larticle 16 (2) et
de fournir des informations de rfrence linstance charge de la
dlivrance des autorisations pour quelle les prenne en compte lors
de la dfinition des conditions dautorisation. En rendant
disponibles les informations pertinentes relatives aux meilleures
techniques disponibles, ces documents doivent devenir des outils
prcieux pour lamlioration des performances en matire
denvironnement.
4. Sources dinformations
Le prsent document est le rsum des informations recueillies
partir dun certain nombre de sources, y compris notamment
lexpertise des groupes mis en place pour assister la Commission
dans son travail, puis vrifies par les services de la Commission.
Il convient de remercier ici les auteurs de toutes ces
contributions.
-
Rsum
Industries des mtaux non-ferreux xxi
5. Comment comprendre et utiliser le prsent document
Les informations contenues dans le prsent document sont prvues
pour servir de base la dtermination des MTD dans certains cas
particuliers. Lors de la dtermination de ces MTD et de la fixation
des conditions dautorisation fonde sur les MTD, lobjectif global,
qui est de parvenir un niveau lev de protection de lenvironnement
dans son ensemble, ne doit jamais tre perdu de vue.
Le reste de cette section dcrit le type dinformation prsent dans
chacune des sections du document.
Le Chapitre 1 fournit des informations gnrales sur le secteur
industriel concern. Le Chapitre 2 donne des informations sur les
procds industriels, les systmes de dpollution et les techniques
gnrales communs qui sont utiliss dans ce secteur. Les Chapitres 3
12 prsentent les procds mis en uvre, les niveaux actuels dmissions
et de consommations, les techniques prendre en compte lors de la
dtermination des MTD, les techniques qui sont considres comme tant
les MTD et les techniques mergentes se rapportant chacun des
groupes de mtaux couverts par ces chapitres.
Chacun des Chapitres 3 12 prsente les informations relatives au
groupe de mtaux du chapitre en question, selon lorganisation
suivante :
La section 1 dcrit les procds mis en uvre et les techniques
utilises pour le groupe particulier de mtaux.
La section 2 fournit des donnes et des informations concernant
les niveaux dmission et de consommation actuels, refltant la
situation dans les installations existantes au moment de la
rdaction du document.
La section 3 dcrit de manire plus dtaille les techniques de
rduction des missions et dautres techniques considres comme tant
les plus pertinentes pour la dtermination des MTD et des conditions
dautorisation bases sur ces MTD. Ces informations incluent les
niveaux de consommation et dmission quil est possible datteindre
avec la technique considre, donnent une estimation des cots et des
effets croiss associs la technique, et prcisent dans quelle mesure
la technique est applicable aux installations ncessitant des
autorisations IPPC par exemple aux installations nouvelles,
existantes, de petite ou de grande taille. Les techniques
gnralement considres comme obsoltes ne sont pas incluses.
La section 4 prsente les techniques et les niveaux dmissions et
de consommations jugs compatibles avec les MTD au sens gnral. Le
but est ainsi dapporter des indications gnrales sur les niveaux
dmissions et de consommations quil est possible de considrer comme
des valeurs de rfrence appropries pour servir de base la
dtermination des conditions dautorisation reposant sur les MTD ou
ltablissement des prescriptions contraignantes gnrales mentionnes
larticle 9 (8). Il faut cependant souligner que ce document ne
propose pas de valeur limite dmission. La dtermination des
conditions dautorisation appropries supposera la prise en compte
des facteurs locaux inhrents au site, tels que les caractristiques
techniques de linstallation concerne, son implantation gographique
et les conditions locales de lenvironnement. Dans le cas des
installations existantes, il faut en outre tenir compte de la
viabilit conomique et technique de leur remise niveau. Le seul
objectif consistant assurer un niveau lev de protection de
lenvironnement dans son ensemble impliquera souvent de faire des
compromis entre diffrents types dincidence sur lenvironnement et
ces compromis seront souvent influencs par des condirations
locales.
Bien que ce document cherche aborder certains des problmes, il
ne pourra pas les traiter tous dune manire exhaustive. Les
techniques et niveaux prsents dans les sections consacres aux MTD
ne seront donc pas forcment appropris pour toutes les
installations. Par ailleurs, lobligation de garantir un niveau lev
de protection de lenvironnement, y compris la rduction de la
pollution longue distance ou transfrontire, suppose que des
conditions dautorisation ne pourront pas tre dfinies sur la base
des considrations purement locales. Cest pourquoi il est de la plus
haute importance que les autorits charges de dlivrer les
autorisations tiennent compte de toutes les informations prsentes
dans ce document.
-
Rsum
Industries des mtaux non-ferreux xxii
Etant donn que les meilleures techniques disponibles sont
modifies au fil du temps, le prsent document sera rvis et mis jour,
le cas chant. Toutes les ventuelles observations et propositions
peuvent tre envoyes au Bureau europen de lIPPC lInstitut des tudes
de prospective technologique, ladresse suivante :
Edificio Expo-WTC, C/Inca Garcilaso, s/n, E-41092 Sevilla,-
Spain
Telephone: +34 95 4488 284 Fax: +34 95 4488 426
e-mail [email protected]
Internet: http://eippcb.jrc.es
-
Industries des mtaux non-ferreux xxiii
Document de rfrence sur les meilleures techniques disponibles
dans les industries des mtaux non-ferreux
-
Industries des mtaux non-ferreux xxiv
Liste des figures
-
Industries des mtaux non-ferreux xxv
Liste des tableaux
-
Industries des mtaux non-ferreux xxvi
Glossaire des termes
Les missions associes dans lair sont donnes sous la forme de
moyennes journalires bases sur la surveillance en continu et les
conditions standard de 273 K, 101,3 kPa, la teneur doxygne mesure
et sur gaz sec, sans dilution des gaz avec lair. Dans les cas o la
surveillance en continu nest pas possible, la valeur sera la
moyenne sur la priode de prlvement.
Les missions sont calcules comme tant la moyenne journalire,
sauf indication contraire.
Les valeurs pour lmission du carbone total dans lair ne
comprennent pas le monoxyde de carbone (CO).
Les missions associes dans leau sont bases sur un chantillon
alatoire vrifi ou sur un chantillon composite sur 24 heures.
ppm signifie partie par million. Les concentrations de mtaux ou
dautres substances dans leau ou les eaux uses sont donnes comme
tant un total des matires solubles et insolubles.
ppb signifie partie par milliard
Une unit de post-combustion est - une unit de combustion
supplmentaire spcifiquement conue avec un systme de brleur (pas
ncessairement utilis tout le temps) qui fournit le temps de sjour,
la temprature et la turbulence avec un taux doxygne suffisant pour
oxyder des composs organiques en dioxyde de carbone. Les units
peuvent tre conues pour utiliser le contenu nergtique du gaz brut
pour produire la majeure partie de la production de chaleur
ncessaire et consomment moins dnergie.
BAT (MTD) signifie Meilleures Techniques Disponibles selon
larticle 2 (11) de la directive.
B(a)P est du benzo(a)Pyrne et est utilis comme un indicateur de
la teneur en HAP.
Un haut fourneau est un four vertical utilisant des tuyres pour
faire exploser lair chaud ou froid dans la charge du four pour
faire fondre le contenu. (Egalement connu sous le nom de four sole,
four water jacket et un four cuve pour le plomb).
CWPB est un procd anode prcuite centrale.
DEVS4 = Essai de lixiviation selon la norme Allemande DIN 38
414.
Les dioxines comprennent les polychlorodibenzo-p-dioxines (PCDD)
et les polychlorodibenzo-furanes (PCDF).
I-TEQ est lquivalent toxique pour les PCDD/F
EU signifie Union europenne.
EFTA est la zone de libre change europenne
EP signifie lectrofiltre.
Les missions fugitives sont des missions non captes ou
diffuses.
GWP est la potentiel de rchauffement global.
Le matriau ferr (Al, Cu) est un matriau qui comprend des composs
de fer distincts.
Si ncessaire signifie si un polluant est prsent et sil a un
impact environnemental.
Chenal de coule un canal utilis pour transporter le mtal ou
laitier en fusion.
La liquation est une technique daffinage qui implique ltape
consistant chauffer un mtal en fusion la temprature laquelle la
solubilit des impurets diminue de sorte quelles peuvent tre
spares.
n.d signifie non disponible.
i.d signifie impossible dtecter
PFC signifie hydrocarbure polyfluor.
-
Industries des mtaux non-ferreux xxvii
La rcupration est la rcupration de chaleur. Dans ce secteur, la
chaleur du procd peut tre utilise pour prchauffer les matires
premires, les combustibles ou lair de combustion. Les brleurs
rgnratifs sont conus pour faire circuler les gaz chauds lintrieur
du systme de brleur pour obtenir cela.
PB est une anode prcuite.
SPL est un garnissage de cuve us.
Les demi-produits sont des produits semi-finis tels quune tige,
un fil, des extrusions, des lingots, etc., qui sont utiliss en tant
que charge pour la production dautres produits finis.
Un four cuve est un four vertical utilis pour la fusion du
mtal.
SWP est une anode prcuite latrale.
La coule est louverture dune sortie de four pour retirer le mtal
en fusion ou laitier.
VSS est une cellule pour anode Soderberg goujons verticaux.
Units
g Microgramme Euro
Kg kilogramme Nm3 normal mtre cube (NTP) 273 K (0C) 101,3 kPa (1
atmosphre)
a anne kWh Kilowatt heure Ng Nanogramme cm centimtre l litre Ppm
Parts par
million Cts (US) Cents (tats-
Unis) lb Livre
(avoirdupois) Rpm Tours
(rotations) par minute
d jour m3 Mtre cube t Tonne DM Deutsche Mark mg Milligramme Wt%
% en poids g Gramme mm Millimtre C Degr Celsius Gj Gigajoule MJ
Mgajoule K Temprature
absolue - Kelvin
h heure MWh Megawatt heure
-
Industries des mtaux non-ferreux xxviii
Symboles chimiques
Ag Argent HCl Chlorure dhydrogne
Pb Plomb
Al Aluminium HF Fluorure dhydrogne
PbO Oxyde de plomb
Al2O3 Oxyde daluminium
Hf Hafnium S Soufre
As Arsenic H Mercure SO2 Dioxyde de soufre
Au Or Ir Iridium SO3 Trioxyde de soufre
B Bore H2SO4 Acide sulfurique
Se Slnium
Be Beryllium K Potassium Sn Etain Bi Bismuth K2O Oxyde de
potassium Sr Strontium
C Carbone Li Lithium Sb Antimoine Ca Calcium Mg Magnsium Si
Silicium CaO Oxyde de
calcium, chaux MgO Oxyde de
magnsium, magnsie
SiO2 Silice, oxyde de silicium
Co Cobalt Mn Manganse Ta Tantale Cd Cadmium MnO Oxyde de
manganese Ti Titane
Cl Chlore Mo Molybdne Tl Tellure Cr Chrome Na Sodium Re Rhnium
Cs Csium Nb Nobium
(columbium) Rh Rhodium
Cu Cuivre NO2 Dioxyde dazote
Ru Ruthnium
F Fluor Ni Nickel V Vanadium Fe Fer NOx Somme de tous
les oxides dazote
W Tungstne
FeO Oxyde de fer Os Osmium Zn Zinc Ga Gallium Pd Palladium ZnO
Oxyde de zinc Ge Germanium Pt Platine Zr Zirconium
PM sont les mtaux prcieux: - Ag, Au et PGM
PGM sont les mtaux du groupe du platine: - Ir, Os, Pd, Pt, Rh,
Ru
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Chapitre 1
Industries des mtaux non-ferreux 1
1 INFORMATIONS GENERALES
1.1 Procds couverts par le champ du document
La production primaire et la production secondaire des mtaux
non-ferreux prsentent de nombreuses similitudes, au point que, dans
certains cas, il est impossible de diffrencier les techniques
utilises. La production secondaire des non-ferreux comprend la
production de mtal partir des matires premires secondaires (y
compris les dchets) et les procds de refusion et dalliage. Le
prsent BREF couvre les techniques lies la production des mtaux
non-ferreux primaire et secondaire.
La production danode en carbone et en graphite (section 6.8 de
lannexe I de la directive IPPC) est comprise car dans certaines
fonderies daluminium, cette activit fait partie intgrante du
processus de production.
La production de 42 mtaux non-ferreux, plus des ferro-alliages,
a t recense dans les pays qui sont tenus dappliquer lIPPC. 10
groupes de mtaux dont les mthodes de production sont similaires ont
t identifis. Ce document est organis sur cette base.
Les groupes sont les suivants:
Cu et ses alliages, Sn et Be, Al et ses alliages, Zn, Pb, Cd, Sb
et Bi, Mtaux prcieux, Mercure, Mtaux rfractaires, par exemple. Cr,
W, V, Ta, Nb, Re, Mo, Ferroalliages, par exemple FeCr, FeSi, FeMn,
SiMn, FeTi, FeMo, FeV, FeB, Les mtaux alcalins et les
alcalinoterreux Na, K, Li, Sr, Ca, Mg et Ti, Ni et Co, Carbone et
graphite pour lectrodes.
La production des mtaux radioactifs est exclue de ltude, de mme
que celle des composs tels que les semi-conducteurs.
Les installations vises au point 2.1 de lannexe I de la
directive - lagglomration et le grillage sont couverts par ce
document. Les oprations dagglomration et de grillage ont t prises
en compte dans deux cas : - a) lorsquelles faisaient partie du
procd 2.5.a) pour produire le mtal, - b) lorsque le grillage et le
frittage sont raliss indpendamment, par exemple le grillage du
sulfure de molybdne.
Le secteur des non-ferreux comporte des procds qui relvent du
secteur des produits chimiques, toutefois certains de ces procds
prsentent des aspects et des diffrences qui sont spcifiques
lindustrie des non-ferreux et quil convient donc de prendre en
compte. Cest le cas des oprations associes la production de mtal ou
encore lorsque les composs mtalliques sont obtenus comme
sous-produits de la production de mtal. Les procds suivants ont t
inclus dans le champ de ce document.
La production des produits soufrs tels que le soufre lmentaire,
le dioxyde de soufre et lacide sulfurique, lorsquelle est associe
la production dun mtal non-ferreux. Dans le cas de lacide
sulfurique, il est produit partir du dioxyde de soufre prsent dans
les gaz mis diffrents stades du procd. La concentration des gaz,
leur temprature et la prsence de polluants en traces influent sur
la conception du procd et sur le choix du catalyseur.
La production doxyde de zinc partir des vapeurs dgages pendant
la production dautres mtaux ;
La production des composs de nickel partir des solutions
produites pendant la production dun mtal ;
-
Chapitre 1
Industries des mtaux non-ferreux 2
La production de CaSi et Si qui intervient dans le mme four que
la production de ferrosilicium ;
La production doxyde daluminium partir de la bauxite en amont de
la production de laluminium primaire. Il sagit dune tape de
prtraitement qui peut tre effectue la mine ou dans lusine
daluminium. Dans ce dernier cas, elle fait partie intgrante de la
production du mtal et est incluse dans le BREF.
Les oprations de laminage, demboutissage et de compression des
mtaux non-ferreux, lorsquelles sont directement intgres la
production du mtal seront couvertes par une autorisation et sont
donc incluses dans le prsent document. Les procds de fonderie ne
sont pas inclus dans ce document et sont couverts par ailleurs.
1.2 Vue densemble de lindustrie
Lindustrie europenne des mtaux non-ferreux a une importance
conomique et stratgique suprieure ce quindiquent les statistiques
en matire demploi, de capital et de chiffre daffaires. Par exemple,
le cuivre de haute puret est essentiel pour la production et la
distribution de llectricit et de petites quantits de nickel
amliorent la rsistance la corrosion de lacier.
Par consquent, les mtaux non-ferreux et leurs alliages se
trouvent au cur de la vie moderne et de nombreux dveloppements de
haute technologie, en particulier dans linformatique, llectronique,
les tlcommunications et les industries du transport qui en
dpendent.
1.2.1 Mtaux non-ferreux et alliages
Tous les mtaux non-ferreux pris en considration dans ce document
et lists dans le paragraphe 1.1 ci-dessus ont leurs propres
proprits et applications. Cependant dans de nombreux cas, par
exemple le cas du cuivre et de laluminium, un plus grand nombre
dapplications font appel aux alliages plutt quaux mtaux purs, parce
quils peuvent tre conus pour avoir une rsistance spcifique, une
duret, etc. afin de satisfaire les exigences de ces applications
particulires.
Les mtaux qui sont recyclables par nature peuvent tre recycls
chaque fois sans perdre aucune de leurs proprits. Ils apportent
ainsi une contribution significative au dveloppement durable.
Normalement, il est impossible de distinguer le mtal affin qui a t
produit partir de matires premires primaires ou secondaires et
celui qui a t produit partir de matires premires secondaires
(cest--dire les dchets, etc.).
1.2.2 Porte de lindustrie
Le produit de lindustrie provient de toute une varit de matires
premires primaires et secondaires. Les matires premires primaires
proviennent de minerais qui sont extraits de mines, subissent
ensuite une transformation avant dtre soumis aux process
mtallurgiques pour produire un mtal brut. La transformation des
minerais est ralis proximit de la mine, ainsi que, progressivement,
la production de mtaux. Les matires premires secondaires sont des
dchets et des rsidus locaux.
En Europe, les gisements de minerais contenant des mtaux en
concentration viable se sont progressivement puiss, et seules
quelques sources locales subsistent. La plupart des concentrs sont
donc imports en Europe de plusieurs sources mondiales.
Le produit labor par lindustrie est soit du mtal affin, soit ce
que lon appelle des demi-produits, cest--dire des mtaux et des
alliages obtenus sous forme de lingots couls ou de formes
travailles, sous la forme de profil extrud, de feuille, feuillard,
de barre, etc.
Les fonderies de non-ferreux qui produisent des produits
mtalliques couls ne sont pas incluses dans le prsent BREF, mais
sont couvertes par le BREF relatif aux forges et aux fonderies. La
collecte, le
-
Chapitre 1
Industries des mtaux non-ferreux 3
tri et lapprovisionnement des matires premires secondaires pour
lindustrie font partie de lindustrie de recyclage des mtaux, qui
nouveau nest pas pris en considration dans le prsent BREF.
Bien que ceci reprsente une contradiction linguistiquement
apparente, la production des ferroalliages, qui sont principalement
utiliss en tant qualliage matre dans lindustrie du fer et de
lacier, est considre comme faisant partie de lindustrie des mtaux
non-ferreux. Ces lments dalliage, cest--dire les mtaux rfractaires,
le chrome, le silicium, le manganse et le nickel sont tous des
mtaux non-ferreux.
Le secteur des mtaux prcieux est galement considr comme faisant
partie de lindustrie des mtaux non-ferreux pour le prsent
document.
1.2.3 Structure de lindustrie
La structure de lindustrie varie selon les mtaux. Il nexiste pas
de socits qui produisent tout, ou mme une majorit de mtaux
non-ferreux bien quil existe quelques entreprises paneuropennes qui
produisent plusieurs mtaux, par exemple du cuivre, du plomb, du
zinc, du cadmium, etc.
La taille des socits productrices de mtaux et dalliages
mtalliques en Europe se dcline sur un trs large ventail, de
quelques grandes socits de plus de 5 000 salaris une multiplicit de
petites entreprises de 50 200 personnes.
Leur forme de proprit est galement variable et comprend des
groupes mtallurgiques paneuropens et nationaux, des holdings
industriels, des socits publiques autonomes et des socits
prives.
1.2.4 Economie de lindustrie
Les statistiques cl de lindustrie des mtaux non-ferreux
europennes dfinies pour le prsent document sont les suivantes :
Production 18 - 20 millions de tonnes
Ventes 40 - 45 milliards deuros
Employs plus de 200 000
De nombreux mtaux non-ferreux affins font lobjet dchanges
internationaux. Les principaux mtaux (aluminium, cuivre, plomb,
nickel, tain et zinc) sont commercialiss sur lun des deux marchs
termes, le London Metal Exchange et le Comex New York. Les mtaux
collectivement dnomms mineurs nont pas de march central ; les prix
sont imposs par les producteurs ou par les marchands ngociant dans
les marchs libres. Dans la plupart des applications, les mtaux
non-ferreux sont en concurrence avec dautres matriaux, notamment
les cramiques, les matriaux plastiques et dautres mtaux ferreux et
non-ferreux.
La rentabilit de chaque mtal ou groupe de mtaux, et donc la
viabilit conomique de lindustrie varie, de manire absolue et court
terme, en fonction du prix du mtal actuel et dun grand ventail
dautres facteurs conomiques.
La rgle conomique gnrale sapplique cependant cest--dire que plus
un matriau ou un produit se rapproche des conditions densemble du
march et des changes internationaux, plus le retour sur le capital
investi est faible.
Il existe ainsi plusieurs contraintes concernant la disponibilit
du capital pour les dpenses improductives en matire damliorations
de la protection de lenvironnement. Elles font gnralement partie
dun dveloppement et dune amlioration du procd global. Les
investissements dans les amliorations environnementales et de
procds doivent en gnral tre comptitifs dans un environnement
global, tant donn que lindustrie europenne est en concurrence avec
des installations similaires dans dautres pays dvelopps et en
dveloppement.
-
Chapitre 1
Industries des mtaux non-ferreux 4
1.2.5 Performance environnementale
Depuis vingt cinq ans, on assiste une amlioration rgulire et
dans certains cas trs significative de la performance
environnementale et de lefficacit nergtique de lindustrie en raison
de ladoption de la directive 84/360/EEC concernant le contrle de la
pollution provenant des installations industrielles . Lexigence
demandant dutiliser les Meilleures Techniques Disponibles pour
minimiser la pollution est bien comprise par lindustrie dans la
plupart des Etats membres.
La performance de recyclage de lindustrie est ingale par les
autres industries.
-
Chapitre 1
Industries des mtaux non-ferreux 5
1.3 Le cuivre et ses alliages
1.3.1 Gnralits
Le cuivre est utilis depuis plusieurs sicles ; il prsente une
conductivit thermique et lectrique trs leve et est relativement
rsistant la corrosion. Le cuivre usag peut tre recycl sans perte de
qualit. Ces proprits signifient que le cuivre est utilis dans
diffrents secteurs tels que le gnie lectrique, le secteur de
lautomobile, la construction, la plomberie, la fabrication de
machines, les chantiers navals, lindustrie de laviation et les
instruments de prcision. Le cuivre est frquemment alli avec Zn, Sn,
Ni, Al et dautres mtaux pour proposer une gamme de laitons et de
bronzes [tm36, Panorama 1997].
La production de cuivre est base sur les cathodes de cuivre
qualit A, cest--dire 99,95 % Cu. La dsignation qualit A vient du
vocabulaire du London Metal Exchange pour les cathodes et se rfre
une norme britannique. Celle-ci a t rcemment remplace par la norme
europenne CEN-EN 1978, o la qualit est dsigne par Cu CATH1 ou dans
le nouveau systme alphanumrique europen CR001A.
Les pourcentages maximaux dimpurets tolres sont les suivants
:
Ag 0,0025 - As 0,0005 - Bi 0,00020 - Fe 0,0010 - Pb 0,0005 - S
0,0015 - Sb 0,0004 Se 0,00020
Te 0,00020 avec As+Cd+Cr+Mn+P+Sb 0,0015
Bi+Se+Te 0,0003
Se+Te 0,0003
Ag+As+Bi+Cd+Co+Cr+Fe+Mn+Ni+P+Pb+S+Sb+Se+Si+Sn+Te+Zn 0,0065
1.3.2 Sources des matriaux
Le cuivre affin est produit partir de matires premires primaires
et secondaires par un nombre relativement petit de raffineries de
cuivre ; leur produit est la cathode de cuivre. Celle-ci est
fondue, allie et ensuite traite pour produire des barres, des
profils, des fils, des tles, des feuillards, des tubes, etc. Cette
tape peut tre intgre avec laffinage mais est frquemment ralise sur
un autre site.
Les raffineries de cuivre achtent environ 55 % de leurs
approvisionnements sur le march international sous la forme de
concentrs de cuivre, de blister, danode ou de dchets. Les 45 %
restants proviennent des concentrs de cuivre nationaux ainsi que
des rsidus ou dchets de cuivre nationaux.
LUnion europenne ne possde que quelques ressources de cuivre
primaire, mais ses activits mtallurgiques concernant le cuivre sont
trs importantes. On ne peut trouver de production minire de cuivre
de taille importante quau Portugal (dbut de lexploitation de Neves
Corvo en 1989, 106 500 tonnes de cuivre en 1997) et en Sude (86 600
tonnes). Avec environ 239 000 tonnes de cuivre extrait des minerais
nationaux en 1997, la production de cuivre europenne reprsente
environ 2 % de la production minire mondiale.
On a dvelopp les capacits daffinage et de fabrication de
demi-produits pour rpondre aux besoins de leur importante
consommation, en utilisant des matires premires primaires importes
et nationales ainsi que des dchets imports. Laccs aux matires
premires primaires est de plus en plus difficile depuis quelques
annes, tant donn que les pays producteurs de cuivre ont dvelopp
leurs propres installations daffinage proximit de leurs mines,
rduisant ainsi la disponibilit de matires premires sur le march
international.
-
Chapitre 1
Industries des mtaux non-ferreux 6
Le recyclage constitue une composante importante des
approvisionnements de matires premires dans les installations de
fabrication et daffinage de cuivre. En tout, les matires premires
secondaires reprsentent environ 45 % de lutilisation de cuivre et
de ses alliages en Europe, soit par les raffineries en tant que
tout ou une partie de leur alimentation ou par les fabricants de
demi-produits directement.
La qualit des matires premires secondaires varie considrablement
et de nombreuses sources de ces matriaux ne sont pas adaptes une
utilisation directe par les fabricants de demi-produits. Lindustrie
du dchet est cense fournir des matires secondaires calibres de
puret adapte pour lindustrie, et bien quil y ait des spcifications
convenues pour les dchets, on rencontre de grandes variations. Des
systmes de traitement ou de dpollution supplmentaires peuvent tre
ncessaires.
1.3.3 Production et consommation
La production annuelle de cathode de cuivre au moment de la
rdaction est de 959 000 tonnes provenant des sources primaires et
896 000 tonnes provenant des sources secondaires. Le bryllium nest
pas produit dans lUnion europenne et nest pas cens tre prsent en
quantits suffisantes dans les dchets pour prsenter des problmes
environnementaux.
Trois des fonderies de deuxime fusion et presque toutes les
fonderies de premire fusion ont augment leur capacit de production.
Cette augmentation significative de la capacit de production sest
faite conjointement avec les amliorations environnementales. Les
dchets informatiques et les cartes de circuit imprim sont des
sources secondaires de plus en plus courantes, bien que leur teneur
en cuivre soit faible. Le dchet est prtrait la fois par lindustrie
des dchets et par certaines fonderies. Ceci reprsente un dbouch
pour ces matriaux.
Le recyclage a atteint un niveau lev car le cuivre peut tre
recycl sans perte de ses proprits intrinsques et de nombreuses
matires secondaires sont disponibles. Lactivit daffinage du cuivre
de lUnion europenne sest principalement dveloppe en scurisant ses
approvisionnements de matires premires sur le march international
et en utilisant les dchets et rsidus de cuivre ou de laiton gnrs
par les consommateurs et les entreprises de transformation.
Les fabricants de demi-produits en cuivre de lUnion europenne
ont une production qui reprsente trois fois celle des raffineries
de lUnion europenne. Ils utilisent le march international pour
scuriser leurs approvisionnements de cuivre et de laiton, ainsi que
dalliages (principalement de zinc, dtain et de nickel). Cette
partie de lindustrie est un exportateur net denviron 500 000 tonnes
par an.
Figure 1.1: Production mondiale de cuivre en 1997
-
Chapitre 1
Industries des mtaux non-ferreux 7
Pays Production minire
Cathode primaire (anode)
Cathode secondaire (anode)
Production des produits semi-finis
Autriche 77 58 Belgique 203 (35) 183 (126) 392 Danemark Finlande
9 116 (171) 120 France 6 29 684 Allemagne 296 378 1406 Grce 81
Irlande Italie 6 80 990 Luxembourg Pays-bas Portugal 108 Espagne 37
229 (+61) 63 (+28) 268 Sude 87 95 34 206 Grande-Bretagne 9 58 483
Islande Norvge 7* 33 Suisse 70 Note : * La production actuelle de
minerai cessera en 2000
Tableau 1.1: UE (et EAA) Production de cuivre et ses alliages en
milliers de tonnes en 1997 La production de minerai en Europe
reprsente environ 30% des matires premires
1.3.4 Sites de production
Il y a dix raffineries principales dans lUnion europenne. Cinq
utilisent des matires premires primaires et secondaires et les
autres nutilisent que des matires premires secondaires. On a estim
que lindustrie de laffinage du cuivre employait plus de 7 500
personnes en 1997. Trois socits prsentent des capacits de plus 250
000 tonnes de cathodes de cuivre affines par an : Atlantic Copper
(E), Union Minire