Carboscories : carbonatation minérale en Nouvelle-Calédonie (rapport bibliographique)
Résumé
La carbonatation minérale ex-situ, accélérant un processus naturel
thermodynamiquement favorable, est considérée comme une voie possible
pour le piégeage du CO2 émis par les installations industrielles. La situation
insulaire de la Nouvelle-Calédonie, avec une proximité des flux de CO2 émis et
des ressources carbonatables, est favorable au développement d’une filière.
La carbonatation des résidus de pyrométallurgie, largement étudiée dans le
monde au stade du laboratoire (notamment par plusieurs équipes d’universités
américaines prestigieuses), n’a pas encore pu être menée à un stade
pilote/pré-industriel, du fait notamment de verrous liés au procédé (faibles
rendements de carbonatation liés à la passivation des surfaces réactives ;
conditions opératoires contraignantes).
Le projet CARBOSCORIES s’inscrit dans la continuité du projet ANR/CARMEX
(2009-2012) qui a permis des avancées significatives sur la carbonatation
minérale ex-situ, avec notamment le développement, au Laboratoire de Génie
Chimique de Toulouse (LGC), d’un procédé en mode « batch » couplant
attrition et réaction de carbonatation (thèse B. Bonfils, 2012).
L’objectif de CARBOSCORIES concerne le transfert des acquis du nouveau
procédé CARMEX aux scories de la SLN déjà caractérisées chimiquement et
minéralogiquement dans le projet CARMEX et l’évaluation des potentialités de
carbonatation des scories de KNS, seconde source de résidus industriels
potentiellement carbonatables.
En effet, il existe une différence majeure entre les scories issues des deux
procédés. Les scories SLN sont finement fractionnées (<5 mm) grâce à un
passage de la scorie en fusion à la sortie du four devant un rideau d’eau de
mer (trempe), alors que les scories KNS sont grossièrement concassées après
refroidissement (plus lent) à la sortie du four. Les processus de cristallisation
s’en trouvent modifiés, ce qui peut influer sur les potentialités de carbonatation.
Il est donc proposé dans le cadre du projet CARBOSCORIES de :
- de tester la démarche ‘CARMEX’ de carbonatation, valider la bonne
réactivité des scories vis-à-vis du CO2 et d’étudier en détail les sousproduits
de réaction, finement divisés ;
- de réaliser des calculs bilanciels massiques et énergétiques de l’intégration
du procédé aux installations industrielles à partir des paramètres
opératoires principaux des sites, afin de quantifier l’efficacité de l’unité de
carbonatation dans les deux environnements industriels ;
- de proposer aux industriels des perspectives opérationnelles en fonction du
comportement à la carbonatation des deux types de scories. Des
recommandations de préparation industrielle seront proposées le cas
échéant.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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