Stabilisation de poussieres de four a arc electrique dans les matrices cimentaires.

摘要

L'etude de la stabilisation des poussieres de four a arc electrique (EAFD) par le laitier de haut-fourneau (GGBFS) et le ciment Portland (OPC) a ete realisee en trois parties. D'abord, la problematique de fixation du Cr dans les matrices cimentaires a ete etudiee en soumettant differents liants a des solutions de Cr lors d'essais de lixiviation en vrac et d'essais d'isothermes d'absorption. Ensuite, la caracterisation des EAFD a ete effectuee. Finalement, la stabilisation des EAFD dans les matrices cimentaires a ete etudiee en soumettant differents melanges liant-EAFD a des essais de lixiviation en vrac, de competition ionique, de solubilisation a differents pH et de lixiviation sur monolithes. Les resultats ont demontre que le OPC et le GGBFS sont efficaces pour la fixation du Cr. Les silicates de calcium hydrates, la chromatite et l'hydrocalumite ont ete identifiees comme etant des phases jouant un role dans la fixation du Cr. Les EAFD ont montre une mineralogie complexe, heterogene, riche en spinelles et oxydes metalliques. Un important pourcentage des metaux lourds (Cr, Zn, Ni et Pb) des EAFD a ete identifie lixiviable. Les EAFD etablissent un controle de solubilite sur ces metaux, mais ce controle n'est pas suffisant pour diminuer les concentrations en metaux du lixiviat sous les limites permises. Ainsi, les resulats des essais sur la stabilisation des EAFD ont demontre qu'il etait possible, avec le OPC et le GGBFS, de diminuer les concentrations en metaux lourds des lixiviats sous les limites acceptees. Les phases incorporant les metaux, ((Ni,Zn)Fe2O4, (Zn,Mo)O, Ni(OH)2 et Pb(OH) 2), ont ete determinees par SEM, XRD et par modelisation geochimique. L'hydrocalumite et le Cr(VI)-ettringite ont ete etablies comme etant des phases potentiellement capables de fixer le Cr. L'etude de la competition ionique a montre que la fixation du Cr par le GGBFS diminue legerement en presence du Pb. L'etude des monolithes, composes de EAFD et de OPC ou GGBFS et soumis a une lixiviation dynamique, a permis d'obtenir des lixiviats dont la concentration en metaux est conforme a la reglementation. Des etudes supplementaires d'optimisation des proportions EAFD-liant qui tiennent compte des proprietes mecaniques et de la durabilite du materiau sont requises pour une application pratique.