-
COMMISSION EUROPÉENNE
Document de référence sur les meilleures techniques
disponibles
Industrie des métaux non ferreuxDécembre 2001
Ce document est la traduction de la version anglaise publiée par
la Commission européenne qui seule fait foi.
Traduction V 0
-
i
RESUME
Le présent document de référence sur les meilleures techniques
disponibles dans les industriesdes métaux non ferreux rend compte
de l'échange d'informations qui a été organiséconformément à
l'article 16 paragraphe 2 de la directive 96/61/CE du Conseil. Il
convient de lelire en le rapprochant de la Préface qui décrit ses
objectifs et son utilisation
Pour couvrir le domaine complexe de la production des métaux non
ferreux, il a fallu définirune approche qui permette de regrouper
dans un même document les procédés de première et deseconde
élaboration, en divisant l'étude en 10 groupes de métaux. 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 métaux précieux,• le mercure,• les métaux réfractaires,•
les ferroalliages,• les métaux alcalins et alcalinoterreux,• le
nickel et le cobalt,• le carbone et le graphite.
Un groupe particulier a été prévu pour le carbone et le graphite
car la production de cesmatériaux est souvent une activité intégrée
aux usines d'aluminium primaire. Les procédés degrillage et
d'agglomération des minerais et des concentrés et les procédés de
préparation del'alumine ont été, lorsqu'il convenait, inclus dans
ces groupes. Le document ne couvre pas lesopérations d'extraction
et de traitement des minerais effectuées à la mine elle-même.
Dans le document, l'information est présentée en douze
chapitres: les informations généralesdans le chapitre 1, les
procédés communs dans le chapitre 2 puis les procédés de
productionmétallurgique concernant les dix groupes de métaux dans
les chapitres 3 à 12. Enfin lechapitre 13 présente les conclusions
et les recommandations. Des annexes couvrant les coûts etles
réglementations internationales sont également prévues. Les
procédés communs décrits auchapitre 2 se répartissent comme
suit:
• Utilisation du chapitre – installations complexes.•
Utilisation et communication des données d'émissions.• Gestion,
conception et formation.• Réception, stockage et manutention des
matières premières.• Préparation et traitement préliminaire des
matières premières et transfert aux procédés
de production.• Procédés d'élaboration du métal – types de fours
et techniques de conduite des
procédés.• Techniques de captage des gaz et de dépollution de
l'air.• Traitement des effluents et réutilisation de l'eau.•
Minimisation, recyclage et traitement des résidus des procédés (y
compris les sous-
produits et les déchets).• Récupération des chaleurs perdues et
de l'énergie.• Aspects multimilieux (transferts de pollution entre
milieux).• Bruits et vibrations.• Odeurs.• Sécurité.• Démantèlement
des installations.
-
ii
Chacun des chapitres 2 à 12 est organisé en plusieurs sections
qui décrivent les procédés et lestechniques mis en œuvre, les
niveaux d'émission et de consommation actuels, les techniques
àprendre en compte dans la définition des MTD et les conclusions
attachées aux MTD. Dans lechapitre 2, les conclusions sur les MTD
ne portent que sur la manutention et le stockage desmatériaux, le
contrôle-commande des procédés, le captage et la dépollution des
gaz,l'élimination des dioxines, la récupération du dioxyde de
soufre, la réduction du mercure et letraitement des effluents et la
réutilisation de l'eau. Il convient donc de lire les
conclusionsformulées au sujet des MTD dans chacun des chapitres
pour avoir une vue d'ensemble du sujet.
1. L'industrie des métaux non ferreux
Au moins 42 métaux, plus des ferroalliages et du carbone et du
graphite, sont produits dans l'UEet trouvent des applications de
toutes sortes dans la métallurgie, la chimie, le BTP, les
transportsou encore dans la production et le transport de
l'électricité. Ainsi, le cuivre de haute pureté est-ilindispensable
à l'industrie de la production et du transport de l'électricité;
ainsi, de petitesadditions de nickel ou de métaux réfractaires
permettent-elles d'améliorer la résistance à lacorrosion et autres
propriétés de l'acier. Les non-ferreux trouvent également des
applicationsdans de nombreuses réalisations de haute technologie en
particulier dans la défense,l'informatique, l'électronique et les
télécommunications.
Les métaux non ferreux sont produits à partir d'une grande
diversité de matières premièresprimaires et secondaires. Les
matières premières primaires sont les minerais extraits et
traitésqui subissent la transformation métallurgique donnant le
métal brut. Les traitements préalablesdes minerais sont effectués
en général dans des installations proches des mines. Les
matièrespremières secondaires sont des vieux métaux et des résidus
collectés localement qui devrontparfois, eux aussi, subir un
prétraitement pour les débarrasser de revêtements appliqués.
En Europe, les gisements de minerais contenant des métaux en
concentrations viables se sontprogressivement épuisés et seules
quelques sources locales subsistent. La plupart des concentréssont
donc importés de plusieurs points du monde.
Le recyclage constitue une composante importante des
approvisionnements de matièrespremières pour un certain nombre de
métaux. Le cuivre, l'aluminium, le plomb, le zinc, lesmétaux
précieux et les métaux réfractaires notamment peuvent être
récupérés de leurs produitsou de leurs résidus et réintroduits en
tête de production sans entraîner de perte de qualité. Lesmatières
premières secondaires représentent dans l'ensemble une fraction non
négligeable de laproduction et apportent donc des gains de
consommation sur les matières premières et l'énergie.
Le produit élaboré par l'industrie est soit du métal affiné,
soit ce qu'on appelle des demi-produits, c'est-à-dire des métaux et
des alliages obtenus sous forme de lingots coulés ou deformes
corroyées, sous forme de profilés extrudés, de feuilles, tôles ou
feuillards, de barres, etc.
La structure de l'industrie varie selon les métaux. Il n'existe
pas de société ayant tous les non-ferreux dans son catalogue, même
s'il existe quelques entreprises paneuropéennes quiproduisent
plusieurs métaux à la fois, par ex. du cuivre, du plomb, du zinc,
du cadmium, etc.
La taille des sociétés productrices de métaux et d'alliages en
Europe se décline sur un très largeéventail, de quelques grandes
entreprises de plus de 5 000 salariés à une multiplicité de
petitesentreprises de 50 à 200 personnes. Leur forme de propriété
est également variable et comprenddes groupes métallurgiques
paneuropéens et nationaux, des holdings industriels, des
sociétéspubliques autonomes et des sociétés privées.
Certains métaux sont indispensables à l'état de traces mais, à
des concentrations plus élevées, ilsse caractérisent par la
toxicité du métal, de l'ion ou des composés et nombre de métaux
figurentdans diverses listes de produits toxiques. Le plomb, le
cadmium et le mercure sont lessubstances les plus redoutées.
-
iii
2. Problèmes d'environnement posés à l'industrie
Dans l'élaboration de la plupart des métaux non ferreux à partir
de matières premières primaires,les principaux problèmes
d'environnement à considérer sont les pollutions aériennes
potentiellesproduites par les poussières, les métaux et/ou composés
des métaux et le dioxyde de soufreprovenant des opérations de
grillage et de fusion des concentrés de sulfures métalliques et de
lacombustion de combustibles soufrés ou autres matières contenant
du soufre. Le captage et larécupération du soufre et sa conversion
ou son élimination tiennent donc une place importantedans la
production des métaux non ferreux. Les procédés pyrométallurgiques
sont des sourcespotentielles de poussières et de métaux en
provenance des fours, des réacteurs et des poches detransfert de
métal fondu.
La consommation d'énergie et la récupération de chaleur et
d'énergie jouent également un rôleimportant dans la production des
non-ferreux. Entrent en ligne de compte ici l'utilisationefficace
du contenu énergétique des minerais sulfurés, la demande
énergétique des différentesphases du procédé, le type et la méthode
d'approvisionnement de l'énergie utilisée et l'efficacitédes
méthodes de récupération de chaleur. Des exemples concrets sont
donnés au chapitre 2 dudocument.
Dans l'élaboration des métaux non ferreux à partir des matières
secondaires, les grands enjeuxenvironnementaux, comme précédemment,
concernent les rejets gazeux émis par les différentstraitements en
fours et transferts de métaux qui produisent des poussières, des
métaux et, danscertaines phases du procédé, des gaz acides. Il faut
également compter le risque de formation dedioxines sous l'effet de
la présence de petites quantités de chlore dans les matières
premièressecondaires. La question de la destruction et/ou de le
captage des dioxines et des COV resteposée.
Les principaux problèmes d'environnement liés à l'élaboration de
l'aluminium primaire sont lagénération d'hydrocarbures polyfluorés
et de fluorures durant l'électrolyse, la création dedéchets solides
dans les cuves d'électrolyse et la production de déchets solides
durant lapréparation de l'alumine.
La production de déchets solides est également un problème dans
l'élaboration du zinc etd'autres métaux lors des stades
d'élimination du fer.
D'autres procédés font fréquemment appel à des réactifs
dangereux tels que HCl, HNO3, Cl2 etsolvants organiques pour la
lixiviation et la purification. Des techniques de
traitementperfectionnées permettent de confiner ces matières puis
de les récupérer et de les réutiliser.L'étanchéité des réacteurs
est ici un aspect important.
Dans la majorité des cas, les gaz de ces procédés sont épurés au
moyen de filtres en tissu (oufiltres à manches), de sorte que les
émissions de poussières et de composés des métaux,composés de plomb
par exemple, sont réduites. L'épuration au moyen de tours de lavage
etd'électrofiltres humides est particulièrement efficace lorsque le
soufre des gaz de procédé doitêtre récupéré pour une unité d'acide
sulfurique. L'emploi d'épurateurs par voie humide estégalement
efficace dans certains cas lorsque les poussières sont abrasives ou
difficiles à filtrer.La mise en étanchéité des fours et les
transferts et stockages en enceinte fermée sont desmesures
importantes pour éviter les émissions fugitives.
En résumé, les principaux problèmes posés par les procédés
d'élaboration portent sur laprésence des constituants suivants, en
prenant chaque groupe de métaux séparément:
• Pour la production du cuivre: SO2, poussières, composés des
métaux, composésorganiques, eaux usées (composés des métaux),
résidus tels que garnissages de fours,boues, poussières de filtres
et scories. La formation de dioxine lors de l'élaboration ducuivre
de récupération est également un point à prendre en
considération.
-
iv
• Pour la production d'aluminium: fluorures (y compris HF),
poussières, composés desmétaux, SO2, COS, HAP, COV, gaz à effet de
serre (PFC et CO2), dioxines(secondaires), chlorures et HCl.
Résidus tels que résidus de bauxite, revêtements decuve usés,
poussières de filtres et scories salées et eaux usées (huile et
ammoniac).
• Pour la production de plomb, de zinc et de cadmium:
poussières, composés des métaux,COV (y compris dioxines), odeurs,
SO2, autres gaz acides, eaux usées (composés desmétaux), résidus
tels que boues, résidus riches en fer, poussières de filtres et
scories.
• Pour la production de métaux précieux: COV, poussières,
composés des métaux,dioxines, odeurs, NOx, autres gaz acides tels
que chlore et SO2. Résidus tels que boues,poussières de filtres et
scories et eaux usées (composés des métaux et
composésorganiques).
• Pour la production de mercure: vapeurs de mercure, poussières,
composés des métaux,odeurs, SO2, autres gaz acides, eaux usées
(composés des métaux), résidus tels queboues, poussières de filtres
et scories.
• Pour la production de métaux réfractaires, de poudre de métal
dur et de carburesmétalliques: poussières, composés solides de
métal dur et de métaux, eaux usées(composés de métaux), résidus
tels que poussières de filtres; boues et laitiers. Letraitement du
tantale et du niobium fait appel à 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
matières.
• Pour la production des ferroalliages: poussières, composés des
métaux, CO, CO2, SO2,récupération d'énergie, eaux usées (composés
des métaux), résidus tels que poussièresde filtres, boues et
scories.
• Pour la production de métaux alcalins et alcalinoterreux:
chlore, HCl, dioxines, SF6,poussières, composés des métaux, CO2,
SO2, eaux usées (composés des métaux),résidus tels que boues,
aluminates, poussières de filtres et scories.
• Pour la production de nickel et de cobalt: COV, CO,
poussières, composés des métaux,odeurs, SO2, chlore et autres gaz
acides, eaux usées (composés des métaux et composésorganiques),
résidus tels que boues, poussières de filtres et scories.
• Pour la production de carbone et de graphite: HAP,
hydrocarbures, poussières, odeurs,SO2, prévention des eaux usées,
résidus tels que poussières de filtres.
3. Procédés mis en œuvre
Un très large choix de matières premières est à la disposition
des différentes installations et lesprocédés de production
métallurgique mis en œuvre sont donc très divers. Très souvent en
effet,ce sont les matières premières qui déterminent le choix du
procédé. Les tableaux suivantsdonnent les types de fours utilisés
pour l'élaboration des métaux non ferreux:
-
v
Four Métaux Matières premièresutilisées Remarques
Sécheur à serpentin devapeurSécheur à lit fluidiséSécheur
flash
Cu et quelques autres Concentrés
Four rotatif La plupart des métauxdevant subir un
séchage.Vaporisation du ZnO.Calcination del'alumine. Ni
etferroalliages.Brûlage de films photo-graphiques pour produc-tion
de métaux précieux.Déshuilage des déchetsde Cu et d'Al.
Minerais, concentréset déchets et résidusdivers.
Applications deséchage, de calcinationet de vaporisation.
Utilisation commeincinérateur.
Four à lit fluidisé Cuivre et zincAl2O3
Concentrés.Al(OH)3
Calcination et grillage.
Appareil d'agglomé-ration à flammedirecte
Zinc et plomb. Concentrés et matièrespremières secondaires.
Agglomération.
Appareil d'agglomé-ration à flammeinversée
Zinc et plomb. Concentrés et matièrespremières secondaires.
Agglomération.
Appareil d'agglomé-ration à convoyeurmétallique
Ferroalliages, Mn, Nb. Minerais. D'autres applicationssont
possibles.
Herreshoff Mercure.Molybdène(récupération derhénium)
Minerais et concentrés. Grillage, calcination.
Fours de séchage, de grillage, d'agglomération et de
calcination
-
vi
Four Métaux Matières premièresutilisées Remarques
Creuset fermé àrevêtement réfractaire
Métaux réfractaires,ferroalliages spéciaux.
Oxydes métalliques
Four à creuset Métaux réfractaires,ferroalliages spéciaux.
Oxydes métalliques
Baiyin Cuivre ConcentrésFour à arc électrique Ferroalliages
Concentrés, mineraiContop/Cyclone Cuivre ConcentrésFour à arc
submergé Métaux précieux,
cuivre, ferroalliages.Scories,
matièressecondaires,concentrés.
Pour la production deferroalliages, les typesouvert, semi-fermé
etfermé sont utilisés.
Four rotatif Aluminium, plomb,cuivre, métauxprécieux
Déchets et autres mat.secondaires, cuivrebrut (blister
copper)
Oxydation et réactionavec le substrat.
Four rotatif basculant Aluminium Déchets et autres
mat.secondaires
Minimise l'emploi defondants salés.
Four réverbère Aluminium, cuivre,autres
Déchets et autres mat.secondaires, cuivrenoir
Première fusion deconcentrés de cuivreailleurs dans le
monde.
Vanyucov Cuivre ConcentrésISA Smelt/Ausmelt Cuivre, plomb
Produits
intermédiaires,concentrés et matièressecondaires.
QSL Plomb Concentrés et matièressecondaires
KIVCET PlombCuivre
Concentrés et matièressecondaires
Noranda Cuivre ConcentrésEl Teniente Cuivre
ConcentrésTBRCTROF
Cuivre (TBRC)Métaux précieux
La plupart des matièressecondaires y comprisles boues
Mini Smelter Cuivre/plomb/étain DéchetsHaut-fourneau et ISF
Plomb, plomb/zinc,
cuivre, métauxprécieux,ferromanganèse àhaute teneur
encarbone.
Concentrés, la plupartdes matières secon-daires
Utilisé uniquementavec récupérationd'énergie dans laproduction
deferromanganèse.
Four flash Inco Cuivre, nickel ConcentrésFour flash Outokumpu
Cuivre, nickel ConcentrésProcédé Mitsubishi Cuivre Concentrés et
déchets
d'anodePeirce Smith Cuivre
(convertisseur),ferroalliages,production d'oxydesmétalliques
Matte et déchetsd'anode
Hoboken Cuivre (convertisseur) Matte et déchetsd'anode
Convertisseur flashOutokumpu
Cuivre (convertisseur) Matte
-
vii
ConvertisseurNoranda
Cuivre (convertisseur) Matte
ConvertisseurMitsubishi
Cuivre (convertisseur) Matte
Fours de première fusion et d'affinage
-
viii
Four Métaux Matières premièresutilisées
Remarques
À induction La plupart Métal de premièrefusion et déchets
L'agitation induite favo-rise le processusd'alliage. Procédé
sousvide pour certainsmétaux.
Four de fusion àbombardementélectronique
Métaux réfractaires Métal de premièrefusion et déchets
Rotatif Aluminium, plomb Déchets de diversesnuances.
Fondants et selsutilisés pour lesmatrices complexes.
Réverbère Aluminium (primaireet secondaire)
Déchets de diversesnuances.
La configuration dubain ou de la sole peutvarier. Fusion
oumaintien entempérature
Contimelt Cuivre Anodes cuivre, déchetsneufs et cuivre
blister
Système de fourintégré.
À cuve Cuivre Cathodes cuivre etdéchets neufs
Conditions réductrices.
Tambour (Thomas) Cuivre Déchets de cuivre Fusion, affinage au
feuCreusets chauffés Plomb, zinc Déchets neufs Fusion,
affinage,
alliage.Creusets à chauffagedirect
Métaux précieux Métal de premièrefusion
Fusion, alliage.
Fours de seconde fusion
On utilise également des procédés hydrométallurgiques. En
hydrométallurgie, le métal contenudans divers calcinats, minerais
et concentrés est dissous au moyen d'acides et d'alcalis (NaOH,et
parfois Na2CO3) avant affinage et extraction électrolytique. Le
matériau à lixivier se trouvehabituellement sous la forme d'un
oxyde, soit un minerai oxydique, soit un oxyde obtenu pargrillage.
Une autre méthode est la lixiviation directe de certains
concentrats ou mattes qui peutse faire soit sous pression, soit à
pression atmosphérique. Pour certains sulfures de cuivre, onutilise
l'acide sulfurique ou un autre agent, parfois des bactéries
naturelles qui activentl'oxydation et la dissolution, mais ce
dernier moyen impose des temps de séjour très longs.
De l'air, de l'oxygène, du chlore ou des solutions contenant du
chlorure ferrique sont parfoisajoutés aux systèmes de lixiviation
afin d'assurer les conditions voulues pour la dissolution.
Lessolutions produites par la lixiviation subissent ensuite divers
traitements destinés à affiner lemétal et à récupérer d'autres
métaux. La pratique habituelle est de renvoyer les
solutionsappauvries dans le circuit de lixiviation, sauf
contre-indication, afin d'économiser les acides etles solutions
alcalines.
4. Niveaux actuels d'émission et de consommation
La gamme des matières premières disponibles est également un
facteur important. La matièrepremière influe en effet sur la
consommation d'énergie, sur les quantités de résidus produites
etsur les quantités d'autres matières utilisées. Un exemple est
l'élimination des impuretés tellesque le fer contenues dans les
scories; c'est en effet la quantité d'impuretés présente dans
lamatière première qui détermine la quantité de scorie produite et
la consommation d'énergie.
-
ix
Les rejets dans l'environnement dépendent des systèmes de
captage ou de dépollution utilisés.Le tableau suivant résume les
plages actuelles d'émissions qui ont été communiquées pour
uncertain nombre de procédés de dépollution durant l'échange
d'informations:
Émissions déclarées
Technique dedépollution Constituant minimum maximum
Émissionspécifique
(quantité partonne de métal
produite)Filtre à manches,électrofiltre sur gazchauds et
cyclone.
Poussières(métaux seloncomposition)
< 1 mg/Nm3 100 mg/Nm3 100-6 000 g/t
Filtre à charbonactif C total < 20 mg/Nm
3
C total < 2 mg/Nm3 100 mg/Nm3 10-80 g/t
Dioxines (TEQ) < 0,1 ng/Nm3 5 ng/Nm3 5-10 µg/t
HAP (EPA) < 1 µg/Nm3 2 500 µg/Nm3
Dispositif de post-combustion (ycompris réductiondes dioxines
parrefroidissementrapide des gaz decheminée)
HCN < 0,1 mg/Nm3 10 mg/Nm3
SO2 < 50 mg/Nm3 250 mg/Nm3 500-3 000 g/tHydrocarbures
-
x
beaucoup plus grande que celle des émissions captées et
dépolluées. Une conception soignéedes installations et une
organisation rigoureuse des opérations de traitement sont
nécessairespour capter et traiter les gaz de procédé lorsque les
émissions fugitives sont importantes.
-
xi
Le tableau suivant montre que les émissions fugitives ou non
captées jouent un rôle appréciable:
Émissions de poussières, kg/aAvant captage
secondairesupplémentaire des gaz
(1992)
Après captage secondairesupplémentaire des gaz
(1996)Production d'anodes, t/a: 220 000 325 000Émission
fugitives:
Total fonderie 66 490 32 200En toiture bâtiment 56 160 17
020
Émissions des premières fusions:Cheminée unité d'acide 7 990 7
600
Cheminée hottes secondaires 2 547 2 116Comparaison des charges
de poussières dépolluées et fugitives dans une fonderie de
cuivre
Dans de nombreux procédés, les circulations d'eau de traitement
et de réfrigération se font encircuit étanche mais le risque de
rejets de métaux lourds dans le milieu aquatique subsiste.
Lesméthodes mises en œuvre pour réduire la consommation d'eau et la
production d'eaux usées etpour dépolluer les eaux de traitement
sont examinées au chapitre 2.
La production de résidus est également un aspect important à
considérer dans l'industrie desnon-ferreux. Toutefois, ces résidus
contiennent fréquemment des métaux récupérables et leurtraitement,
sur place ou dans d'autres installations, pour en extraire les
métaux est une pratiquecourante. Les scories produites sont souvent
des déchets inertes, non lixiviables, et trouvent denombreuses
applications dans le secteur des travaux publics. D'autres scories
comme les scoriessalées peuvent être traitées pour récupérer des
constituants utilisables dans d'autres secteursd'activités mais
l'industrie doit veiller à ce que ces opérations de récupération
soient réaliséesselon des normes environnementales rigoureuses.
5. Conclusions essentielles sur les MTD
L'échange d'informations qui a eu lieu durant la préparation du
BREF relatif à la production desmétaux non ferreux a permis de
formuler des conclusions quant aux meilleures techniquesdisponibles
applicables aux procédés de production et aux procédés connexes. Il
convient doncde lire la section consacrée aux MTD dans chacun des
chapitres pour avoir une connaissancecomplète de ces techniques et
des procédés et des émissions associés. Les
constatationsessentielles sont résumées ci-dessous.
• Activités en amont
La gestion des processus de l'usine, la supervision et le
contrôle-commande des systèmes defabrication et de dépollution sont
des facteurs de première importance. Un autre volet important,en
particulier quant à la prévention des pollutions environnementales,
est de prévoir de bonnespratiques de formation, des instructions
opératoires claires et une motivation correcte desopérateurs.
L'emploi de techniques adaptées pour la manutention des matières
premières peutéviter les émissions fugitives. Il y a encore
d'autres techniques à ne pas négliger, qui sont:
• la prise en compte des implications environnementales de
l'emploi d'un nouveau procédé oud'une nouvelle matière première dès
l'amont du projet, avec des revues à intervallesréguliers par la
suite;
• la conception du procédé pour qu'il accepte les différents
types de matières premièresprévus. Des problèmes graves peuvent se
poser, par exemple, si les volumes de gaz sonttrop élevés ou si
l'énergie nécessaire à l'élaboration du métal est plus importante
que prévu.C'est dans la phase de conception qu'il est le plus
avantageux, en rapport coût-efficacité, dechercher à améliorer les
performances environnementales globales de l'installation;
-
xii
• l'utilisation d'une piste d'audit dans le processus de
conception et de décision qui montreracomment divers procédés de
fabrication et diverses options de réduction des émissions ontété
envisagés;
• la planification des procédures de mise en service dans le cas
d'une installation nouvelle oumodifiée.
Le tableau suivant résume les techniques applicables au stockage
et à la manutention desmatières premières en fonction du type et
des caractéristiques de la matière.
-
xiii
Matièrepremière
Groupes demétaux
Méthode demanutention
Méthode destockage Remarques
Tous – Matièrespremièresgénératrices depoussières
Transporteurscapotés oumanutentionpneumatique
En local ferméConcentrés
Tous – Matièrespremières nongénératrices depoussières
Transporteurscouverts
Sous abri
Prévention de lapollution de l'eau
Matières degranulométriefine (ex.poudremétallique)
Métaux réfractaires Transporteurscapotés
oumanutentionpneumatiqueTransporteurscouverts
Fûts, bennes ettrémies fermés
Prévention de lapollution de l'eau etdes émissionsfugitives dans
l'air
Tous – Morceauxde grande taille
Chargeurmécanique
À l'air libre
Tous – Morceauxde petite taille
Skips dechargement
Hangar couvert
Matièrespremièressecondaires
Tous – Matières degranulométrie fine
Matièresmanutentionnéessous capot ouagglomérées
Stockage en localfermé pour unmatériaupulvérulent
Prévention de lapollution de l'eauou des réactionsavec l'eau.
Drainagedes écoulementshuileux deslimailles/copeauxd'usinage.
Tous – Matièrespremièresgénératrices depoussières
Transporteurscapotés oumanutentionpneumatique
Constructionfermée
Fondants
Tous – Matièrespremières nongénératrices depoussières
Transporteurscouverts
Sous abri
Prévention de lapollution de l'eau
Combustiblessolides et coke
Tous Transporteurscapotés (matièresnon génératricesde
poussières)
Sous abri (matièresnon génératrices depoussières)
Combustiblesliquides et GPL
Tous Pipeline aérien Stockage sur sitecertifié.Zones
fermées.
Avec circuit deretour des conduitesd'alimentation
Gaz de procédé Tous Conduiteaérienne.Conduite souspression
réduite(chlore, CO).
Stockage sur sitecertifié.
Surveillance despertes de charge.Alarmes dedétection de
gaztoxiques.
Solvants Cu, Ni, groupe Zn,métaux précieux,carbone
Conduiteaérienne.Méthodesmanuelles.
Fûts, réservoirs. Avec circuit deretour des
conduitesd'alimentation.
Produits :cathodes, fil-machine,billettes,lingots,gâteaux,
etc.
Tous Fonction desconditionsexistantes.
Stockage sur dallebétonnée à cielouvert ou stockagesous
abri.
Système dedrainage approprié.
Résidus duprocédé devantêtre valorisés
Tous Fonction desconditionsexistantes..
À ciel ouvert, sousabri ou en localfermé selon lepotentiel
degénération depoussières et de
Système dedrainage approprié.
-
xiv
réaction avec l'eau.Résidus duprocédé devantêtre envoyés
endécharge (ex.garnissages defours)
Tous Fonction desconditionsexistantes.
À ciel ouvert, sousabri ou en localfermé ou
sousconditionnementétanche (fûts), selonle matériau.
Système dedrainage approprié.
Techniques de manutention et de stockage des matières
premières
• Maîtrise du procédé
Les techniques de conduite des procédés qui permettent de
mesurer et de maintenir à l'optimumles paramètres tels que
température, pression, constituants gazeux et autres grandeurs
critiquessont considérées comme faisant partie des MTD.
Les prélèvements et analyses des matières premières permettent
de maîtriser les conditions defonctionnement de l'installation. Un
bon mélange-dosage des alimentations matières permetd'obtenir un
rendement de conversion optimal et de réduire les émissions et les
refus defabrication.
L'installation de systèmes de pesage et de dosage ainsi que
l'emploi de microprocesseurs pourpiloter les débits des
alimentations matières, les grandeurs critiques du procédé et de
lacombustion et les additions de gaz permettent d'optimiser le
fonctionnement du procédé. Cesrégulations peuvent faire appel à
plusieurs paramètres et ceux-ci doivent donc être mesurés,avec des
seuils d'alarme prévus sur les paramètres critiques. Ces
dispositions comprennent:
• la surveillance en ligne de la température, de la pression (ou
de la dépression) dans lesfours et des volumes ou débits de
gaz;
• la surveillance des constituants gazeux (O2, SO2, CO,
poussières, NOx, etc.);• la surveillance en ligne des vibrations
afin de détecter les colmatages et les défaillances
des équipements;• la surveillance en ligne du courant et de la
tension dans les procédés électrolytiques.• la surveillance en
ligne des émissions afin de réguler les paramètres de
fabrication
critiques;• la surveillance et la régulation de la température
des fours de première fusion afin
d'empêcher la formation de vapeurs des métaux et des oxydes
métalliques parsurchauffe.
Il conviendra de prévoir pour les opérateurs, ingénieurs de
fabrication et autres personnels unprogramme continu de formation
et d'évaluation qui concernera l'application des
instructionsopératoires, l'utilisation des techniques de
contrôle-commande modernes, la signification desalarmes et les
actions à engager sur dépassement de seuil.
L'optimisation des niveaux de supervision permettra de tirer le
meilleur profit de cesdispositions et de maintenir la
responsabilité des opérateurs.
• Captage et dépollution des gaz
Les systèmes de captage des émanations des fours ou des
réacteurs doivent mettre à profit lessystèmes d'étanchéité de ces
appareils et être conçus pour maintenir une légère dépression
afind'éviter les fuites et les émissions fugitives. Il conviendra
d'utiliser les systèmes de captage quine compromettent pas
l'étanchéité des fours ni le déploiement des hottes sur les fours.
On peutdonner comme exemples les ajouts de matière à travers les
électrodes, les additions via lestuyères ou les lances et
l'utilisation de robinets à tournant robustes sur les
dispositifsd'alimentation. Le captage secondaire des gaz est
coûteuse et consomme beaucoup d'énergie
-
xv
mais elle est nécessaire sur certains fours. Le système utilisé
doit être un système intelligentcapable de cibler l'extraction sur
la source et sur la durée de toute émanation.
Dans l'ensemble, pour l'élimination des poussières et des métaux
associés, ce sont les filtres entissu ou filtres à manches (placés
en aval de la récupération de chaleur ou du refroidissement desgaz)
qui fourniront les meilleurs résultats, sous réserve que des tissus
modernes résistant àl'usure soient utilisés, que les particules se
prêtent à cette méthode de captage et que le filtre soitéquipé d'un
système de surveillance continue permettant de détecter les
anomalies defonctionnement. Les tissus filtrants modernes (utilisés
par ex. sur les filtres à membrane)apportent des améliorations
significatives en efficacité, en fiabilité et en longévité et sont
doncgénérateurs d'économies sur le moyen terme. Les filtres à
manches sont utilisables dans lesinstallations existantes et leur
mise en place peut se faire en maintenance. Ils comprennent
dessystèmes de détection de rupture de manche et des dispositifs de
nettoyage en ligne.
Pour les poussières collantes ou abrasives, les électrofiltres
humides ou les tours de lavagepeuvent être efficaces à condition
d'avoir été convenablement conçus pour l'application.
Le traitement des gaz dans la phase de première fusion ou
d'incinération doit comporter un staded'élimination du dioxyde de
soufre et/ou de postcombustion si une postcombustion est
jugéenécessaire pour éviter les problèmes de qualité de l'air à
l'échelle locale, régionale ou à longuedistance ou si des dioxines
peuvent être présentes.
Enfin, les variations dans les caractéristiques des matières
premières influent sur le spectre desconstituants libérés ou sur
l'état physique de certains constituants, par exemple la grosseur
et lespropriétés physiques des poussières produites. Ces aspects
doivent être évalués localement.
• Prévention et destruction des dioxines
La présence de dioxines ou leur formation durant les traitements
est un aspect qu'il conviendrasouvent de prendre en compte dans les
procédés de pyrométallurgie utilisés pour l'élaborationdes
non-ferreux. Des cas concrets sont donnés dans les chapitres
spécifiques aux métaux et,pour ces cas, les techniques suivantes
sont considérées comme les meilleures disponibles pourprévenir la
formation de dioxines et détruire les dioxines présentes. Ces
techniques peuvent êtrecombinées entre elles. Il semble que
certains métaux non ferreux peuvent catalyser une synthèsede novo
et il sera donc parfois nécessaire de disposer d'un gaz propre
avant la phase detraitement des dioxines.
• Contrôle de la qualité des charges de vieux métaux, en
fonction du procédé concerné.Alimentation des matériaux appropriés
pour le four ou le procédé utilisé. Une sélectionavec tri permettra
d'éviter l'introduction de matériaux contaminés par des
matièresorganiques ou des précurseurs et d'abaisser le potentiel de
formation des dioxines.
• Utilisation de dispositifs de postcombustion convenablement
conçus et mis en œuvre etrefroidissement rapide des gaz chauds à
< 250 °C.
• Réalisation des conditions de combustion optimales. À cette
fin, on prévoira sinécessaire une injection d'oxygène en partie
haute du four pour parachever lacombustion des gaz.
• Absorption sur charbon actif dans un réacteur à lit fixe ou à
lit mobile ou par injectionde poudre de charbon dans le courant des
gaz avec élimination comme poussière defiltre.
• Dépoussiérage à très haute efficacité, par exemple filtres
céramique, filtres à mancheshaute efficacité ou train épurateur de
gaz placé en amont d'une unité d'acide sulfurique.
• Instauration d'un stade d'oxydation catalytique ou utilisation
de filtres à manchesincorporant un revêtement catalytique.
• Poussières captées traitées dans les fours à haute température
afin de détruire lesdioxines et de récupérer les métaux
présents.
-
xvi
Les concentrations de dioxines associées aux techniques
ci-dessus se situent entre
-
xvii
possible de réduire l'impact sur l'environnement en suivant la
hiérarchie des techniques decaptage pour les gaz émanant des
stockages et manutentions de matières, des réacteurs ou desfours et
des points de transfert de métal. Les émissions fugitives
potentielles doivent être prisesen compte à toutes les étapes de
l'étude et du développement du procédé. La hiérarchie decaptage,
pour les gaz émis dans chacune des phases du procédé, est la
suivante:
• optimisation du procédé et minimisation des émissions,• emploi
de réacteurs et de fours étanches,• captage ciblée des fumées.
Le captage des fumées en toiture du bâtiment des fours est
grosse consommatrice d'énergie etdoit être un dernier recours.
Les sources potentielles des rejets à l'atmosphère sont
récapitulées dans le tableau suivant quiprésente également les
méthodes de prévention et de traitement correspondantes. Les rejets
dansl'air sont déclarés sur la base des émissions captées. Les
valeurs des émissions associées,indiquées ensuite, sont des
moyennes journalières établies sur la base d'une mesure continue
surla journée de fonctionnement. Lorsqu'une mesure en continu
n'était pas réalisable, la valeurindiquée est la moyenne sur la
période de prélèvement. Les valeurs sont données en
conditionsnormalisées: 273 K, 101,3 kPa, teneur en oxygène mesurée
et gaz secs sans dilution des gaz.
Le captage du soufre est une exigence essentielle lorsque des
minerais ou des concentréssulfurés sont traités par grillage ou
fusion. Le dioxyde de soufre produit par le traitement estcapté et
peut être valorisé sous la forme de soufre, de gypse (s'il n'y a
pas d'effets multimilieux)ou de dioxyde de soufre ou encore
transformé en acide sulfurique. Le choix du procédé dépendde
l'existence de débouchés locaux pour le dioxyde de soufre. Les deux
filières de productiond'acide sulfurique, à savoir dans une unité à
double contact avec un minimum de quatre passesou dans une unité à
simple contact avec production de gypse à partir des gaz de queue
avecutilisation d'un catalyseur moderne, sont considérées comme des
MTD. La configuration del'unité dépendra de la concentration du
dioxyde de soufre dans les gaz produits lors du grillageou de la
première fusion.
-
xviii
Phase du procédé Constituants présents dansles gaz libérés
Méthode de traitement
Manutention etstockage des matières.
Poussières et métaux. Application des pratiques correctespour
les stockages, manutentions ettransferts. Captage des poussières
etfiltres à manches si nécessaire.
Broyage, séchage. Poussières et métaux. Conduite du procédé.
Captage desgaz et filtres à manches.
COV, dioxines. Postcombustion, addition de charbonadsorbant ou
actif.
Poussières et composés desmétaux.
Captage des gaz, épuration des gazpar filtres à manches,
récupération dechaleur.
Monoxyde de carbone Postcombustion si nécessaire
Frittage/grillagePremière fusionAffinage au ventAffinage au
feu
Dioxyde de soufre Unité d'acide sulfurique (pour lesminerais
sulfurés) ou laveur de gaz
Poussières et métaux. Captage des gaz, refroidissement etfiltres
à manches.
Dioxyde de soufre Laveur de gaz.
Traitement des scories.
Monoxyde de carbone Dispositif de postcombustionLixiviation et
affinagechimique
Chlore. Captage et réutilisation des gaz,épurateur chimique par
voie humide
Affinage au carbonyle. Monoxyde de carbone.Hydrogène.
Procédé étanche, récupération etréutilisation.Postcombustion et
dépoussiérage surfiltre à manches pour les gaz dequeue.
Extraction par solvant. COV (sont fonction du solvantutilisé et
sont à déterminerlocalement afin d'évaluer lerisque possible).
Confinement, captage des gaz,récupération des
solvants.Adsorption sur charbon au besoin.
Poussières et métaux. Captage des gaz filtre à manches.Affinage
par chaleur.Dioxyde de soufre. Laveur de gaz si nécessaire.
Électrolyse en bain desels fondus
Fluorures, chlore, PFC Conduite du procédé. Captage desgaz,
épurateur (à l'alumine) et filtre àmanches.
Graphitisation, cuissond'électrodes,
Poussières, métaux, SO2,fluorures, HAP, goudrons
Captage des gaz, condensation etélectrofiltres, postcombustion
ouépurateur alumine et filtre à manches.Laveur, si nécessaire pour
le SO2.
Production de métal enpoudre
Poussières et métaux Captage des gaz et filtre à manches.
Production de poudres Poussières, ammoniac Captage et
récupération des gaz.Laveur à médium acide.
Réduction à hautetempérature
Hydrogène Procédé étanche, réutilisation.
Extractionélectrolytique
Chlore.Brouillard acide.
Captage et réutilisation des gaz.Laveur. Dévésiculeur.
Poussières et métaux. Captage des gaz et filtres à
manches.Seconde fusion etcoulée. COV, dioxines (matières
d'alimentation organiques)Postcombustion (injection
decharbon)
Nota: Le dépoussiérage par filtres à manches peut nécessiter
l'élimination des particules chaudes afin de prévenir lesrisques
d'incendie. Les électrofiltres haute température seront utilisés
dans un système d'épuration des gaz en amontd'une unité d'acide
sulfurique ou pour les gaz humides.
Sources de pollution et filières de traitement et/ou de
réduction des polluants
-
xix
Un résumé des niveaux d'émission associés aux systèmes de
dépollution considérés commefaisant partie des MTD pour les
procédés métallurgiques des non-ferreux est donné dans letableau
suivant. Pour des précisions supplémentaires, se reporter aux
conclusions sur les MTDdonnées dans les chapitres consacrés aux
différents métaux.
Technique dedépollution Plage d'émission associée Remarques
Filtre à manches Poussières: 1-5 mg/Nm3Métaux: suivant
composition despoussières
Fonction des caractéristiques despoussières.
Filtre à charbonactif ou biofiltre
C organique total: 99,1 %(simple contact)
Comprend un épurateur de mercure dutype Boliden/Norzink ou
authiosulphate.Hg: < 1 ppm dans l'acide produit
Réfrigérant, filtre,adsorption chaux/charbon et filtre
àmanches
HAP (OSPAR 11):
-
xx
Note. Émissions captées uniquement. Les émissions associées sont
données en valeurs moyennes sur 24 h sur la based'une mesure en
continu sur la journée de fonctionnement et en conditions
normalisées de 273 K, 101,3 kPa, teneur enoxygène mesurée et gaz
secs sans dilution des gaz. Lorsque la mesure en continu n'était
pas réalisable, la valeur donnéeest la moyenne sur la période de
prélèvement. En ce qui concerne le système de dépollution utilisé,
il conviendra deprendre en compte les caractéristiques des gaz et
des poussières dans sa conception et dans la détermination
destempératures opératoires. Pour certains constituants, les
variations des concentrations dans les gaz bruts durant
lesfabrications par lots discontinus peuvent influer sur les
performances du système de dépollution.
Émissions dans l'air associées à l'emploi des MTD
-
xxi
De nombreux réactifs spécifiques sont utilisés dans le
traitement chimique de métaux mis ensolution ou dans divers
procédés métallurgiques. Plusieurs d'entre eux, avec les composés,
lessources et les méthodes de traitement des gaz produits par leur
utilisation, sont repris dans letableau ci-dessous:.
Procédé/réactif utilisé Constituants présentsdans les gaz
libérés Méthode de traitement
Utilisation d'oxyded'arsenic ou d'antimoine(affinage Zn/Pb)
Arsine/stibine Épuration au permanganate
Brai, etc. Goudrons et HAP Postcombustion, condenseur
etélectrofiltre ou absorbeur sec.
Solvants, COV COV, odeurs Confinement, condensation.Charbon
actif, biofiltre.
Acide sulfurique (+ soufreprésent dans lescombustibles ou
lesmatières premières)
Dioxyde de soufre Système d'épuration par voiehumide ou
semi-sèche. Unitéd'acide sulfurique.
Eau régale NOCl, NOx Lavage en milieu alcalinChlore, HCl Cl2
Lavage en milieu alcalinAcide nitrique NOx Oxydation et
absorption,
recyclage, système de lavage.Na ou KCN HCN Oxydation avec
peroxyde
d'hydrogène ou hypochlorite.Ammoniac NH3 Récupération, système
de lavageChlorure d'ammonium Aérosols Récupération par
sublimation,
système de lavageHydrazine N2H4 (cancérogène
potentiel)Épuration par lavage ou charbonactif
Borohydrure de sodium Hydrogène (risqued'explosion)
À éviter si possible dans letraitement des métaux du
groupeplatine (en particulier Os, Ru)
Acide formique Formaldéhyde Lavage en milieu alcalinChlorate de
sodium /HCl Oxydes de Cl2 (risque
d'explosion)Régulation de la température depoint final du
procédé
Méthodes de traitement chimique pour certains composants
gazeux
• Émissions dans l'eau
Les émissions dans le milieu aquatique proviennent de sources
diverses et il existe denombreuses filières de minimisation et de
traitement applicables en fonction de la source desémissions et des
constituants présents. En général, les eaux usées contiendront des
composésdes métaux solubles et non solubles, des huiles et des
matières organiques. Les sourcespotentielles d'eaux usées, des
procédés de production de métal associés et des méthodes
deminimisation et de traitement applicables sont récapitulés dans
le tableau suivant:
-
xxii
Source deseaux usées Procédés associés
Méthodes deminimisation Méthodes de traitement
Eau detraitement
Production d'alumine.Casse des batteries auplomb.Décapage.
Réutilisation dans leprocédé autant quepossible.
Neutralisation et précipi-tation.Électrolyse.
Eau derefroidissement indirect
Refroidissement du fourpour la plupart desmétaux.Refroidissement
del'électrolyte pour le Zn
Utilisation d'un circuitde refroidissementétanche ou par
air.Surveillance del'étanchéité du circuit.
Décantation.
Eau derefroidissement direct
Lingotage Al, Cu, Zn.Électrodes en carbone.
Décantation.Circuit derefroidissement fermé.
Décantation. Précipitationsi nécessaire.
Granulationdes scories
Cu, Ni, Pb, Zn, métauxprécieux, ferroalliages
Décantation.Précipitation sinécessaire.
Electrolyse Cu, Ni, Zn Circuit étanche.Extractionélectrolytique
sur lestrop-pleins d'électrolyte
Neutralisation etprécipitation.
Hydrométallurgie (purgessous pression)
Zn, Cd Circuit fermé. Décantation.Précipitation
sinécessaire.
Système dedépollution(purges souspression)
Laveurs.Électrofiltres humides etlaveurs pour unitésd'acide.
Réutilisation des fluxpeu acides si possible.
Décantation.Précipitation sinécessaire.
Eau de surface Tous Méthodes correctes destockage des
matièrespremières et préventiondes émissions fugitives.
Décantation.Précipitation sinécessaire.Filtration.
MTD applicables aux flux d'eaux usées
Les systèmes de traitement des eaux usées maximiseront
l'élimination des métaux s'ils utilisentla sédimentation et au
besoin la filtration. Les réactifs utilisés pour la précipitation
peuvent êtredes hydroxydes, des sulfures ou des combinaisons des
deux, selon la nature et les quantités desmétaux en présence. Il
est également possible, dans de nombreux cas, de réutiliser l'eau
traitée.
Principaux constituants présents [mg/l]Cu Pb As Ni Cd Zn
Eau detraitement < 0,1 < 0,05 < 0,01 < 0,1 < 0,05
< 0,15Nota: Les émissions dans le milieu aquatique sont basées
sur un échantillon aléatoire vérifié ou sur un échantilloncomposite
sur 24 heures.L'intensité du traitement des eaux usées dépend de la
source des émissions et des métaux présents.Exemples d'émissions
dans l'eau associées à l'utilisation des MTD
• Résidus des procédés
Des résidus sont produits à divers stades des procédés et
dépendent dans une très grande mesuredes constituants présents dans
les matières premières. Les minerais et les concentrés
contiennentdiverses quantités de métaux autres que le métal
principal recherché. Les procédés sont conçuspour obtenir le métal
recherché à l'état pur et récupérer dans le même temps d'autres
métauxintéressants.
-
xxiii
Ces autres métaux tendent à se concentrer dans les résidus des
procédés qui forment eux-mêmesla matière première d'autres procédés
de récupération de métaux. Le tableau ci-dessous donneune liste non
exhaustive des résidus de l'élaboration des non-ferreux et des
filières de traitementdisponibles.
-
xxiv
Source des résidus Métauxélaborés Résidus Options de
traitement
Manutention desmatières premières,etc.
Tous métaux Poussières, balayures Réintroduction dans le procédé
principal
Tous métaux Scories Matériaux de construction après
traitementdes scories. Industrie des abrasifs.Certaines parties des
scories peuvent êtreutilisées comme matériaux réfractaires, parex.
les scories de la production de chromepur.
Fours de premièrefusion
Ferroalliages Scories riches Matière première pour d'autres
procédésd'élaboration de ferroalliages.
Fours deconvertissage
Cu Scories Recyclage dans le four de première fusion
Cu Scories Recyclage dans le four de première fusionPb Écumes
Récupération d'autres métaux d'intérêt
Fours d'affinage
Métauxprécieux
Écumes et scories Recyclage interne
Traitement desscories
Cu et Ni Scories purifiées Matériaux de construction. Des mattes
sontproduites.
Fours de secondefusion
Tous métaux ÉcumesScories et scoriessalées
Retour au procédé après traitement.Récupération des métaux,
récupération dessels et autres matières.
Affinageélectrolytique
Cu Trop-pleinsd'électrolyteRestes d'anodesBoues anodiques
Récupération de Ni.Retour au convertisseurRécupération de métaux
précieux
Extractionélectrolytique
Zn, Ni, Co,métauxprécieux
Électrolyte usé Réutilisation en lixiviation
Al Revêtement de cuve uséExcédent du bainSouches d'anodes
Combustible ou mise en déchargeVente comme
électrolyteRécupération
Électrolyse en bainde sels fondus
Na et Li Matériau de la cuve Ferraille après nettoyageHg Résidus
(hollines) Réintégration en tête du procédéDistillationZn, Cd
Résidus Retour au procédéZn Résidus de ferrite Mise en décharge
sûre, réutilisation de la
liqueurCu Résidus Mise en décharge sûre
Lixiviation
Ni/Co Résidus Cu/Fe Récupération, mise en déchargeCatalyseur
RégénérationBoues acides Mise en décharge sûre
Unité d'acidesulfurique
Acide faible Lixiviation, mise en déchargeRevêtements de four
Tous métaux Réfractaires Utilisation comme agent favorisant la
formation de scorie, mise en déchargeFraisage,rectification
Carbone Poussières de carboneet de graphite
Utilisation comme matière première dansd'autres procédés
Décapage Cu, Ti Acide usé RécupérationSystèmes dedépollution par
voiesèche
La plupart –par filtres àmanches ouélectrofiltres
Poussières des filtres Retour au procédé.Récupération d'autres
métaux.
Systèmes dedépollution par voiehumide
La plupart –par laveursouélectrofiltreshumides
Boues des filtres Retour au procédé ou récupération
d'autresmétaux (par ex. Hg).Mise en décharge.
Boues de traitement La plupart Boues d'hydroxydes Mise en
décharge sûre, réutilisation.
-
xxv
des eaux usées ou de sulfures. Réutilisation.Digestion Alumine
Boues rouges Mise en décharge sûre, réutilisation de la
liqueurRésidus engendrés et options de traitement possibles
Les poussières des filtres peuvent être recyclées sur place ou
bien valorisées en externe soit pourla récupération d'autres métaux
dans des installations de non ferreux exploitées par des tiers,
soitdans d'autres applications.
Des traitements peuvent être appliqués aux résidus et scories
pour récupérer des métauxintéressants qu'ils recèlent et les rendre
aptes à d'autres usages, par exemple comme matériauxde
construction. Certains constituants peuvent être transformés en
produits commercialisables.
Les résidus de traitement des eaux peuvent contenir des métaux
intéressants et être recyclésdans certains cas.
Le régulateur et l'exploitant doivent s'assurer que la
récupération des résidus par des tiers esteffectuée dans le respect
de normes environnementales strictes et ne provoque par
d'effetsmultimilieux.
• Composés toxiques
La toxicité spécifique des composés susceptibles d'être émis
(ainsi que leur impactenvironnemental ou autres conséquences) peut,
pour certains d'entre eux, varier d'un groupe àl'autre. Les
procédés d'obtention de certains métaux produisent des composés
toxiques quidevront donc être réduits.
• Récupération d'énergie
La récupération d'énergie avant ou après la dépollution est
applicable dans la majorité des cas,toutefois les conditions
locales comptent beaucoup (par exemple s'il n'y a pas de débouché
pourl'énergie récupérée). Les conclusions retenues en ce qui
concerne les MTD en matière derécupération d'énergie sont les
suivantes:
• Production de vapeur et d'électricité sur la chaleur des
chaudières de récupération.• Utilisation de la chaleur de réaction
pour la fusion ou le grillage de concentrés ou pour
la fusion de vieux métaux dans un convertisseur.• Utilisation
des gaz chauds du procédé pour sécher les matières introduites dans
le
procédé.• Préchauffage de la charge des fours en mettant à
profit le contenu énergétique des gaz
de four ou des gaz chauds d'une autre source.• Utilisation de
brûleurs à récupération ou préchauffage de l'air comburant.•
Utilisation du CO produit comme combustible.• Chauffage des
liqueurs de lixiviation en utilisant la chaleur des gaz de procédé
chauds
ou des liqueurs chaudes.• Utilisation comme combustible des
plastiques contenus dans certaines matières
premières à condition que les plastiques de bonne qualité ne
puissent pas être récupéréset que la combustion des plastiques ne
provoque pas l'émission de COV et de dioxines.
• Utilisation de réfractaires légers, sauf
contre-indication.
6. Degré de consensus et recommandations pour les travaux à
poursuivre
Le présent BREF a reçu un large soutien de la part du groupe de
travail technique et desparticipants à la 7e réunion du forum
d'échange d'informations. Les critiques ont principalementporté sur
des lacunes dans les informations et sur des questions de forme
(demandes pour
-
xxvi
l'incorporation dans le Résumé d'un plus grand nombre de niveaux
d'émission et deconsommation liés aux MTD).
Le réexamen du document dans 4 ans est recommandé. Les domaines
dans lesquels ilconviendra de poursuivre les efforts pour pouvoir
établir une base d'informations solide sont,avant tout, les
émissions fugitives, et aussi les chiffres d'émissions et de
consommationsspécifiques, les résidus de traitement, les eaux usées
et les aspects touchant aux petites etmoyennes entreprises. Le
chapitre 13 comprend d'autres recommandations.
-
Préface
Industries des métaux non-ferreux xix
PREFACE
1. Statut du document
Sauf indication contraire, les références à « la directive »
faites dans le présent document renvoient à la directive du conseil
96/61/CE relative à la prévention et à la réduction intégrées de la
pollution. Le présent document fait partie d’une série de documents
qui présentent les résultats d’un échange d’informations entre les
Etats membres de l’UE et des industries intéressées au sujet des
meilleures techniques disponibles (MTD), des développements et la
surveillance associée à ceux-ci. Il est publié par la Commission
Européenne en application de l’article 16 (2) de la directive et
doit donc être pris en considération, conformément à l’annexe IV de
la directive lors de la détermination des « meilleures techniques
disponibles ».
2. Obligations légales prévues par la directive IPPC et la
définition des MTD
Afin de clarifier le contexte juridique entourant la rédaction
du présent document, cette préface décrit quelques unes des
principales dispositions de la directive IPPC y compris la
définition du terme « meilleures techniques disponibles ». Cette
description ne peut évidemment pas être complète et est donnée à
titre purement informatif. Elle n’a aucune valeur juridique et n’a
pas pour effet de modifier les dispositions réelles de la
directive.
Le but de la directive est d’atteindre la prévention et la
réduction intégrées des dispositions en provenance des activités
énumérées dans son annexe I afin de garantir un niveau élevé de
protection de l’environnement dans son ensemble. La base juridique
de cette directive concerne la protection environnementale. Lors de
sa mise en œuvre, il conviendra de tenir également compte d’autres
objectifs communautaires tels que la compétitivité de l’industrie
communautaire, ce qui permettra de contribuer au développement
durable.
Plus spécifiquement, elle prévoit un système d’autorisation pour
certaines catégories d’installations industrielles, en vertu duquel
les exploitants et régulateurs sont invités à adopter une approche
globale intégrée en ce qui concerne les risques de pollution et le
potentiel de consommation associés à l’installation. L’objectif
global de cette approche intégrée doit être d’améliorer la gestion
et le contrôle des procédés industriels afin de parvenir à un
niveau de protection élevé pour l’environnement dans son ensemble.
Le noyau dur de cette approche est le principe général défini à
l’article 3 qui stipule que les exploitants doivent prendre toutes
les mesures de prévention appropriées contre la pollution,
notamment en mettant en œuvre les meilleures techniques disponibles
afin d’améliorer leurs performances en matière d’environnement.
Le terme « meilleures techniques disponibles » est défini à
l’article 2 (11) de la directive comme étant « le stade de
développement le plus efficace et avancé des activités et leurs
modes d’exploitation, démontrant l’aptitude pratique des techniques
particulières à constituer, en principe, la base des valeurs
limites d’émissions visant à éviter et, lorsque cela s’avère
impossible, à réduire de manière générale les émissions et l’impact
sur l’environnement dans son ensemble. » L’article 2 (11) précise
ensuite cette définition de la manière suivante :
Les « techniques » désignent aussi bien les techniques utilisées
que la manière dont l’installation est conçue, construite,
entretenue, exploitée et mise à l’arrêt ;
Les techniques « disponibles » correspondent aux techniques
mises au point sur une échelle permettant de les appliquer au
secteur industriel concerné, dans des conditions économiquement et
techniquement viables, en prenant en considération les coûts et les
avantages, que ces techniques soient utilisées ou produites ou pas
sur le territoire de l’Etat membre en question, tant qu’elles sont
raisonnablement accessibles pour l’opérateur ;
« Meilleures » désigne les plus efficaces pour atteindre le
niveau de protection général élevé de l’environnement dans son
ensemble.
-
Résumé
Industries des métaux non-ferreux xx
En outre, l’annexe IV de la directive contient une liste de «
considérations à prendre en compte en général ou dans des cas
particuliers lors de la détermination des meilleures techniques
disponibles… compte tenu des coûts et des avantages pouvant
résulter d’une mesure, et des principes de précaution et de
prévention ».
Ces considérations comprennent les informations publiées par la
Commission en vertu de l’article 16 (2).
Les autorités compétentes chargées de délivrer les autorisations
sont invitées à tenir compte des principes généraux définis à
l’article 3 lors de la détermination des conditions de
l’autorisation. Ces conditions doivent comporter des valeurs
limites d’émission, qui peuvent être complétées ou remplacées, le
cas échéant, par des paramètres ou des mesures techniques
équivalents. Conformément à l’article 9 (4) de la directive, ces
valeurs limites d’émission, paramètres et mesures techniques
équivalents doivent, sans préjudice du respect des normes sur la
qualité de l’environnement, reposer sur les meilleures techniques
disponibles, sans prescrire l’utilisation d’une technique ou d’une
technologie spécifique, mais en tenant compte des caractéristiques
techniques de l’installation concernée, de son implantation
géographique et des conditions locales de l’environnement. Dans
tous les cas, les conditions d’autorisation doivent prévoir des
dispositions relatives à la minimisation de la pollution à longue
distance ou transfrontières et garantir un niveau élevé de
protection de l’environnement dans son ensemble.
En vertu de l’article 11 de la directive, les Etats membres ont
l’obligation de veiller à ce que les autorités compétentes se
tiennent informées ou soient informées de l’évolution des
meilleures techniques disponibles.
3. Objectif du document
L’article 16 (2) de la directive exige de la commission qu’elle
organise « un échange d’informations entre les Etats membres et les
industries concernés au sujet des meilleures techniques
disponibles, des la surveillance et leur développement associé » et
publie les résultats des échanges d’informations.
Le but de l’échange d’informations est défini à l’attendu 25 de
la directive qui prévoit que « le développement et les échanges
d’informations au niveau communautaire en ce qui concerne les
meilleures techniques disponibles permettront de réduire les
déséquilibres au plan technologique dans la communauté,
favoriseront la diffusion au plan mondial des valeurs limites et
des techniques utilisées dans la communauté et aideront les Etats
membres dans la mise en œuvre efficace de la présente directive
».
La Commission (DG Environment) a mis en place un forum
d’échanges d’informations (IEF) pour faciliter les travaux
entrepris en application de l’article 16 (2) et un certain nombre
de groupes de travail techniques ont été créés sous les auspices de
l’IEF. L’IEF tout comme les groupes de travail techniques sont
composés des représentants des Etats membres et de l’industrie,
comme le prévoit l’article 16 (2).
La présente série de documents a pour but de refléter
précisément l’échange d’informations qui a été établi conformément
à l’article 16 (2) et de fournir des informations de référence à
l’instance chargée de la délivrance des autorisations pour qu’elle
les prenne en compte lors de la définition des conditions
d’autorisation. En rendant disponibles les informations pertinentes
relatives aux meilleures techniques disponibles, ces documents
doivent devenir des outils précieux pour l’amélioration des
performances en matière d’environnement.
4. Sources d’informations
Le présent document est le résumé des informations recueillies à
partir d’un certain nombre de sources, y compris notamment
l’expertise des groupes mis en place pour assister la Commission
dans son travail, puis vérifiées par les services de la Commission.
Il convient de remercier ici les auteurs de toutes ces
contributions.
-
Résumé
Industries des métaux non-ferreux xxi
5. Comment comprendre et utiliser le présent document
Les informations contenues dans le présent document sont prévues
pour servir de base à la détermination des MTD dans certains cas
particuliers. Lors de la détermination de ces MTD et de la fixation
des conditions d’autorisation fondée sur les MTD, l’objectif
global, qui est de parvenir à un niveau élevé de protection de
l’environnement dans son ensemble, ne doit jamais être perdu de
vue.
Le reste de cette section décrit le type d’information présenté
dans chacune des sections du document.
Le Chapitre 1 fournit des informations générales sur le secteur
industriel concerné. Le Chapitre 2 donne des informations sur les
procédés industriels, les systèmes de dépollution et les techniques
générales communs qui sont utilisés dans ce secteur. Les Chapitres
3 à 12 présentent les procédés mis en œuvre, les niveaux actuels
d’émissions et de consommations, les techniques à prendre en compte
lors de la détermination des MTD, les techniques qui sont
considérées comme étant les MTD et les techniques émergentes se
rapportant à chacun des groupes de métaux couverts par ces
chapitres.
Chacun des Chapitres 3 à 12 présente les informations relatives
au groupe de métaux du chapitre en question, selon l’organisation
suivante :
La section 1 décrit les procédés mis en œuvre et les techniques
utilisées pour le groupe particulier de métaux.
La section 2 fournit des données et des informations concernant
les niveaux d’émission et de consommation actuels, reflétant la
situation dans les installations existantes au moment de la
rédaction du document.
La section 3 décrit de manière plus détaillée les techniques de
réduction des émissions et d’autres techniques considérées comme
étant les plus pertinentes pour la détermination des MTD et des
conditions d’autorisation basées sur ces MTD. Ces informations
incluent les niveaux de consommation et d’émission qu’il est
possible d’atteindre avec la technique considérée, donnent une
estimation des coûts et des effets croisés associés à la technique,
et précisent dans quelle mesure la technique est applicable aux
installations nécessitant des autorisations IPPC par exemple aux
installations nouvelles, existantes, de petite ou de grande taille.
Les techniques généralement considérées comme obsolètes ne sont pas
incluses.
La section 4 présente les techniques et les niveaux d’émissions
et de consommations jugés compatibles avec les MTD au sens général.
Le but est ainsi d’apporter des indications générales sur les
niveaux d’émissions et de consommations qu’il est possible de
considérer comme des valeurs de référence appropriées pour servir
de base à la détermination des conditions d’autorisation reposant
sur les MTD ou à l’établissement des prescriptions contraignantes
générales mentionnées à l’article 9 (8). Il faut cependant
souligner que ce document ne propose pas de valeur limite
d’émission. La détermination des conditions d’autorisation
appropriées supposera la prise en compte des facteurs locaux
inhérents au site, tels que les caractéristiques techniques de
l’installation concernée, son implantation géographique et les
conditions locales de l’environnement. Dans le cas des
installations existantes, il faut en outre tenir compte de la
viabilité économique et technique de leur remise à niveau. Le seul
objectif consistant à assurer un niveau élevé de protection de
l’environnement dans son ensemble impliquera souvent de faire des
compromis entre différents types d’incidence sur l’environnement et
ces compromis seront souvent influencés par des condiérations
locales.
Bien que ce document cherche à aborder certains des problèmes,
il ne pourra pas les traiter tous d’une manière exhaustive. Les
techniques et niveaux présentés dans les sections consacrées aux
MTD ne seront donc pas forcément appropriés pour toutes les
installations. Par ailleurs, l’obligation de garantir un niveau
élevé de protection de l’environnement, y compris la réduction de
la pollution à longue distance ou transfrontière, suppose que des
conditions d’autorisation ne pourront pas être définies sur la base
des considérations purement locales. C’est pourquoi il est de la
plus haute importance que les autorités chargées de délivrer les
autorisations tiennent compte de toutes les informations présentées
dans ce document.
-
Résumé
Industries des métaux non-ferreux xxii
Etant donné que les meilleures techniques disponibles sont
modifiées au fil du temps, le présent document sera révisé et mis à
jour, le cas échéant. Toutes les éventuelles observations et
propositions peuvent être envoyées au Bureau européen de l’IPPC à
l’Institut des études de prospective technologique, à l’adresse
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 métaux non-ferreux xxiii
Document de référence sur les meilleures techniques disponibles
dans les industries des métaux non-ferreux
-
Industries des métaux non-ferreux xxiv
Liste des figures
-
Industries des métaux non-ferreux xxv
Liste des tableaux
-
Industries des métaux non-ferreux xxvi
Glossaire des termes
Les émissions associées dans l’air sont données sous la forme de
moyennes journalières basées sur la surveillance en continu et les
conditions standard de 273 K, 101,3 kPa, à la teneur d’oxygène
mesurée et sur gaz sec, sans dilution des gaz avec l’air. Dans les
cas où la surveillance en continu n’est pas possible, la valeur
sera la moyenne sur la période de prélèvement.
Les émissions sont calculées comme étant la moyenne journalière,
sauf indication contraire.
Les valeurs pour l’émission du carbone total dans l’air ne
comprennent pas le monoxyde de carbone (CO).
Les émissions associées dans l’eau sont basées sur un
échantillon aléatoire vérifié ou sur un échantillon composite sur
24 heures.
ppm signifie partie par million. Les concentrations de métaux ou
d’autres substances dans l’eau ou les eaux usées sont données comme
étant un total des matières solubles et insolubles.
ppb signifie partie par milliard
Une unité de post-combustion est - une unité de combustion
supplémentaire spécifiquement conçue avec un système de brûleur
(pas nécessairement utilisé tout le temps) qui fournit le temps de
séjour, la température et la turbulence avec un taux d’oxygène
suffisant pour oxyder des composés organiques en dioxyde de
carbone. Les unités peuvent être conçues pour utiliser le contenu
énergétique du gaz brut pour produire la majeure partie de la
production de chaleur nécessaire et consomment moins d’énergie.
BAT (MTD) signifie Meilleures Techniques Disponibles selon
l’article 2 (11) de la directive.
B(a)P est du benzo(a)Pyrène et est utilisé comme un indicateur
de la teneur en HAP.
Un haut fourneau est un four vertical utilisant des tuyères pour
faire exploser l’air chaud ou froid dans la charge du four pour
faire fondre le contenu. (Egalement connu sous le nom de four à
sole, four water jacket et un four à cuve pour le plomb).
CWPB est un procédé à anode précuite 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 l’équivalent toxique pour les PCDD/F
EU signifie Union européenne.
EFTA est la zone de libre échange européenne
EP signifie électrofiltre.
Les émissions fugitives sont des émissions non captées ou
diffuses.
GWP est la potentiel de réchauffement global.
Le matériau ferré (Al, Cu) est un matériau qui comprend des
composés de fer distincts.
« Si nécessaire » signifie si un polluant est présent et s’il a
un impact environnemental.
Chenal de coulée – un canal utilisé pour transporter le métal ou
laitier en fusion.
La liquation est une technique d’affinage qui implique l’étape
consistant à chauffer un métal en fusion à la température à
laquelle la solubilité des impuretés diminue de sorte qu’elles
peuvent être séparées.
n.d signifie non disponible.
i.d signifie impossible à détecter
PFC signifie hydrocarbure polyfluoré.
-
Industries des métaux non-ferreux xxvii
La récupération est la récupération de chaleur. Dans ce secteur,
la chaleur du procédé peut être utilisée pour préchauffer les
matières premières, les combustibles ou l’air de combustion. Les
brûleurs régénératifs sont conçus pour faire circuler les gaz
chauds à l’intérieur du système de brûleur pour obtenir cela.
PB est une anode précuite.
SPL est un garnissage de cuve usé.
Les demi-produits sont des produits semi-finis tels qu’une tige,
un fil, des extrusions, des lingots, etc., qui sont utilisés en
tant que charge pour la production d’autres produits finis.
Un four à cuve est un four vertical utilisé pour la fusion du
métal.
SWP est une anode précuite latérale.
La coulée est l’ouverture d’une sortie de four pour retirer le
métal en fusion ou laitier.
VSS est une cellule pour anode Soderberg à goujons
verticaux.
Unités
µg Microgramme € Euro
Kg kilogramme Nm3 normal mètre cube (NTP) 273 K (0°C) 101,3 kPa
(1 atmosphère)
a année kWh Kilowatt heure Ng Nanogramme cm centimètre l litre
Ppm Parts par
million Cts (US) Cents (États-
Unis) lb Livre
(avoirdupois) Rpm Tours
(rotations) par minute
d jour m3 Mètre cube t Tonne DM Deutsche Mark mg Milligramme Wt%
% en poids g Gramme mm Millimètre °C Degré Celsius Gj Gigajoule MJ
Mégajoule K Température
absolue - Kelvin
h heure MWh Megawatt heure
-
Industries des métaux non-ferreux xxviii
Symboles chimiques
Ag Argent HCl Chlorure d’hydrogène
Pb Plomb
Al Aluminium HF Fluorure d’hydrogène
PbO Oxyde de plomb
Al2O3 Oxyde d’aluminium
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 Sélénium
Be Beryllium K Potassium Sn Etain Bi Bismuth K2O Oxyde de
potassium Sr Strontium
C Carbone Li Lithium Sb Antimoine Ca Calcium Mg Magnésium Si
Silicium CaO Oxyde de
calcium, chaux MgO Oxyde de
magnésium, magnésie
SiO2 Silice, oxyde de silicium
Co Cobalt Mn Manganèse Ta Tantale Cd Cadmium MnO Oxyde de
manganese Ti Titane
Cl Chlore Mo Molybdène Tl Tellure Cr Chrome Na Sodium Re Rhénium
Cs Césium Nb Nobium
(columbium) Rh Rhodium
Cu Cuivre NO2 Dioxyde d’azote
Ru Ruthénium
F Fluor Ni Nickel V Vanadium Fe Fer NOx Somme de tous
les oxides d’azote
W Tungstène
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 métaux précieux: - Ag, Au et PGM
PGM sont les métaux du groupe du platine: - Ir, Os, Pd, Pt, Rh,
Ru
-
Chapitre 1
Industries des métaux non-ferreux 1
1 INFORMATIONS GENERALES
1.1 Procédés couverts par le champ du document
La production primaire et la production secondaire des métaux
non-ferreux présentent de nombreuses similitudes, au point que,
dans certains cas, il est impossible de différencier les techniques
utilisées. La production secondaire des non-ferreux comprend la
production de métal à partir des matières premières secondaires (y
compris les déchets) et les procédés de refusion et d’alliage. Le
présent BREF couvre les techniques liées à la production des métaux
non-ferreux primaire et secondaire.
La production d’anode en carbone et en graphite (section 6.8 de
l’annexe I de la directive IPPC) est comprise car dans certaines
fonderies d’aluminium, cette activité fait partie intégrante du
processus de production.
La production de 42 métaux non-ferreux, plus des ferro-alliages,
a été recensée dans les pays qui sont tenus d’appliquer l’IPPC. 10
groupes de métaux dont les méthodes de production sont similaires
ont été identifiés. Ce document est organisé 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, Métaux précieux, Mercure, Métaux réfractaires, par exemple.
Cr, W, V, Ta, Nb, Re, Mo, Ferroalliages, par exemple FeCr, FeSi,
FeMn, SiMn, FeTi, FeMo, FeV, FeB, Les métaux alcalins et les
alcalinoterreux Na, K, Li, Sr, Ca, Mg et Ti, Ni et Co, Carbone et
graphite pour électrodes.
La production des métaux radioactifs est exclue de l’étude, de
même que celle des composés tels que les semi-conducteurs.
Les installations visées au point 2.1 de l’annexe I de la
directive - l’agglomération et le grillage sont couverts par ce
document. Les opérations d’agglomération et de grillage ont été
prises en compte dans deux cas : - a) lorsqu’elles faisaient partie
du procédé 2.5.a) pour produire le métal, - b) lorsque le grillage
et le frittage sont réalisés indépendamment, par exemple le
grillage du sulfure de molybdène.
Le secteur des non-ferreux comporte des procédés qui relèvent du
secteur des produits chimiques, toutefois certains de ces procédés
présentent des aspects et des différences qui sont spécifiques à
l’industrie des non-ferreux et qu’il convient donc de prendre en
compte. C’est le cas des opérations associées à la production de
métal ou encore lorsque les composés métalliques sont obtenus comme
sous-produits de la production de métal. Les procédés suivants ont
été inclus dans le champ de ce document.
La production des produits soufrés tels que le soufre
élémentaire, le dioxyde de soufre et l’acide sulfurique,
lorsqu’elle est associée à la production d’un métal non-ferreux.
Dans le cas de l’acide sulfurique, il est produit à partir du
dioxyde de soufre présent dans les gaz émis à différents stades du
procédé. La concentration des gaz, leur température et la présence
de polluants en traces influent sur la conception du procédé et sur
le choix du catalyseur.
La production d’oxyde de zinc à partir des vapeurs dégagées
pendant la production d’autres métaux ;
La production des composés de nickel à partir des solutions
produites pendant la production d’un métal ;
-
Chapitre 1
Industries des métaux non-ferreux 2
La production de CaSi et Si qui intervient dans le même four que
la production de ferrosilicium ;
La production d’oxyde d’aluminium à partir de la bauxite en
amont de la production de l’aluminium primaire. Il s’agit d’une
étape de prétraitement qui peut être effectuée à la mine ou dans
l’usine d’aluminium. Dans ce dernier cas, elle fait partie
intégrante de la production du métal et est incluse dans le
BREF.
Les opérations de laminage, d’emboutissage et de compression des
métaux non-ferreux, lorsqu’elles sont directement intégrées à la
production du métal seront couvertes par une autorisation et sont
donc incluses dans le présent document. Les procédés de fonderie ne
sont pas inclus dans ce document et sont couverts par ailleurs.
1.2 Vue d’ensemble de l’industrie
L’industrie européenne des métaux non-ferreux a une importance
économique et stratégique supérieure à ce qu’indiquent les
statistiques en matière d’emploi, de capital et de chiffre
d’affaires. Par exemple, le cuivre de haute pureté est essentiel
pour la production et la distribution de l’électricité et de
petites quantités de nickel améliorent la résistance à la corrosion
de l’acier.
Par conséquent, les métaux non-ferreux et leurs alliages se
trouvent au cœur de la vie moderne et de nombreux développements de
haute technologie, en particulier dans l’informatique,
l’électronique, les télécommunications et les industries du
transport qui en dépendent.
1.2.1 Métaux non-ferreux et alliages
Tous les métaux non-ferreux pris en considération dans ce
document et listés dans le paragraphe 1.1 ci-dessus ont leurs
propres propriétés et applications. Cependant dans de nombreux cas,
par exemple le cas du cuivre et de l’aluminium, un plus grand
nombre d’applications font appel aux alliages plutôt qu’aux métaux
purs, parce qu’ils peuvent être conçus pour avoir une résistance
spécifique, une dureté, etc. afin de satisfaire les exigences de
ces applications particulières.
Les métaux qui sont recyclables par nature peuvent être recyclés
chaque fois sans perdre aucune de leurs propriétés. Ils apportent
ainsi une contribution significative au développement durable.
Normalement, il est impossible de distinguer le métal affiné qui a
été produit à partir de matières premières primaires ou secondaires
et celui qui a été produit à partir de matières premières
secondaires (c’est-à-dire les déchets, etc.).
1.2.2 Portée de l’industrie
Le produit de l’industrie provient de toute une variété de
matières premières primaires et secondaires. Les matières premières
primaires proviennent de minerais qui sont extraits de mines,
subissent ensuite une transformation avant d’être soumis aux
process métallurgiques pour produire un métal brut. La
transformation des minerais est réalisé à proximité de la mine,
ainsi que, progressivement, la production de métaux. Les matières
premières secondaires sont des déchets et des résidus locaux.
En Europe, les gisements de minerais contenant des métaux en
concentration viable se sont progressivement épuisés, et seules
quelques sources locales subsistent. La plupart des concentrés sont
donc importés en Europe de plusieurs sources mondiales.
Le produit élaboré par l’industrie est soit du métal affiné,
soit ce que l’on appelle des demi-produits, c’est-à-dire des métaux
et des alliages obtenus sous forme de lingots coulés ou de formes
travaillées, sous la forme de profil extrudé, de feuille,
feuillard, de barre, etc.
Les fonderies de non-ferreux qui produisent des produits
métalliques coulés ne sont pas incluses dans le présent BREF, mais
sont couvertes par le BREF relatif aux forges et aux fonderies. La
collecte, le
-
Chapitre 1
Industries des métaux non-ferreux 3
tri et l’approvisionnement des matières premières secondaires
pour l’industrie font partie de l’industrie de recyclage des
métaux, qui à nouveau n’est pas pris en considération dans le
présent BREF.
Bien que ceci représente une contradiction linguistiquement
apparente, la production des ferroalliages, qui sont principalement
utilisés en tant qu’alliage maître dans l’industrie du fer et de
l’acier, est considérée comme faisant partie de l’industrie des
métaux non-ferreux. Ces éléments d’alliage, c’est-à-dire les métaux
réfractaires, le chrome, le silicium, le manganèse et le nickel
sont tous des métaux non-ferreux.
Le secteur des métaux précieux est également considéré comme
faisant partie de l’industrie des métaux non-ferreux pour le
présent document.
1.2.3 Structure de l’industrie
La structure de l’industrie varie selon les métaux. Il n’existe
pas de sociétés qui produisent tout, ou même une majorité de métaux
non-ferreux bien qu’il existe quelques entreprises paneuropéennes
qui produisent plusieurs métaux, par exemple du cuivre, du plomb,
du zinc, du cadmium, etc.
La taille des sociétés productrices de métaux et d’alliages
métalliques en Europe se décline sur un très large éventail, de
quelques grandes sociétés de plus de 5 000 salariés à une
multiplicité de petites entreprises de 50 à 200 personnes.
Leur forme de propriété est également variable et comprend des
groupes métallurgiques paneuropéens et nationaux, des holdings
industriels, des sociétés publiques autonomes et des sociétés
privées.
1.2.4 Economie de l’industrie
Les statistiques clé de l’industrie des métaux non-ferreux
européennes définies pour le présent document sont les suivantes
:
Production 18 - 20 millions de tonnes
Ventes 40 - 45 milliards d’euros
Employés plus de 200 000
De nombreux métaux non-ferreux affinés font l’objet d’échanges
internationaux. Les principaux métaux (aluminium, cuivre, plomb,
nickel, étain et zinc) sont commercialisés sur l’un des deux
marchés à termes, le London Metal Exchange et le Comex à New York.
Les métaux collectivement dénommés « mineurs » n’ont pas de marché
central ; les prix sont imposés par les producteurs ou par les
marchands négociant dans les marchés libres. Dans la plupart des
applications, les métaux non-ferreux sont en concurrence avec
d’autres matériaux, notamment les céramiques, les matériaux
plastiques et d’autres métaux ferreux et non-ferreux.
La rentabilité de chaque métal ou groupe de métaux, et donc la
viabilité économique de l’industrie varie, de manière absolue et à
court terme, en fonction du prix du métal actuel et d’un grand
éventail d’autres facteurs économiques.
La règle économique générale s’applique cependant c’est-à-dire
que plus un matériau ou un produit se rapproche des conditions
d’ensemble du marché et des échanges internationaux, plus le retour
sur le capital investi est faible.
Il existe ainsi plusieurs contraintes concernant la
disponibilité du capital pour les dépenses improductives en matière
d’améliorations de la protection de l’environnement. Elles font
généralement partie d’un développement et d’une amélioration du
procédé global. Les investissements dans les améliorations
environnementales et de procédés doivent en général être
compétitifs dans un environnement global, étant donné que
l’industrie européenne est en concurrence avec des installations
similaires dans d’autres pays développés et en développement.
-
Chapitre 1
Industries des métaux non-ferreux 4
1.2.5 Performance environnementale
Depuis vingt cinq ans, on assiste à une amélioration régulière
et dans certains cas très significative de la performance
environnementale et de l’efficacité énergétique de l’industrie en
raison de l’adoption de la directive 84/360/EEC « concernant le
contrôle de la pollution provenant des installations industrielles
». L’exigence demandant d’utiliser les Meilleures Techniques
Disponibles pour minimiser la pollution est bien comprise par
l’industrie dans la plupart des Etats membres.
La performance de recyclage de l’industrie est inégalée par les
autres industries.
-
Chapitre 1
Industries des métaux non-ferreux 5
1.3 Le cuivre et ses alliages
1.3.1 Généralités
Le cuivre est utilisé depuis plusieurs si�