Halle BRGM de traitement des matières premières minérales et des déchets

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1 Halle BRGM de traitement des matières premières minérales et des déchets

2 PLATEFORME BRGM Un espace de 2000 m 2 Une plateforme d innovation technologique de R&D pour le traitement des matières premières minérales et des déchets La plateforme d innovation technologique BRGM est un espace de 2000 m 2 dédié aux études de R&D et aux prestations commerciales pour le traitement des minerais et des déchets. Elle intègre près de 200 équipements de minéralurgie de l échelle laboratoire à l échelle pilote. Ces opérations unitaires, conduites en mode batch ou intégrées dans des procédés continus, permettent de traiter différents types d échantillons (minerais, concentrés, déchets miniers, ordures ménagères, DEEE, VHU, ) de quelques grammes à quelques dizaines de tonnes. Ce panel d équipements permet de couvrir l intégralité de la chaine de traitement des minerais et des déchets, à commencer par l échantillonnage, le broyage, les opérations d enrichissement (tri physique, flottation, classification) ainsi que l hydrométallurgie (avec une compétence spécifique en biohydrométallurgie) et enfin les traitements thermiques et les traitements sous pression et en atmosphère contrôlée (traitement en autoclaves). Le personnel BRGM, ingénieurs-chercheurs et techniciens, utilisent cette plateforme d essais multi-échelles : Pour améliorer la connaissance des gisements de minerais métalliques et de déchets. Pour appliquer ou valider des technologies de fragilisation, de broyage, d enrichissement ou de métallurgie extractive sur des objets spécifiques. Pour élaborer des schémas de procédés optimisés. Pour acquérir des données de validation de modèles numériques de circuits de traitement ou de recyclage. Votre R&D confiée au BRGM est éligible au Crédit d Impôt Recherche

3 MATÉRIELS de la halle pilote BRGM Concassage et broyage Préparation de la matière et échantillonnage Séparation magnétique et électrique Séparation gravimétrique Traitement par flottation Traitement thermique et sous pression Traitement par hydrométallurgie Séparation solide-liquide

4 CONCASSAGE ET BROYAGE BROYEURS CONTINUS Concassage et broyage Les équipements de concassage/broyage de la halle BRGM couvrent les différents types de techniques de réduction granulométrique : écrasement, percussion, cisaillement et attrition et cela en batch ou en continu. Ils peuvent travailler du gramme à la tonne. Concasseur à mâchoires 10 t/h Concasseur à mâchoires 5-10 t/h Broyeur giratoire 3-5 t/h Broyeur à cylindres Wedag 1-2 t/h Broyeur à impact à marteaux mobiles 1-2 t/h Déchiqueteur à cisaille 0,2-1 t/h Concasseur à mâchoires kg/h Broyeur vibrant double tube 20U Palla kg/h Broyeur à impact à marteaux fixes kg/h 4

5 BROYEURS CONTINUS CONCASSAGE ET BROYAGE Broyeur attriteur Sala kg/h Broyeur à cylindres kg/h Broyeur à cylindres kg/h Broyeur giratoire kg/h Broyeur à boulets kg/h Concasseur à mâchoires kg/h Broyeur à barres kg/h Concasseur à mâchoires kg/h 5

6 CONCASSAGE ET BROYAGE BROYEURS CONTINUS Broyeur à meule kg/h Broyeur à marteaux fixes BroyeurJet mill Alpine 3-30 kg/h Broyeur à couteaux 5-20 kg/h Broyeur délamineur Netzch 0,1-5 kg/h Déchiqueteur de laboratoire 6

7 BROYEURS BATCH CONCASSAGE ET BROYAGE Broyeur autogène 550 L Broyeur à boulets intérieur céramique 200 L utile Broyeurs à boulets et à barres 70 L Turbo-déliteur Boyer 20 L Bottles rig pour jarres céramique ou inox 2-5 L Broyeur à boulets 3 L Jarre de Bond Broyeur à billes à atmosphère controlée 5 7

8 PRÉPARATION DE LA MATIÈRE ET ÉCHANTILLONNAGE OUTILS DE TAMISAGE Trommel débourbeur (D = 0,9 m, L = 4 m) Panneau tamiseur Crible vibrant double étages 1-3 t/h Préparation de la matière et échantillonnage Les équipements de préparation de la matière intègrent les outils permettant la division des produits selon leur taille (cribles et tamiseuses), l obtention d échantillons représentatifs (échantillonneurs), et le conditionnement de la matière (extrusion, bouletage, attrition et homogénéisation). Crible suspendu double étages à sec 2-5t/h Crible vibrant double étages 2-5 t/h Crible pour ordures ménagères (batch) Tamiseuses (400 mm et 200 mm) Classificateur aérodynamique pour ultrafine kg/h Test rig microcyclonage Mozley 8 Séparateur aérodynamique Pfeiffer kg/h

9 Echantillonneur automatique 1/100 à cuillère pour solide < 10 mm Diviseur à carrousel 4 parts Echantillonneurs à pulpe 3 flux Minemet 0,1-5 m 3 /h Quarteur à rifles de 50 mm ECHANTILLONEURS Diviseurs à pulpe Diviseur à pulpe PRÉPARATION DE LA MATIÈRE ET ÉCHANTILLONNAGE Echantillonneur pneumatique à déviation intégrale de flux 5 9

10 PRÉPARATION DE LA MATIÈRE ET ÉCHANTILLONNAGE CONDITIONNEMENT DE LA MATIÈRE Extrudeuse kg/h Malaxeur 10 L Tube débourbeur (D = 500 mm) Malaxeur Manurin Emotteur 3 voies Malaxeur Bonnet Cellule d attrition de laboratoire Cellule d attrition à double parois 7 L Cellules d attrition 2x30 L 10 Cellules d attrition 2x60 L Disque bouletage

11 Séparation magnétique et électrique Le BRGM possède des outils de séparation magnétique qui assurent une grande partie de la séparation magnétique à haute et basse intensité et cela en voie humide et sèche. Un séparateur à courant Foucault complète cet ensemble. Séparatrice électro-magnétique à rotor induit Sime L = 200 mm Séparatrice magnétique à bas et haut gradient Lenoir 1300 G Séparatrice basse intensité à rotor Séparatrice haute intensité humide Boxmag 7000 G SÉPARATEURS MAGNÉTIQUES ET ÉLECTRIQUES Séparateur à courant de Foucault Goodsmith Over-band magnétique SÉPARATION MAGNÉTIQUE ET ÉLECTRIQUE Séparatrice à tambour haute intensité Sime 0,1-0,5 t/h Séparatrice magnétique haute intensité en voie humide Boxmag 0,5-2t/h Séparatrice magnétique basse intensité en voie humide Sala 1000 G Séparatrice électro - statique Carpco 5 11

12 SÉPARATION GRAVIMÉTRIQUE SÉPARATEURS GRAVIMÉTRIQUES Séparation gravimétrique La halle est équipée de plusieurs outils de tri gravimétrique avec une forte spécialité sur les techniques en voies humides (tablage, jiggage, séparateur centrifuge). Classificateur à vis m 3 /h Classificateur à vis 5-15 m 3 /h Table pneumatique Lenoir S = 1 m 2 Table à secousses Wilfley S = 1 m 2 Table à secousses Wilfley half size S = 3 m 2 Séparateur gravimétrique centrifuge Falcon Séparateur gravimétrique centrifuge C900 MGS Mozley Table superpanner Mozley Bac à piston Krupp 12

13 SÉPARATEURS GRAVIMÉTRIQUES SÉPARATION GRAVIMÉTRIQUE Jig Schabaver Spirales 5 13

14 TRAITEMENT PAR FLOTTATION CELLULES DE FLOTTATION Traitement par flottation La plateforme de flottation de la halle permet de faire du traitement par flottation en laboratoire et sur des cellules pilotes simple, double et triple avec des volumes unitaires de 60 L. En parallèle des cellules, la plateforme possède les équipements annexes comme des conditionneurs. Cellule de flottation de laboratoire Cellules de flottation simple inox Wemco 60 L Cellules de flottation double inox Wemco 2x60 L Cellules de flottation triple inox Wemco 3x60 L Conditionneurs inox 50 L 14

15 Traitement thermique et sous pression Le traitement thermique ou sous pression de matériaux peut être réalisé grâce à la présence de différents types de fours (dont four à micro-onde) et d autoclaves. Four micro-onde Puissance = 6 kw Four à moufle à battant 5 L, T max = 1450 C FOURS ET AUTOCLAVES Four tubulaire étanche à atmosphère contrôlée 50 ml, T max = 1600 C TRAITEMENT THERMIQUE ET SOUS PRESSION Four à guillotine 3 L, T max = 1100 C Four sandwich à battant T max = 1100 C Autoclaves 2 L, P max = 300 bars, T max = 200 C 5 15

16 TRAITEMENT PAR HYDROMÉTALLURGIE OUTILS D HYDROMÉTALLURGIE Réacteur verre thermostathé 5 L Réacteurs thermostatés inox 1 x50 L + 3x20 L Traitement par hydrométallurgie La halle BRGM a à sa disposition différents outils qui permettent de tester les étapes amont de l hydrométallurgie : réacteurs de lixiviation et mélangeurs décanteurs. Réacteur thermostaté 1 m 3 avec agitateur Mélangeur décanteur en téflon 16

17 Séparation solide/liquide La halle BRGM est équipée d outils de séparation solide/liquide classiques. Ces outils se présentent à différentes échelles et couvrent une partie des technologies (décanteur, filtre presse et filtre à bande). OUTILS DE SÉPARATION SOLIDE/LIQUIDE SÉPARATION SOLIDE/LIQUIDE Filtre à bande Philippe S = 0,5 m 2 Filtre presse Choquenet Cadre = 0,4x0,4 m Epaississeur Filtre presse Netzsch Cadre = 0,2x0,2 m Filtre cloche S = 0,3 m 2 Filtre presse Choquenet, cadre = 17,5x12,8 cm 5 17

18 Le BRGM est un Établissement public qui a pour objectifs de développer et de mettre à disposition les outils nécessaires à la gestion des ressources primaires et secondaires. Il assure une interface entre la recherche et l industrie à travers ses experts et ses moyens expérimentaux. Le BRGM réalise des projets de R&D collaboratifs, des prestations commerciales et propose des formations spécialisées. Dans un contexte d économie circulaire, le BRGM travaille sur le développement de procédés et de technologies appliqués aux ressources minérales primaires et secondaires et aux déchets. Quelques références dans le traitement des matières premières minérales et des déchets : Valorisation des déchets de béton de démolitions ( projets collaboratifs ANR COFRAGE et ASURET ) Traitement de sédiments de dragage pollués (projets collaboratifs ANR PROPSED et InterReg GEDSET ) Récupération de métaux stratégiques dans les déchets électriques et électroniques et dans les résidus de broyage automobile (projets collaboratifs FP7 ; ANR ) Traitements de minerais et de déchets miniers faiblement concentrés ( projet collaboratif européen FP6, FP7 ) Biolixiviation de minerais sulfurés (prestations commerciales pour l industrie minière ) Echantillonnage, broyage, classification de solides divisés ( prestations commerciales pour l aéronautique ) 18

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20 Document réalisé avec la collaboration de Solène Touzé BRGM - Centre scientifique et technique T. +33 (0) F. +33 (0) avenue Claude Guillemin, BP 36009, Orléans Cedex Patrick D Hugues p.dhugues@brgm.fr Catherine Crouzet c.crouzet@brgm.fr