COMMISSION EUROPENNE

Document de rfrence sur les meilleures techniques disponibles

Industrie des mtaux non ferreuxDcembre 2001

Ce document est la traduction de la version anglaise publie par la Commission europenne qui seule fait foi.

Traduction V 0

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RESUME

Le prsent document de rfrence sur les meilleures techniques disponibles dans les industriesdes mtaux non ferreux rend compte de l'change d'informations qui a t organisconformment l'article 16 paragraphe 2 de la directive 96/61/CE du Conseil. Il convient de lelire en le rapprochant de la Prface qui dcrit ses objectifs et son utilisation

Pour couvrir le domaine complexe de la production des mtaux non ferreux, il a fallu dfinirune approche qui permette de regrouper dans un mme document les procds de premire et deseconde laboration, en divisant l'tude en 10 groupes de mtaux. Ces groupes sont:

le cuivre (y compris Sn et Be) et ses alliages, l'aluminium, le zinc, le plomb et le cadmium, (+ Sb, Bi, In, Ge, Ga, As, Se, Te), les mtaux prcieux, le mercure, les mtaux rfractaires, les ferroalliages, les mtaux alcalins et alcalinoterreux, le nickel et le cobalt, le carbone et le graphite.

Un groupe particulier a t prvu pour le carbone et le graphite car la production de cesmatriaux est souvent une activit intgre aux usines d'aluminium primaire. Les procds degrillage et d'agglomration des minerais et des concentrs et les procds de prparation del'alumine ont t, lorsqu'il convenait, inclus dans ces groupes. Le document ne couvre pas lesoprations d'extraction et de traitement des minerais effectues la mine elle-mme.

Dans le document, l'information est prsente en douze chapitres: les informations gnralesdans le chapitre 1, les procds communs dans le chapitre 2 puis les procds de productionmtallurgique concernant les dix groupes de mtaux dans les chapitres 3 12. Enfin lechapitre 13 prsente les conclusions et les recommandations. Des annexes couvrant les cots etles rglementations internationales sont galement prvues. Les procds communs dcrits auchapitre 2 se rpartissent comme suit:

Utilisation du chapitre installations complexes. Utilisation et communication des donnes d'missions. Gestion, conception et formation. Rception, stockage et manutention des matires premires. Prparation et traitement prliminaire des matires premires et transfert aux procds

de production. Procds d'laboration du mtal types de fours et techniques de conduite des

procds. Techniques de captage des gaz et de dpollution de l'air. Traitement des effluents et rutilisation de l'eau. Minimisation, recyclage et traitement des rsidus des procds (y compris les sous-

produits et les dchets). Rcupration des chaleurs perdues et de l'nergie. Aspects multimilieux (transferts de pollution entre milieux). Bruits et vibrations. Odeurs. Scurit. Dmantlement des installations.

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Chacun des chapitres 2 12 est organis en plusieurs sections qui dcrivent les procds et lestechniques mis en uvre, les niveaux d'mission et de consommation actuels, les techniques prendre en compte dans la dfinition des MTD et les conclusions attaches aux MTD. Dans lechapitre 2, les conclusions sur les MTD ne portent que sur la manutention et le stockage desmatriaux, le contrle-commande des procds, le captage et la dpollution des gaz,l'limination des dioxines, la rcupration du dioxyde de soufre, la rduction du mercure et letraitement des effluents et la rutilisation de l'eau. Il convient donc de lire les conclusionsformules au sujet des MTD dans chacun des chapitres pour avoir une vue d'ensemble du sujet.

1. L'industrie des mtaux non ferreux

Au moins 42 mtaux, plus des ferroalliages et du carbone et du graphite, sont produits dans l'UEet trouvent des applications de toutes sortes dans la mtallurgie, la chimie, le BTP, les transportsou encore dans la production et le transport de l'lectricit. Ainsi, le cuivre de haute puret est-ilindispensable l'industrie de la production et du transport de l'lectricit; ainsi, de petitesadditions de nickel ou de mtaux rfractaires permettent-elles d'amliorer la rsistance lacorrosion et autres proprits de l'acier. Les non-ferreux trouvent galement des applicationsdans de nombreuses ralisations de haute technologie en particulier dans la dfense,l'informatique, l'lectronique et les tlcommunications.

Les mtaux non ferreux sont produits partir d'une grande diversit de matires premiresprimaires et secondaires. Les matires premires primaires sont les minerais extraits et traitsqui subissent la transformation mtallurgique donnant le mtal brut. Les traitements pralablesdes minerais sont effectus en gnral dans des installations proches des mines. Les matirespremires secondaires sont des vieux mtaux et des rsidus collects localement qui devrontparfois, eux aussi, subir un prtraitement pour les dbarrasser de revtements appliqus.

En Europe, les gisements de minerais contenant des mtaux en concentrations viables se sontprogressivement puiss et seules quelques sources locales subsistent. La plupart des concentrssont donc imports de plusieurs points du monde.

Le recyclage constitue une composante importante des approvisionnements de matirespremires pour un certain nombre de mtaux. Le cuivre, l'aluminium, le plomb, le zinc, lesmtaux prcieux et les mtaux rfractaires notamment peuvent tre rcuprs de leurs produitsou de leurs rsidus et rintroduits en tte de production sans entraner de perte de qualit. Lesmatires premires secondaires reprsentent dans l'ensemble une fraction non ngligeable de laproduction et apportent donc des gains de consommation sur les matires premires et l'nergie.

Le produit labor par l'industrie est soit du mtal affin, soit ce qu'on appelle des demi-produits, c'est--dire des mtaux et des alliages obtenus sous forme de lingots couls ou deformes corroyes, sous forme de profils extruds, de feuilles, tles ou feuillards, de barres, etc.

La structure de l'industrie varie selon les mtaux. Il n'existe pas de socit ayant tous les non-ferreux dans son catalogue, mme s'il existe quelques entreprises paneuropennes quiproduisent plusieurs mtaux la fois, par ex. du cuivre, du plomb, du zinc, du cadmium, etc.

La taille des socits productrices de mtaux et d'alliages en Europe se dcline sur un trs largeventail, de quelques grandes entreprises de plus de 5 000 salaris une multiplicit de petitesentreprises de 50 200 personnes. Leur forme de proprit est galement variable et comprenddes groupes mtallurgiques paneuropens et nationaux, des holdings industriels, des socitspubliques autonomes et des socits prives.

Certains mtaux sont indispensables l'tat de traces mais, des concentrations plus leves, ilsse caractrisent par la toxicit du mtal, de l'ion ou des composs et nombre de mtaux figurentdans diverses listes de produits toxiques. Le plomb, le cadmium et le mercure sont lessubstances les plus redoutes.

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2. Problmes d'environnement poss l'industrie

Dans l'laboration de la plupart des mtaux non ferreux partir de matires premires primaires,les principaux problmes d'environnement considrer sont les pollutions ariennes potentiellesproduites par les poussires, les mtaux et/ou composs des mtaux et le dioxyde de soufreprovenant des oprations de grillage et de fusion des concentrs de sulfures mtalliques et de lacombustion de combustibles soufrs ou autres matires contenant du soufre. Le captage et larcupration du soufre et sa conversion ou son limination tiennent donc une place importantedans la production des mtaux non ferreux. Les procds pyromtallurgiques sont des sourcespotentielles de poussires et de mtaux en provenance des fours, des racteurs et des poches detransfert de mtal fondu.

La consommation d'nergie et la rcupration de chaleur et d'nergie jouent galement un rleimportant dans la production des non-ferreux. Entrent en ligne de compte ici l'utilisationefficace du contenu nergtique des minerais sulfurs, la demande nergtique des diffrentesphases du procd, le type et la mthode d'approvisionnement de l'nergie utilise et l'efficacitdes mthodes de rcupration de chaleur. Des exemples concrets sont donns au chapitre 2 dudocument.

Dans l'laboration des mtaux non ferreux partir des matires secondaires, les grands enjeuxenvironnementaux, comme prcdemment, concernent les rejets gazeux mis par les diffrentstraitements en fours et transferts de mtaux qui produisent des poussires, des mtaux et, danscertaines phases du procd, des gaz acides. Il faut galement compter le risque de formation dedioxines sous l'effet de la prsence de petites quantits de chlore dans les matires premiressecondaires. La question de la destruction et/ou de le captage des dioxines et des COV restepose.

Les principaux problmes d'environnement lis l'laboration de l'aluminium primaire sont lagnration d'hydrocarbures polyfluors et de fluorures durant l'lectrolyse, la cration dedchets solides dans les cuves d'lectrolyse et la production de dchets solides durant laprparation de l'alumine.

La production de dchets solides est galement un problme dans l'laboration du zinc etd'autres mtaux lors des stades d'limination du fer.

D'autres procds font frquemment appel des ractifs dangereux tels que HCl, HNO3, Cl2 etsolvants organiques pour la lixiviation et la purification. Des techniques de traitementperfectionnes permettent de confiner ces matires puis de les rcuprer et de les rutiliser.L'tanchit des racteurs est ici un aspect important.

Dans la majorit des cas, les gaz de ces procds sont purs au moyen de filtres en tissu (oufiltres manches), de sorte que les missions de poussires et de composs des mtaux,composs de plomb par exemple, sont rduites. L'puration au moyen de tours de lavage etd'lectrofiltres humides est particulirement efficace lorsque le soufre des gaz de procd doittre rcupr pour une unit d'acide sulfurique. L'emploi d'purateurs par voie humide estgalement efficace dans certains cas lorsque les poussires sont abrasives ou difficiles filtrer.La mise en tanchit des fours et les transferts et stockages en enceinte ferme sont desmesures importantes pour viter les missions fugitives.

En rsum, les principaux problmes poss par les procds d'laboration portent sur laprsence des constituants suivants, en prenant chaque groupe de mtaux sparment:

Pour la production du cuivre: SO2, poussires, composs des mtaux, compossorganiques, eaux uses (composs des mtaux), rsidus tels que garnissages de fours,boues, poussires de filtres et scories. La formation de dioxine lors de l'laboration ducuivre de rcupration est galement un point prendre en considration.

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Pour la production d'aluminium: fluorures (y compris HF), poussires, composs desmtaux, SO2, COS, HAP, COV, gaz effet de serre (PFC et CO2), dioxines(secondaires), chlorures et HCl. Rsidus tels que rsidus de bauxite, revtements decuve uss, poussires de filtres et scories sales et eaux uses (huile et ammoniac).

Pour la production de plomb, de zinc et de cadmium: poussires, composs des mtaux,COV (y compris dioxines), odeurs, SO2, autres gaz acides, eaux uses (composs desmtaux), rsidus tels que boues, rsidus riches en fer, poussires de filtres et scories.

Pour la production de mtaux prcieux: COV, poussires, composs des mtaux,dioxines, odeurs, NOx, autres gaz acides tels que chlore et SO2. Rsidus tels que boues,poussires de filtres et scories et eaux uses (composs des mtaux et compossorganiques).

Pour la production de mercure: vapeurs de mercure, poussires, composs des mtaux,odeurs, SO2, autres gaz acides, eaux uses (composs des mtaux), rsidus tels queboues, poussires de filtres et scories.

Pour la production de mtaux rfractaires, de poudre de mtal dur et de carburesmtalliques: poussires, composs solides de mtal dur et de mtaux, eaux uses(composs de mtaux), rsidus tels que poussires de filtres; boues et laitiers. Letraitement du tantale et du niobium fait appel des produits chimiques tels que l'acidefluorhydrique (HF) qui sont hautement toxiques. Il convient d'en tenir compte dans lamanutention et le stockage de ces matires.

Pour la production des ferroalliages: poussires, composs des mtaux, CO, CO2, SO2,rcupration d'nergie, eaux uses (composs des mtaux), rsidus tels que poussiresde filtres, boues et scories.

Pour la production de mtaux alcalins et alcalinoterreux: chlore, HCl, dioxines, SF6,poussires, composs des mtaux, CO2, SO2, eaux uses (composs des mtaux),rsidus tels que boues, aluminates, poussires de filtres et scories.

Pour la production de nickel et de cobalt: COV, CO, poussires, composs des mtaux,odeurs, SO2, chlore et autres gaz acides, eaux uses (composs des mtaux et compossorganiques), rsidus tels que boues, poussires de filtres et scories.

Pour la production de carbone et de graphite: HAP, hydrocarbures, poussires, odeurs,SO2, prvention des eaux uses, rsidus tels que poussires de filtres.

3. Procds mis en uvre

Un trs large choix de matires premires est la disposition des diffrentes installations et lesprocds de production mtallurgique mis en uvre sont donc trs divers. Trs souvent en effet,ce sont les matires premires qui dterminent le choix du procd. Les tableaux suivantsdonnent les types de fours utiliss pour l'laboration des mtaux non ferreux:

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Four Mtaux Matires premiresutilises Remarques

Scheur serpentin devapeurScheur lit fluidisScheur flash

Cu et quelques autres Concentrs

Four rotatif La plupart des mtauxdevant subir un schage.Vaporisation du ZnO.Calcination del'alumine. Ni etferroalliages.Brlage de films photo-graphiques pour produc-tion de mtaux prcieux.Dshuilage des dchetsde Cu et d'Al.

Minerais, concentrset dchets et rsidusdivers.

Applications deschage, de calcinationet de vaporisation.

Utilisation commeincinrateur.

Four lit fluidis Cuivre et zincAl2O3

Concentrs.Al(OH)3

Calcination et grillage.

Appareil d'agglom-ration flammedirecte

Zinc et plomb. Concentrs et matirespremires secondaires.

Agglomration.

Appareil d'agglom-ration flammeinverse

Zinc et plomb. Concentrs et matirespremires secondaires.

Agglomration.

Appareil d'agglom-ration convoyeurmtallique

Ferroalliages, Mn, Nb. Minerais. D'autres applicationssont possibles.

Herreshoff Mercure.Molybdne(rcupration derhnium)

Minerais et concentrs. Grillage, calcination.

Fours de schage, de grillage, d'agglomration et de calcination

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Four Mtaux Matires premiresutilises Remarques

Creuset ferm revtement rfractaire

Mtaux rfractaires,ferroalliages spciaux.

Oxydes mtalliques

Four creuset Mtaux rfractaires,ferroalliages spciaux.

Oxydes mtalliques

Baiyin Cuivre ConcentrsFour arc lectrique Ferroalliages Concentrs, mineraiContop/Cyclone Cuivre ConcentrsFour arc submerg Mtaux prcieux,

cuivre, ferroalliages.Scories, matiressecondaires,concentrs.

Pour la production deferroalliages, les typesouvert, semi-ferm etferm sont utiliss.

Four rotatif Aluminium, plomb,cuivre, mtauxprcieux

Dchets et autres mat.secondaires, cuivrebrut (blister copper)

Oxydation et ractionavec le substrat.

Four rotatif basculant Aluminium Dchets et autres mat.secondaires

Minimise l'emploi defondants sals.

Four rverbre Aluminium, cuivre,autres

Dchets et autres mat.secondaires, cuivrenoir

Premire fusion deconcentrs de cuivreailleurs dans le monde.

Vanyucov Cuivre ConcentrsISA Smelt/Ausmelt Cuivre, plomb Produits

intermdiaires,concentrs et matiressecondaires.

QSL Plomb Concentrs et matiressecondaires

KIVCET PlombCuivre

Concentrs et matiressecondaires

Noranda Cuivre ConcentrsEl Teniente Cuivre ConcentrsTBRCTROF

Cuivre (TBRC)Mtaux prcieux

La plupart des matiressecondaires y comprisles boues

Mini Smelter Cuivre/plomb/tain DchetsHaut-fourneau et ISF Plomb, plomb/zinc,

cuivre, mtauxprcieux,ferromanganse haute teneur encarbone.

Concentrs, la plupartdes matires secon-daires

Utilis uniquementavec rcuprationd'nergie dans laproduction deferromanganse.

Four flash Inco Cuivre, nickel ConcentrsFour flash Outokumpu Cuivre, nickel ConcentrsProcd Mitsubishi Cuivre Concentrs et dchets

d'anodePeirce Smith Cuivre

(convertisseur),ferroalliages,production d'oxydesmtalliques

Matte et dchetsd'anode

Hoboken Cuivre (convertisseur) Matte et dchetsd'anode

Convertisseur flashOutokumpu

Cuivre (convertisseur) Matte

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ConvertisseurNoranda

Cuivre (convertisseur) Matte

ConvertisseurMitsubishi

Cuivre (convertisseur) Matte

Fours de premire fusion et d'affinage

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Four Mtaux Matires premiresutilises

Remarques

induction La plupart Mtal de premirefusion et dchets

L'agitation induite favo-rise le processusd'alliage. Procd sousvide pour certainsmtaux.

Four de fusion bombardementlectronique

Mtaux rfractaires Mtal de premirefusion et dchets

Rotatif Aluminium, plomb Dchets de diversesnuances.

Fondants et selsutiliss pour lesmatrices complexes.

Rverbre Aluminium (primaireet secondaire)

Dchets de diversesnuances.

La configuration dubain ou de la sole peutvarier. Fusion oumaintien entemprature

Contimelt Cuivre Anodes cuivre, dchetsneufs et cuivre blister

Systme de fourintgr.

cuve Cuivre Cathodes cuivre etdchets neufs

Conditions rductrices.

Tambour (Thomas) Cuivre Dchets de cuivre Fusion, affinage au feuCreusets chauffs Plomb, zinc Dchets neufs Fusion, affinage,

alliage.Creusets chauffagedirect

Mtaux prcieux Mtal de premirefusion

Fusion, alliage.

Fours de seconde fusion

On utilise galement des procds hydromtallurgiques. En hydromtallurgie, le mtal contenudans divers calcinats, minerais et concentrs est dissous au moyen d'acides et d'alcalis (NaOH,et parfois Na2CO3) avant affinage et extraction lectrolytique. Le matriau lixivier se trouvehabituellement sous la forme d'un oxyde, soit un minerai oxydique, soit un oxyde obtenu pargrillage. Une autre mthode est la lixiviation directe de certains concentrats ou mattes qui peutse faire soit sous pression, soit pression atmosphrique. Pour certains sulfures de cuivre, onutilise l'acide sulfurique ou un autre agent, parfois des bactries naturelles qui activentl'oxydation et la dissolution, mais ce dernier moyen impose des temps de sjour trs longs.

De l'air, de l'oxygne, du chlore ou des solutions contenant du chlorure ferrique sont parfoisajouts aux systmes de lixiviation afin d'assurer les conditions voulues pour la dissolution. Lessolutions produites par la lixiviation subissent ensuite divers traitements destins affiner lemtal et rcuprer d'autres mtaux. La pratique habituelle est de renvoyer les solutionsappauvries dans le circuit de lixiviation, sauf contre-indication, afin d'conomiser les acides etles solutions alcalines.

4. Niveaux actuels d'mission et de consommation

La gamme des matires premires disponibles est galement un facteur important. La matirepremire influe en effet sur la consommation d'nergie, sur les quantits de rsidus produites etsur les quantits d'autres matires utilises. Un exemple est l'limination des impurets tellesque le fer contenues dans les scories; c'est en effet la quantit d'impurets prsente dans lamatire premire qui dtermine la quantit de scorie produite et la consommation d'nergie.

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Les rejets dans l'environnement dpendent des systmes de captage ou de dpollution utiliss.Le tableau suivant rsume les plages actuelles d'missions qui ont t communiques pour uncertain nombre de procds de dpollution durant l'change d'informations:

missions dclares

Technique dedpollution Constituant minimum maximum

missionspcifique

(quantit partonne de mtal

produite)Filtre manches,lectrofiltre sur gazchauds et cyclone.

Poussires(mtaux seloncomposition)

< 1 mg/Nm3 100 mg/Nm3 100-6 000 g/t

Filtre charbonactif C total < 20 mg/Nm

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C total < 2 mg/Nm3 100 mg/Nm3 10-80 g/t

Dioxines (TEQ) < 0,1 ng/Nm3 5 ng/Nm3 5-10 g/t

HAP (EPA) < 1 g/Nm3 2 500 g/Nm3

Dispositif de post-combustion (ycompris rductiondes dioxines parrefroidissementrapide des gaz dechemine)

HCN < 0,1 mg/Nm3 10 mg/Nm3

SO2 < 50 mg/Nm3 250 mg/Nm3 500-3 000 g/tHydrocarbures

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beaucoup plus grande que celle des missions captes et dpollues. Une conception soignedes installations et une organisation rigoureuse des oprations de traitement sont ncessairespour capter et traiter les gaz de procd lorsque les missions fugitives sont importantes.

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Le tableau suivant montre que les missions fugitives ou non captes jouent un rle apprciable:

missions de poussires, kg/aAvant captage secondairesupplmentaire des gaz

(1992)

Aprs captage secondairesupplmentaire des gaz

(1996)Production d'anodes, t/a: 220 000 325 000mission fugitives:

Total fonderie 66 490 32 200En toiture btiment 56 160 17 020

missions des premires fusions:Chemine unit d'acide 7 990 7 600

Chemine hottes secondaires 2 547 2 116Comparaison des charges de poussires dpollues et fugitives dans une fonderie de cuivre

Dans de nombreux procds, les circulations d'eau de traitement et de rfrigration se font encircuit tanche mais le risque de rejets de mtaux lourds dans le milieu aquatique subsiste. Lesmthodes mises en uvre pour rduire la consommation d'eau et la production d'eaux uses etpour dpolluer les eaux de traitement sont examines au chapitre 2.

La production de rsidus est galement un aspect important considrer dans l'industrie desnon-ferreux. Toutefois, ces rsidus contiennent frquemment des mtaux rcuprables et leurtraitement, sur place ou dans d'autres installations, pour en extraire les mtaux est une pratiquecourante. Les scories produites sont souvent des dchets inertes, non lixiviables, et trouvent denombreuses applications dans le secteur des travaux publics. D'autres scories comme les scoriessales peuvent tre traites pour rcuprer des constituants utilisables dans d'autres secteursd'activits mais l'industrie doit veiller ce que ces oprations de rcupration soient ralisesselon des normes environnementales rigoureuses.

5. Conclusions essentielles sur les MTD

L'change d'informations qui a eu lieu durant la prparation du BREF relatif la production desmtaux non ferreux a permis de formuler des conclusions quant aux meilleures techniquesdisponibles applicables aux procds de production et aux procds connexes. Il convient doncde lire la section consacre aux MTD dans chacun des chapitres pour avoir une connaissancecomplte de ces techniques et des procds et des missions associs. Les constatationsessentielles sont rsumes ci-dessous.

Activits en amont

La gestion des processus de l'usine, la supervision et le contrle-commande des systmes defabrication et de dpollution sont des facteurs de premire importance. Un autre volet important,en particulier quant la prvention des pollutions environnementales, est de prvoir de bonnespratiques de formation, des instructions opratoires claires et une motivation correcte desoprateurs. L'emploi de techniques adaptes pour la manutention des matires premires peutviter les missions fugitives. Il y a encore d'autres techniques ne pas ngliger, qui sont:

la prise en compte des implications environnementales de l'emploi d'un nouveau procd oud'une nouvelle matire premire ds l'amont du projet, avec des revues intervallesrguliers par la suite;

la conception du procd pour qu'il accepte les diffrents types de matires premiresprvus. Des problmes graves peuvent se poser, par exemple, si les volumes de gaz sonttrop levs ou si l'nergie ncessaire l'laboration du mtal est plus importante que prvu.C'est dans la phase de conception qu'il est le plus avantageux, en rapport cot-efficacit, dechercher amliorer les performances environnementales globales de l'installation;

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l'utilisation d'une piste d'audit dans le processus de conception et de dcision qui montreracomment divers procds de fabrication et diverses options de rduction des missions ontt envisags;

la planification des procdures de mise en service dans le cas d'une installation nouvelle oumodifie.

Le tableau suivant rsume les techniques applicables au stockage et la manutention desmatires premires en fonction du type et des caractristiques de la matire.

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Matirepremire

Groupes demtaux

Mthode demanutention

Mthode destockage Remarques

Tous Matirespremiresgnratrices depoussires

Transporteurscapots oumanutentionpneumatique

En local fermConcentrs

Tous Matirespremires nongnratrices depoussires

Transporteurscouverts

Sous abri

Prvention de lapollution de l'eau

Matires degranulomtriefine (ex.poudremtallique)

Mtaux rfractaires Transporteurscapots oumanutentionpneumatiqueTransporteurscouverts

Fts, bennes ettrmies ferms

Prvention de lapollution de l'eau etdes missionsfugitives dans l'air

Tous Morceauxde grande taille

Chargeurmcanique

l'air libre

Tous Morceauxde petite taille

Skips dechargement

Hangar couvert

Matirespremiressecondaires

Tous Matires degranulomtrie fine

Matiresmanutentionnessous capot ouagglomres

Stockage en localferm pour unmatriaupulvrulent

Prvention de lapollution de l'eauou des ractionsavec l'eau. Drainagedes coulementshuileux deslimailles/copeauxd'usinage.

Tous Matirespremiresgnratrices depoussires

Transporteurscapots oumanutentionpneumatique

Constructionferme

Fondants

Tous Matirespremires nongnratrices depoussires

Transporteurscouverts

Sous abri

Prvention de lapollution de l'eau

Combustiblessolides et coke

Tous Transporteurscapots (matiresnon gnratricesde poussires)

Sous abri (matiresnon gnratrices depoussires)

Combustiblesliquides et GPL

Tous Pipeline arien Stockage sur sitecertifi.Zones fermes.

Avec circuit deretour des conduitesd'alimentation

Gaz de procd Tous Conduitearienne.Conduite souspression rduite(chlore, CO).

Stockage sur sitecertifi.

Surveillance despertes de charge.Alarmes dedtection de gaztoxiques.

Solvants Cu, Ni, groupe Zn,mtaux prcieux,carbone

Conduitearienne.Mthodesmanuelles.

Fts, rservoirs. Avec circuit deretour des conduitesd'alimentation.

Produits :cathodes, fil-machine,billettes,lingots,gteaux, etc.

Tous Fonction desconditionsexistantes.

Stockage sur dallebtonne cielouvert ou stockagesous abri.

Systme dedrainage appropri.

Rsidus duprocd devanttre valoriss

Tous Fonction desconditionsexistantes..

ciel ouvert, sousabri ou en localferm selon lepotentiel degnration depoussires et de

Systme dedrainage appropri.

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raction avec l'eau.Rsidus duprocd devanttre envoys endcharge (ex.garnissages defours)

Tous Fonction desconditionsexistantes.

ciel ouvert, sousabri ou en localferm ou sousconditionnementtanche (fts), selonle matriau.

Systme dedrainage appropri.

Techniques de manutention et de stockage des matires premires

Matrise du procd

Les techniques de conduite des procds qui permettent de mesurer et de maintenir l'optimumles paramtres tels que temprature, pression, constituants gazeux et autres grandeurs critiquessont considres comme faisant partie des MTD.

Les prlvements et analyses des matires premires permettent de matriser les conditions defonctionnement de l'installation. Un bon mlange-dosage des alimentations matires permetd'obtenir un rendement de conversion optimal et de rduire les missions et les refus defabrication.

L'installation de systmes de pesage et de dosage ainsi que l'emploi de microprocesseurs pourpiloter les dbits des alimentations matires, les grandeurs critiques du procd et de lacombustion et les additions de gaz permettent d'optimiser le fonctionnement du procd. Cesrgulations peuvent faire appel plusieurs paramtres et ceux-ci doivent donc tre mesurs,avec des seuils d'alarme prvus sur les paramtres critiques. Ces dispositions comprennent:

la surveillance en ligne de la temprature, de la pression (ou de la dpression) dans lesfours et des volumes ou dbits de gaz;

la surveillance des constituants gazeux (O2, SO2, CO, poussires, NOx, etc.); la surveillance en ligne des vibrations afin de dtecter les colmatages et les dfaillances

des quipements; la surveillance en ligne du courant et de la tension dans les procds lectrolytiques. la surveillance en ligne des missions afin de rguler les paramtres de fabrication

critiques; la surveillance et la rgulation de la temprature des fours de premire fusion afin

d'empcher la formation de vapeurs des mtaux et des oxydes mtalliques parsurchauffe.

Il conviendra de prvoir pour les oprateurs, ingnieurs de fabrication et autres personnels unprogramme continu de formation et d'valuation qui concernera l'application des instructionsopratoires, l'utilisation des techniques de contrle-commande modernes, la signification desalarmes et les actions engager sur dpassement de seuil.

L'optimisation des niveaux de supervision permettra de tirer le meilleur profit de cesdispositions et de maintenir la responsabilit des oprateurs.

Captage et dpollution des gaz

Les systmes de captage des manations des fours ou des racteurs doivent mettre profit lessystmes d'tanchit de ces appareils et tre conus pour maintenir une lgre dpression afind'viter les fuites et les missions fugitives. Il conviendra d'utiliser les systmes de captage quine compromettent pas l'tanchit des fours ni le dploiement des hottes sur les fours. On peutdonner comme exemples les ajouts de matire travers les lectrodes, les additions via lestuyres ou les lances et l'utilisation de robinets tournant robustes sur les dispositifsd'alimentation. Le captage secondaire des gaz est coteuse et consomme beaucoup d'nergie

xv

mais elle est ncessaire sur certains fours. Le systme utilis doit tre un systme intelligentcapable de cibler l'extraction sur la source et sur la dure de toute manation.

Dans l'ensemble, pour l'limination des poussires et des mtaux associs, ce sont les filtres entissu ou filtres manches (placs en aval de la rcupration de chaleur ou du refroidissement desgaz) qui fourniront les meilleurs rsultats, sous rserve que des tissus modernes rsistant l'usure soient utiliss, que les particules se prtent cette mthode de captage et que le filtre soitquip d'un systme de surveillance continue permettant de dtecter les anomalies defonctionnement. Les tissus filtrants modernes (utiliss par ex. sur les filtres membrane)apportent des amliorations significatives en efficacit, en fiabilit et en longvit et sont doncgnrateurs d'conomies sur le moyen terme. Les filtres manches sont utilisables dans lesinstallations existantes et leur mise en place peut se faire en maintenance. Ils comprennent dessystmes de dtection de rupture de manche et des dispositifs de nettoyage en ligne.

Pour les poussires collantes ou abrasives, les lectrofiltres humides ou les tours de lavagepeuvent tre efficaces condition d'avoir t convenablement conus pour l'application.

Le traitement des gaz dans la phase de premire fusion ou d'incinration doit comporter un staded'limination du dioxyde de soufre et/ou de postcombustion si une postcombustion est jugencessaire pour viter les problmes de qualit de l'air l'chelle locale, rgionale ou longuedistance ou si des dioxines peuvent tre prsentes.

Enfin, les variations dans les caractristiques des matires premires influent sur le spectre desconstituants librs ou sur l'tat physique de certains constituants, par exemple la grosseur et lesproprits physiques des poussires produites. Ces aspects doivent tre valus localement.

Prvention et destruction des dioxines

La prsence de dioxines ou leur formation durant les traitements est un aspect qu'il conviendrasouvent de prendre en compte dans les procds de pyromtallurgie utiliss pour l'laborationdes non-ferreux. Des cas concrets sont donns dans les chapitres spcifiques aux mtaux et,pour ces cas, les techniques suivantes sont considres comme les meilleures disponibles pourprvenir la formation de dioxines et dtruire les dioxines prsentes. Ces techniques peuvent trecombines entre elles. Il semble que certains mtaux non ferreux peuvent catalyser une synthsede novo et il sera donc parfois ncessaire de disposer d'un gaz propre avant la phase detraitement des dioxines.

Contrle de la qualit des charges de vieux mtaux, en fonction du procd concern.Alimentation des matriaux appropris pour le four ou le procd utilis. Une slectionavec tri permettra d'viter l'introduction de matriaux contamins par des matiresorganiques ou des prcurseurs et d'abaisser le potentiel de formation des dioxines.

Utilisation de dispositifs de postcombustion convenablement conus et mis en uvre etrefroidissement rapide des gaz chauds < 250 C.

Ralisation des conditions de combustion optimales. cette fin, on prvoira sincessaire une injection d'oxygne en partie haute du four pour parachever lacombustion des gaz.

Absorption sur charbon actif dans un racteur lit fixe ou lit mobile ou par injectionde poudre de charbon dans le courant des gaz avec limination comme poussire defiltre.

Dpoussirage trs haute efficacit, par exemple filtres cramique, filtres mancheshaute efficacit ou train purateur de gaz plac en amont d'une unit d'acide sulfurique.

Instauration d'un stade d'oxydation catalytique ou utilisation de filtres manchesincorporant un revtement catalytique.

Poussires captes traites dans les fours haute temprature afin de dtruire lesdioxines et de rcuprer les mtaux prsents.

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Les concentrations de dioxines associes aux techniques ci-dessus se situent entre

xvii

possible de rduire l'impact sur l'environnement en suivant la hirarchie des techniques decaptage pour les gaz manant des stockages et manutentions de matires, des racteurs ou desfours et des points de transfert de mtal. Les missions fugitives potentielles doivent tre prisesen compte toutes les tapes de l'tude et du dveloppement du procd. La hirarchie decaptage, pour les gaz mis dans chacune des phases du procd, est la suivante:

optimisation du procd et minimisation des missions, emploi de racteurs et de fours tanches, captage cible des fumes.

Le captage des fumes en toiture du btiment des fours est grosse consommatrice d'nergie etdoit tre un dernier recours.

Les sources potentielles des rejets l'atmosphre sont rcapitules dans le tableau suivant quiprsente galement les mthodes de prvention et de traitement correspondantes. Les rejets dansl'air sont dclars sur la base des missions captes. Les valeurs des missions associes,indiques ensuite, sont des moyennes journalires tablies sur la base d'une mesure continue surla journe de fonctionnement. Lorsqu'une mesure en continu n'tait pas ralisable, la valeurindique est la moyenne sur la priode de prlvement. Les valeurs sont donnes en conditionsnormalises: 273 K, 101,3 kPa, teneur en oxygne mesure et gaz secs sans dilution des gaz.

Le captage du soufre est une exigence essentielle lorsque des minerais ou des concentrssulfurs sont traits par grillage ou fusion. Le dioxyde de soufre produit par le traitement estcapt et peut tre valoris sous la forme de soufre, de gypse (s'il n'y a pas d'effets multimilieux)ou de dioxyde de soufre ou encore transform en acide sulfurique. Le choix du procd dpendde l'existence de dbouchs locaux pour le dioxyde de soufre. Les deux filires de productiond'acide sulfurique, savoir dans une unit double contact avec un minimum de quatre passesou dans une unit simple contact avec production de gypse partir des gaz de queue avecutilisation d'un catalyseur moderne, sont considres comme des MTD. La configuration del'unit dpendra de la concentration du dioxyde de soufre dans les gaz produits lors du grillageou de la premire fusion.

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Phase du procd Constituants prsents dansles gaz librs Mthode de traitement

Manutention etstockage des matires.

Poussires et mtaux. Application des pratiques correctespour les stockages, manutentions ettransferts. Captage des poussires etfiltres manches si ncessaire.

Broyage, schage. Poussires et mtaux. Conduite du procd. Captage desgaz et filtres manches.

COV, dioxines. Postcombustion, addition de charbonadsorbant ou actif.

Poussires et composs desmtaux.

Captage des gaz, puration des gazpar filtres manches, rcupration dechaleur.

Monoxyde de carbone Postcombustion si ncessaire

Frittage/grillagePremire fusionAffinage au ventAffinage au feu

Dioxyde de soufre Unit d'acide sulfurique (pour lesminerais sulfurs) ou laveur de gaz

Poussires et mtaux. Captage des gaz, refroidissement etfiltres manches.

Dioxyde de soufre Laveur de gaz.

Traitement des scories.

Monoxyde de carbone Dispositif de postcombustionLixiviation et affinagechimique

Chlore. Captage et rutilisation des gaz,purateur chimique par voie humide

Affinage au carbonyle. Monoxyde de carbone.Hydrogne.

Procd tanche, rcupration etrutilisation.Postcombustion et dpoussirage surfiltre manches pour les gaz dequeue.

Extraction par solvant. COV (sont fonction du solvantutilis et sont dterminerlocalement afin d'valuer lerisque possible).

Confinement, captage des gaz,rcupration des solvants.Adsorption sur charbon au besoin.

Poussires et mtaux. Captage des gaz filtre manches.Affinage par chaleur.Dioxyde de soufre. Laveur de gaz si ncessaire.

lectrolyse en bain desels fondus

Fluorures, chlore, PFC Conduite du procd. Captage desgaz, purateur ( l'alumine) et filtre manches.

Graphitisation, cuissond'lectrodes,

Poussires, mtaux, SO2,fluorures, HAP, goudrons

Captage des gaz, condensation etlectrofiltres, postcombustion oupurateur alumine et filtre manches.Laveur, si ncessaire pour le SO2.

Production de mtal enpoudre

Poussires et mtaux Captage des gaz et filtre manches.

Production de poudres Poussires, ammoniac Captage et rcupration des gaz.Laveur mdium acide.

Rduction hautetemprature

Hydrogne Procd tanche, rutilisation.

Extractionlectrolytique

Chlore.Brouillard acide.

Captage et rutilisation des gaz.Laveur. Dvsiculeur.

Poussires et mtaux. Captage des gaz et filtres manches.Seconde fusion etcoule. COV, dioxines (matires

d'alimentation organiques)Postcombustion (injection decharbon)

Nota: Le dpoussirage par filtres manches peut ncessiter l'limination des particules chaudes afin de prvenir lesrisques d'incendie. Les lectrofiltres haute temprature seront utiliss dans un systme d'puration des gaz en amontd'une unit d'acide sulfurique ou pour les gaz humides.

Sources de pollution et filires de traitement et/ou de rduction des polluants

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Un rsum des niveaux d'mission associs aux systmes de dpollution considrs commefaisant partie des MTD pour les procds mtallurgiques des non-ferreux est donn dans letableau suivant. Pour des prcisions supplmentaires, se reporter aux conclusions sur les MTDdonnes dans les chapitres consacrs aux diffrents mtaux.

Technique dedpollution Plage d'mission associe Remarques

Filtre manches Poussires: 1-5 mg/Nm3Mtaux: suivant composition despoussires

Fonction des caractristiques despoussires.

Filtre charbonactif ou biofiltre

C organique total: 99,1 %(simple contact)

Comprend un purateur de mercure dutype Boliden/Norzink ou authiosulphate.Hg: < 1 ppm dans l'acide produit

Rfrigrant, filtre,adsorption chaux/charbon et filtre manches

HAP (OSPAR 11):

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Note. missions captes uniquement. Les missions associes sont donnes en valeurs moyennes sur 24 h sur la based'une mesure en continu sur la journe de fonctionnement et en conditions normalises de 273 K, 101,3 kPa, teneur enoxygne mesure et gaz secs sans dilution des gaz. Lorsque la mesure en continu n'tait pas ralisable, la valeur donneest la moyenne sur la priode de prlvement. En ce qui concerne le systme de dpollution utilis, il conviendra deprendre en compte les caractristiques des gaz et des poussires dans sa conception et dans la dtermination destempratures opratoires. Pour certains constituants, les variations des concentrations dans les gaz bruts durant lesfabrications par lots discontinus peuvent influer sur les performances du systme de dpollution.

missions dans l'air associes l'emploi des MTD

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De nombreux ractifs spcifiques sont utiliss dans le traitement chimique de mtaux mis ensolution ou dans divers procds mtallurgiques. Plusieurs d'entre eux, avec les composs, lessources et les mthodes de traitement des gaz produits par leur utilisation, sont repris dans letableau ci-dessous:.

Procd/ractif utilis Constituants prsentsdans les gaz librs Mthode de traitement

Utilisation d'oxyded'arsenic ou d'antimoine(affinage Zn/Pb)

Arsine/stibine puration au permanganate

Brai, etc. Goudrons et HAP Postcombustion, condenseur etlectrofiltre ou absorbeur sec.

Solvants, COV COV, odeurs Confinement, condensation.Charbon actif, biofiltre.

Acide sulfurique (+ soufreprsent dans lescombustibles ou lesmatires premires)

Dioxyde de soufre Systme d'puration par voiehumide ou semi-sche. Unitd'acide sulfurique.

Eau rgale NOCl, NOx Lavage en milieu alcalinChlore, HCl Cl2 Lavage en milieu alcalinAcide nitrique NOx Oxydation et absorption,

recyclage, systme de lavage.Na ou KCN HCN Oxydation avec peroxyde

d'hydrogne ou hypochlorite.Ammoniac NH3 Rcupration, systme de lavageChlorure d'ammonium Arosols Rcupration par sublimation,

systme de lavageHydrazine N2H4 (cancrogne

potentiel)puration par lavage ou charbonactif

Borohydrure de sodium Hydrogne (risqued'explosion)

viter si possible dans letraitement des mtaux du groupeplatine (en particulier Os, Ru)

Acide formique Formaldhyde Lavage en milieu alcalinChlorate de sodium /HCl Oxydes de Cl2 (risque

d'explosion)Rgulation de la temprature depoint final du procd

Mthodes de traitement chimique pour certains composants gazeux

missions dans l'eau

Les missions dans le milieu aquatique proviennent de sources diverses et il existe denombreuses filires de minimisation et de traitement applicables en fonction de la source desmissions et des constituants prsents. En gnral, les eaux uses contiendront des compossdes mtaux solubles et non solubles, des huiles et des matires organiques. Les sourcespotentielles d'eaux uses, des procds de production de mtal associs et des mthodes deminimisation et de traitement applicables sont rcapituls dans le tableau suivant:

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Source deseaux uses Procds associs

Mthodes deminimisation Mthodes de traitement

Eau detraitement

Production d'alumine.Casse des batteries auplomb.Dcapage.

Rutilisation dans leprocd autant quepossible.

Neutralisation et prcipi-tation.lectrolyse.

Eau derefroidissement indirect

Refroidissement du fourpour la plupart desmtaux.Refroidissement del'lectrolyte pour le Zn

Utilisation d'un circuitde refroidissementtanche ou par air.Surveillance del'tanchit du circuit.

Dcantation.

Eau derefroidissement direct

Lingotage Al, Cu, Zn.lectrodes en carbone.

Dcantation.Circuit derefroidissement ferm.

Dcantation. Prcipitationsi ncessaire.

Granulationdes scories

Cu, Ni, Pb, Zn, mtauxprcieux, ferroalliages

Dcantation.Prcipitation sincessaire.

Electrolyse Cu, Ni, Zn Circuit tanche.Extractionlectrolytique sur lestrop-pleins d'lectrolyte

Neutralisation etprcipitation.

Hydromtallurgie (purgessous pression)

Zn, Cd Circuit ferm. Dcantation.Prcipitation sincessaire.

Systme dedpollution(purges souspression)

Laveurs.lectrofiltres humides etlaveurs pour unitsd'acide.

Rutilisation des fluxpeu acides si possible.

Dcantation.Prcipitation sincessaire.

Eau de surface Tous Mthodes correctes destockage des matirespremires et prventiondes missions fugitives.

Dcantation.Prcipitation sincessaire.Filtration.

MTD applicables aux flux d'eaux uses

Les systmes de traitement des eaux uses maximiseront l'limination des mtaux s'ils utilisentla sdimentation et au besoin la filtration. Les ractifs utiliss pour la prcipitation peuvent tredes hydroxydes, des sulfures ou des combinaisons des deux, selon la nature et les quantits desmtaux en prsence. Il est galement possible, dans de nombreux cas, de rutiliser l'eau traite.

Principaux constituants prsents [mg/l]Cu Pb As Ni Cd Zn

Eau detraitement < 0,1 < 0,05 < 0,01 < 0,1 < 0,05 < 0,15Nota: Les missions dans le milieu aquatique sont bases sur un chantillon alatoire vrifi ou sur un chantilloncomposite sur 24 heures.L'intensit du traitement des eaux uses dpend de la source des missions et des mtaux prsents.Exemples d'missions dans l'eau associes l'utilisation des MTD

Rsidus des procds

Des rsidus sont produits divers stades des procds et dpendent dans une trs grande mesuredes constituants prsents dans les matires premires. Les minerais et les concentrs contiennentdiverses quantits de mtaux autres que le mtal principal recherch. Les procds sont conuspour obtenir le mtal recherch l'tat pur et rcuprer dans le mme temps d'autres mtauxintressants.

xxiii

Ces autres mtaux tendent se concentrer dans les rsidus des procds qui forment eux-mmesla matire premire d'autres procds de rcupration de mtaux. Le tableau ci-dessous donneune liste non exhaustive des rsidus de l'laboration des non-ferreux et des filires de traitementdisponibles.

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Source des rsidus Mtauxlabors Rsidus Options de traitement

Manutention desmatires premires,etc.

Tous mtaux Poussires, balayures Rintroduction dans le procd principal

Tous mtaux Scories Matriaux de construction aprs traitementdes scories. Industrie des abrasifs.Certaines parties des scories peuvent treutilises comme matriaux rfractaires, parex. les scories de la production de chromepur.

Fours de premirefusion

Ferroalliages Scories riches Matire premire pour d'autres procdsd'laboration de ferroalliages.

Fours deconvertissage

Cu Scories Recyclage dans le four de premire fusion

Cu Scories Recyclage dans le four de premire fusionPb cumes Rcupration d'autres mtaux d'intrt

Fours d'affinage

Mtauxprcieux

cumes et scories Recyclage interne

Traitement desscories

Cu et Ni Scories purifies Matriaux de construction. Des mattes sontproduites.

Fours de secondefusion

Tous mtaux cumesScories et scoriessales

Retour au procd aprs traitement.Rcupration des mtaux, rcupration dessels et autres matires.

Affinagelectrolytique

Cu Trop-pleinsd'lectrolyteRestes d'anodesBoues anodiques

Rcupration de Ni.Retour au convertisseurRcupration de mtaux prcieux

Extractionlectrolytique

Zn, Ni, Co,mtauxprcieux

lectrolyte us Rutilisation en lixiviation

Al Revtement de cuve usExcdent du bainSouches d'anodes

Combustible ou mise en dchargeVente comme lectrolyteRcupration

lectrolyse en bainde sels fondus

Na et Li Matriau de la cuve Ferraille aprs nettoyageHg Rsidus (hollines) Rintgration en tte du procdDistillationZn, Cd Rsidus Retour au procdZn Rsidus de ferrite Mise en dcharge sre, rutilisation de la

liqueurCu Rsidus Mise en dcharge sre

Lixiviation

Ni/Co Rsidus Cu/Fe Rcupration, mise en dchargeCatalyseur RgnrationBoues acides Mise en dcharge sre

Unit d'acidesulfurique

Acide faible Lixiviation, mise en dchargeRevtements de four Tous mtaux Rfractaires Utilisation comme agent favorisant la

formation de scorie, mise en dchargeFraisage,rectification

Carbone Poussires de carboneet de graphite

Utilisation comme matire premire dansd'autres procds

Dcapage Cu, Ti Acide us RcuprationSystmes dedpollution par voiesche

La plupart par filtres manches oulectrofiltres

Poussires des filtres Retour au procd.Rcupration d'autres mtaux.

Systmes dedpollution par voiehumide

La plupart par laveursoulectrofiltreshumides

Boues des filtres Retour au procd ou rcupration d'autresmtaux (par ex. Hg).Mise en dcharge.

Boues de traitement La plupart Boues d'hydroxydes Mise en dcharge sre, rutilisation.

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des eaux uses ou de sulfures. Rutilisation.Digestion Alumine Boues rouges Mise en dcharge sre, rutilisation de la

liqueurRsidus engendrs et options de traitement possibles

Les poussires des filtres peuvent tre recycles sur place ou bien valorises en externe soit pourla rcupration d'autres mtaux dans des installations de non ferreux exploites par des tiers, soitdans d'autres applications.

Des traitements peuvent tre appliqus aux rsidus et scories pour rcuprer des mtauxintressants qu'ils reclent et les rendre aptes d'autres usages, par exemple comme matriauxde construction. Certains constituants peuvent tre transforms en produits commercialisables.

Les rsidus de traitement des eaux peuvent contenir des mtaux intressants et tre recyclsdans certains cas.

Le rgulateur et l'exploitant doivent s'assurer que la rcupration des rsidus par des tiers esteffectue dans le respect de normes environnementales strictes et ne provoque par d'effetsmultimilieux.

Composs toxiques

La toxicit spcifique des composs susceptibles d'tre mis (ainsi que leur impactenvironnemental ou autres consquences) peut, pour certains d'entre eux, varier d'un groupe l'autre. Les procds d'obtention de certains mtaux produisent des composs toxiques quidevront donc tre rduits.

Rcupration d'nergie

La rcupration d'nergie avant ou aprs la dpollution est applicable dans la majorit des cas,toutefois les conditions locales comptent beaucoup (par exemple s'il n'y a pas de dbouch pourl'nergie rcupre). Les conclusions retenues en ce qui concerne les MTD en matire dercupration d'nergie sont les suivantes:

Production de vapeur et d'lectricit sur la chaleur des chaudires de rcupration. Utilisation de la chaleur de raction pour la fusion ou le grillage de concentrs ou pour

la fusion de vieux mtaux dans un convertisseur. Utilisation des gaz chauds du procd pour scher les matires introduites dans le

procd. Prchauffage de la charge des fours en mettant profit le contenu nergtique des gaz

de four ou des gaz chauds d'une autre source. Utilisation de brleurs rcupration ou prchauffage de l'air comburant. Utilisation du CO produit comme combustible. Chauffage des liqueurs de lixiviation en utilisant la chaleur des gaz de procd chauds

ou des liqueurs chaudes. Utilisation comme combustible des plastiques contenus dans certaines matires

premires condition que les plastiques de bonne qualit ne puissent pas tre rcuprset que la combustion des plastiques ne provoque pas l'mission de COV et de dioxines.

Utilisation de rfractaires lgers, sauf contre-indication.

6. Degr de consensus et recommandations pour les travaux poursuivre

Le prsent BREF a reu un large soutien de la part du groupe de travail technique et desparticipants la 7e runion du forum d'change d'informations. Les critiques ont principalementport sur des lacunes dans les informations et sur des questions de forme (demandes pour

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l'incorporation dans le Rsum d'un plus grand nombre de niveaux d'mission et deconsommation lis aux MTD).

Le rexamen du document dans 4 ans est recommand. Les domaines dans lesquels ilconviendra de poursuivre les efforts pour pouvoir tablir une base d'informations solide sont,avant tout, les missions fugitives, et aussi les chiffres d'missions et de consommationsspcifiques, les rsidus de traitement, les eaux uses et les aspects touchant aux petites etmoyennes entreprises. Le chapitre 13 comprend d'autres recommandations.

Prface

Industries des mtaux non-ferreux xix

PREFACE

1. Statut du document

Sauf indication contraire, les rfrences la directive faites dans le prsent document renvoient la directive du conseil 96/61/CE relative la prvention et la rduction intgres de la pollution. Le prsent document fait partie dune srie de documents qui prsentent les rsultats dun change dinformations entre les Etats membres de lUE et des industries intresses au sujet des meilleures techniques disponibles (MTD), des dveloppements et la surveillance associe ceux-ci. Il est publi par la Commission Europenne en application de larticle 16 (2) de la directive et doit donc tre pris en considration, conformment lannexe IV de la directive lors de la dtermination des meilleures techniques disponibles .

2. Obligations lgales prvues par la directive IPPC et la dfinition des MTD

Afin de clarifier le contexte juridique entourant la rdaction du prsent document, cette prface dcrit quelques unes des principales dispositions de la directive IPPC y compris la dfinition du terme meilleures techniques disponibles . Cette description ne peut videmment pas tre complte et est donne titre purement informatif. Elle na aucune valeur juridique et na pas pour effet de modifier les dispositions relles de la directive.

Le but de la directive est datteindre la prvention et la rduction intgres des dispositions en provenance des activits numres dans son annexe I afin de garantir un niveau lev de protection de lenvironnement dans son ensemble. La base juridique de cette directive concerne la protection environnementale. Lors de sa mise en uvre, il conviendra de tenir galement compte dautres objectifs communautaires tels que la comptitivit de lindustrie communautaire, ce qui permettra de contribuer au dveloppement durable.

Plus spcifiquement, elle prvoit un systme dautorisation pour certaines catgories dinstallations industrielles, en vertu duquel les exploitants et rgulateurs sont invits adopter une approche globale intgre en ce qui concerne les risques de pollution et le potentiel de consommation associs linstallation. Lobjectif global de cette approche intgre doit tre damliorer la gestion et le contrle des procds industriels afin de parvenir un niveau de protection lev pour lenvironnement dans son ensemble. Le noyau dur de cette approche est le principe gnral dfini larticle 3 qui stipule que les exploitants doivent prendre toutes les mesures de prvention appropries contre la pollution, notamment en mettant en uvre les meilleures techniques disponibles afin damliorer leurs performances en matire denvironnement.

Le terme meilleures techniques disponibles est dfini larticle 2 (11) de la directive comme tant le stade de dveloppement le plus efficace et avanc des activits et leurs modes dexploitation, dmontrant laptitude pratique des techniques particulires constituer, en principe, la base des valeurs limites dmissions visant viter et, lorsque cela savre impossible, rduire de manire gnrale les missions et limpact sur lenvironnement dans son ensemble. Larticle 2 (11) prcise ensuite cette dfinition de la manire suivante :

Les techniques dsignent aussi bien les techniques utilises que la manire dont linstallation est conue, construite, entretenue, exploite et mise larrt ;

Les techniques disponibles correspondent aux techniques mises au point sur une chelle permettant de les appliquer au secteur industriel concern, dans des conditions conomiquement et techniquement viables, en prenant en considration les cots et les avantages, que ces techniques soient utilises ou produites ou pas sur le territoire de lEtat membre en question, tant quelles sont raisonnablement accessibles pour loprateur ;

Meilleures dsigne les plus efficaces pour atteindre le niveau de protection gnral lev de lenvironnement dans son ensemble.

Rsum

Industries des mtaux non-ferreux xx

En outre, lannexe IV de la directive contient une liste de considrations prendre en compte en gnral ou dans des cas particuliers lors de la dtermination des meilleures techniques disponibles compte tenu des cots et des avantages pouvant rsulter dune mesure, et des principes de prcaution et de prvention .

Ces considrations comprennent les informations publies par la Commission en vertu de larticle 16 (2).

Les autorits comptentes charges de dlivrer les autorisations sont invites tenir compte des principes gnraux dfinis larticle 3 lors de la dtermination des conditions de lautorisation. Ces conditions doivent comporter des valeurs limites dmission, qui peuvent tre compltes ou remplaces, le cas chant, par des paramtres ou des mesures techniques quivalents. Conformment larticle 9 (4) de la directive, ces valeurs limites dmission, paramtres et mesures techniques quivalents doivent, sans prjudice du respect des normes sur la qualit de lenvironnement, reposer sur les meilleures techniques disponibles, sans prescrire lutilisation dune technique ou dune technologie spcifique, mais en tenant compte des caractristiques techniques de linstallation concerne, de son implantation gographique et des conditions locales de lenvironnement. Dans tous les cas, les conditions dautorisation doivent prvoir des dispositions relatives la minimisation de la pollution longue distance ou transfrontires et garantir un niveau lev de protection de lenvironnement dans son ensemble.

En vertu de larticle 11 de la directive, les Etats membres ont lobligation de veiller ce que les autorits comptentes se tiennent informes ou soient informes de lvolution des meilleures techniques disponibles.

3. Objectif du document

Larticle 16 (2) de la directive exige de la commission quelle organise un change dinformations entre les Etats membres et les industries concerns au sujet des meilleures techniques disponibles, des la surveillance et leur dveloppement associ et publie les rsultats des changes dinformations.

Le but de lchange dinformations est dfini lattendu 25 de la directive qui prvoit que le dveloppement et les changes dinformations au niveau communautaire en ce qui concerne les meilleures techniques disponibles permettront de rduire les dsquilibres au plan technologique dans la communaut, favoriseront la diffusion au plan mondial des valeurs limites et des techniques utilises dans la communaut et aideront les Etats membres dans la mise en uvre efficace de la prsente directive .

La Commission (DG Environment) a mis en place un forum dchanges dinformations (IEF) pour faciliter les travaux entrepris en application de larticle 16 (2) et un certain nombre de groupes de travail techniques ont t crs sous les auspices de lIEF. LIEF tout comme les groupes de travail techniques sont composs des reprsentants des Etats membres et de lindustrie, comme le prvoit larticle 16 (2).

La prsente srie de documents a pour but de reflter prcisment lchange dinformations qui a t tabli conformment larticle 16 (2) et de fournir des informations de rfrence linstance charge de la dlivrance des autorisations pour quelle les prenne en compte lors de la dfinition des conditions dautorisation. En rendant disponibles les informations pertinentes relatives aux meilleures techniques disponibles, ces documents doivent devenir des outils prcieux pour lamlioration des performances en matire denvironnement.

4. Sources dinformations

Le prsent document est le rsum des informations recueillies partir dun certain nombre de sources, y compris notamment lexpertise des groupes mis en place pour assister la Commission dans son travail, puis vrifies par les services de la Commission. Il convient de remercier ici les auteurs de toutes ces contributions.

Rsum

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5. Comment comprendre et utiliser le prsent document

Les informations contenues dans le prsent document sont prvues pour servir de base la dtermination des MTD dans certains cas particuliers. Lors de la dtermination de ces MTD et de la fixation des conditions dautorisation fonde sur les MTD, lobjectif global, qui est de parvenir un niveau lev de protection de lenvironnement dans son ensemble, ne doit jamais tre perdu de vue.

Le reste de cette section dcrit le type dinformation prsent dans chacune des sections du document.

Le Chapitre 1 fournit des informations gnrales sur le secteur industriel concern. Le Chapitre 2 donne des informations sur les procds industriels, les systmes de dpollution et les techniques gnrales communs qui sont utiliss dans ce secteur. Les Chapitres 3 12 prsentent les procds mis en uvre, les niveaux actuels dmissions et de consommations, les techniques prendre en compte lors de la dtermination des MTD, les techniques qui sont considres comme tant les MTD et les techniques mergentes se rapportant chacun des groupes de mtaux couverts par ces chapitres.

Chacun des Chapitres 3 12 prsente les informations relatives au groupe de mtaux du chapitre en question, selon lorganisation suivante :

La section 1 dcrit les procds mis en uvre et les techniques utilises pour le groupe particulier de mtaux.

La section 2 fournit des donnes et des informations concernant les niveaux dmission et de consommation actuels, refltant la situation dans les installations existantes au moment de la rdaction du document.

La section 3 dcrit de manire plus dtaille les techniques de rduction des missions et dautres techniques considres comme tant les plus pertinentes pour la dtermination des MTD et des conditions dautorisation bases sur ces MTD. Ces informations incluent les niveaux de consommation et dmission quil est possible datteindre avec la technique considre, donnent une estimation des cots et des effets croiss associs la technique, et prcisent dans quelle mesure la technique est applicable aux installations ncessitant des autorisations IPPC par exemple aux installations nouvelles, existantes, de petite ou de grande taille. Les techniques gnralement considres comme obsoltes ne sont pas incluses.

La section 4 prsente les techniques et les niveaux dmissions et de consommations jugs compatibles avec les MTD au sens gnral. Le but est ainsi dapporter des indications gnrales sur les niveaux dmissions et de consommations quil est possible de considrer comme des valeurs de rfrence appropries pour servir de base la dtermination des conditions dautorisation reposant sur les MTD ou ltablissement des prescriptions contraignantes gnrales mentionnes larticle 9 (8). Il faut cependant souligner que ce document ne propose pas de valeur limite dmission. La dtermination des conditions dautorisation appropries supposera la prise en compte des facteurs locaux inhrents au site, tels que les caractristiques techniques de linstallation concerne, son implantation gographique et les conditions locales de lenvironnement. Dans le cas des installations existantes, il faut en outre tenir compte de la viabilit conomique et technique de leur remise niveau. Le seul objectif consistant assurer un niveau lev de protection de lenvironnement dans son ensemble impliquera souvent de faire des compromis entre diffrents types dincidence sur lenvironnement et ces compromis seront souvent influencs par des condirations locales.

Bien que ce document cherche aborder certains des problmes, il ne pourra pas les traiter tous dune manire exhaustive. Les techniques et niveaux prsents dans les sections consacres aux MTD ne seront donc pas forcment appropris pour toutes les installations. Par ailleurs, lobligation de garantir un niveau lev de protection de lenvironnement, y compris la rduction de la pollution longue distance ou transfrontire, suppose que des conditions dautorisation ne pourront pas tre dfinies sur la base des considrations purement locales. Cest pourquoi il est de la plus haute importance que les autorits charges de dlivrer les autorisations tiennent compte de toutes les informations prsentes dans ce document.

Rsum

Industries des mtaux non-ferreux xxii

Etant donn que les meilleures techniques disponibles sont modifies au fil du temps, le prsent document sera rvis et mis jour, le cas chant. Toutes les ventuelles observations et propositions peuvent tre envoyes au Bureau europen de lIPPC lInstitut des tudes de prospective technologique, ladresse suivante :

Edificio Expo-WTC, C/Inca Garcilaso, s/n, E-41092 Sevilla,- Spain

Telephone: +34 95 4488 284 Fax: +34 95 4488 426

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Document de rfrence sur les meilleures techniques disponibles dans les industries des mtaux non-ferreux

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Liste des figures

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Liste des tableaux

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Glossaire des termes

Les missions associes dans lair sont donnes sous la forme de moyennes journalires bases sur la surveillance en continu et les conditions standard de 273 K, 101,3 kPa, la teneur doxygne mesure et sur gaz sec, sans dilution des gaz avec lair. Dans les cas o la surveillance en continu nest pas possible, la valeur sera la moyenne sur la priode de prlvement.

Les missions sont calcules comme tant la moyenne journalire, sauf indication contraire.

Les valeurs pour lmission du carbone total dans lair ne comprennent pas le monoxyde de carbone (CO).

Les missions associes dans leau sont bases sur un chantillon alatoire vrifi ou sur un chantillon composite sur 24 heures.

ppm signifie partie par million. Les concentrations de mtaux ou dautres substances dans leau ou les eaux uses sont donnes comme tant un total des matires solubles et insolubles.

ppb signifie partie par milliard

Une unit de post-combustion est - une unit de combustion supplmentaire spcifiquement conue avec un systme de brleur (pas ncessairement utilis tout le temps) qui fournit le temps de sjour, la temprature et la turbulence avec un taux doxygne suffisant pour oxyder des composs organiques en dioxyde de carbone. Les units peuvent tre conues pour utiliser le contenu nergtique du gaz brut pour produire la majeure partie de la production de chaleur ncessaire et consomment moins dnergie.

BAT (MTD) signifie Meilleures Techniques Disponibles selon larticle 2 (11) de la directive.

B(a)P est du benzo(a)Pyrne et est utilis comme un indicateur de la teneur en HAP.

Un haut fourneau est un four vertical utilisant des tuyres pour faire exploser lair chaud ou froid dans la charge du four pour faire fondre le contenu. (Egalement connu sous le nom de four sole, four water jacket et un four cuve pour le plomb).

CWPB est un procd anode prcuite centrale.

DEVS4 = Essai de lixiviation selon la norme Allemande DIN 38 414.

Les dioxines comprennent les polychlorodibenzo-p-dioxines (PCDD) et les polychlorodibenzo-furanes (PCDF).

I-TEQ est lquivalent toxique pour les PCDD/F

EU signifie Union europenne.

EFTA est la zone de libre change europenne

EP signifie lectrofiltre.

Les missions fugitives sont des missions non captes ou diffuses.

GWP est la potentiel de rchauffement global.

Le matriau ferr (Al, Cu) est un matriau qui comprend des composs de fer distincts.

Si ncessaire signifie si un polluant est prsent et sil a un impact environnemental.

Chenal de coule un canal utilis pour transporter le mtal ou laitier en fusion.

La liquation est une technique daffinage qui implique ltape consistant chauffer un mtal en fusion la temprature laquelle la solubilit des impurets diminue de sorte quelles peuvent tre spares.

n.d signifie non disponible.

i.d signifie impossible dtecter

PFC signifie hydrocarbure polyfluor.

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La rcupration est la rcupration de chaleur. Dans ce secteur, la chaleur du procd peut tre utilise pour prchauffer les matires premires, les combustibles ou lair de combustion. Les brleurs rgnratifs sont conus pour faire circuler les gaz chauds lintrieur du systme de brleur pour obtenir cela.

PB est une anode prcuite.

SPL est un garnissage de cuve us.

Les demi-produits sont des produits semi-finis tels quune tige, un fil, des extrusions, des lingots, etc., qui sont utiliss en tant que charge pour la production dautres produits finis.

Un four cuve est un four vertical utilis pour la fusion du mtal.

SWP est une anode prcuite latrale.

La coule est louverture dune sortie de four pour retirer le mtal en fusion ou laitier.

VSS est une cellule pour anode Soderberg goujons verticaux.

Units

g Microgramme Euro

Kg kilogramme Nm3 normal mtre cube (NTP) 273 K (0C) 101,3 kPa (1 atmosphre)

a anne kWh Kilowatt heure Ng Nanogramme cm centimtre l litre Ppm Parts par

million Cts (US) Cents (tats-

Unis) lb Livre

(avoirdupois) Rpm Tours

(rotations) par minute

d jour m3 Mtre cube t Tonne DM Deutsche Mark mg Milligramme Wt% % en poids g Gramme mm Millimtre C Degr Celsius Gj Gigajoule MJ Mgajoule K Temprature

absolue - Kelvin

h heure MWh Megawatt heure

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Symboles chimiques

Ag Argent HCl Chlorure dhydrogne

Pb Plomb

Al Aluminium HF Fluorure dhydrogne

PbO Oxyde de plomb

Al2O3 Oxyde daluminium

Hf Hafnium S Soufre

As Arsenic H Mercure SO2 Dioxyde de soufre

Au Or Ir Iridium SO3 Trioxyde de soufre

B Bore H2SO4 Acide sulfurique

Se Slnium

Be Beryllium K Potassium Sn Etain Bi Bismuth K2O Oxyde de

potassium Sr Strontium

C Carbone Li Lithium Sb Antimoine Ca Calcium Mg Magnsium Si Silicium CaO Oxyde de

calcium, chaux MgO Oxyde de

magnsium, magnsie

SiO2 Silice, oxyde de silicium

Co Cobalt Mn Manganse Ta Tantale Cd Cadmium MnO Oxyde de

manganese Ti Titane

Cl Chlore Mo Molybdne Tl Tellure Cr Chrome Na Sodium Re Rhnium Cs Csium Nb Nobium

(columbium) Rh Rhodium

Cu Cuivre NO2 Dioxyde dazote

Ru Ruthnium

F Fluor Ni Nickel V Vanadium Fe Fer NOx Somme de tous

les oxides dazote

W Tungstne

FeO Oxyde de fer Os Osmium Zn Zinc Ga Gallium Pd Palladium ZnO Oxyde de zinc Ge Germanium Pt Platine Zr Zirconium

PM sont les mtaux prcieux: - Ag, Au et PGM

PGM sont les mtaux du groupe du platine: - Ir, Os, Pd, Pt, Rh, Ru

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1 INFORMATIONS GENERALES

1.1 Procds couverts par le champ du document

La production primaire et la production secondaire des mtaux non-ferreux prsentent de nombreuses similitudes, au point que, dans certains cas, il est impossible de diffrencier les techniques utilises. La production secondaire des non-ferreux comprend la production de mtal partir des matires premires secondaires (y compris les dchets) et les procds de refusion et dalliage. Le prsent BREF couvre les techniques lies la production des mtaux non-ferreux primaire et secondaire.

La production danode en carbone et en graphite (section 6.8 de lannexe I de la directive IPPC) est comprise car dans certaines fonderies daluminium, cette activit fait partie intgrante du processus de production.

La production de 42 mtaux non-ferreux, plus des ferro-alliages, a t recense dans les pays qui sont tenus dappliquer lIPPC. 10 groupes de mtaux dont les mthodes de production sont similaires ont t identifis. Ce document est organis sur cette base.

Les groupes sont les suivants:

Cu et ses alliages, Sn et Be, Al et ses alliages, Zn, Pb, Cd, Sb et Bi, Mtaux prcieux, Mercure, Mtaux rfractaires, par exemple. Cr, W, V, Ta, Nb, Re, Mo, Ferroalliages, par exemple FeCr, FeSi, FeMn, SiMn, FeTi, FeMo, FeV, FeB, Les mtaux alcalins et les alcalinoterreux Na, K, Li, Sr, Ca, Mg et Ti, Ni et Co, Carbone et graphite pour lectrodes.

La production des mtaux radioactifs est exclue de ltude, de mme que celle des composs tels que les semi-conducteurs.

Les installations vises au point 2.1 de lannexe I de la directive - lagglomration et le grillage sont couverts par ce document. Les oprations dagglomration et de grillage ont t prises en compte dans deux cas : - a) lorsquelles faisaient partie du procd 2.5.a) pour produire le mtal, - b) lorsque le grillage et le frittage sont raliss indpendamment, par exemple le grillage du sulfure de molybdne.

Le secteur des non-ferreux comporte des procds qui relvent du secteur des produits chimiques, toutefois certains de ces procds prsentent des aspects et des diffrences qui sont spcifiques lindustrie des non-ferreux et quil convient donc de prendre en compte. Cest le cas des oprations associes la production de mtal ou encore lorsque les composs mtalliques sont obtenus comme sous-produits de la production de mtal. Les procds suivants ont t inclus dans le champ de ce document.

La production des produits soufrs tels que le soufre lmentaire, le dioxyde de soufre et lacide sulfurique, lorsquelle est associe la production dun mtal non-ferreux. Dans le cas de lacide sulfurique, il est produit partir du dioxyde de soufre prsent dans les gaz mis diffrents stades du procd. La concentration des gaz, leur temprature et la prsence de polluants en traces influent sur la conception du procd et sur le choix du catalyseur.

La production doxyde de zinc partir des vapeurs dgages pendant la production dautres mtaux ;

La production des composs de nickel partir des solutions produites pendant la production dun mtal ;

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La production de CaSi et Si qui intervient dans le mme four que la production de ferrosilicium ;

La production doxyde daluminium partir de la bauxite en amont de la production de laluminium primaire. Il sagit dune tape de prtraitement qui peut tre effectue la mine ou dans lusine daluminium. Dans ce dernier cas, elle fait partie intgrante de la production du mtal et est incluse dans le BREF.

Les oprations de laminage, demboutissage et de compression des mtaux non-ferreux, lorsquelles sont directement intgres la production du mtal seront couvertes par une autorisation et sont donc incluses dans le prsent document. Les procds de fonderie ne sont pas inclus dans ce document et sont couverts par ailleurs.

1.2 Vue densemble de lindustrie

Lindustrie europenne des mtaux non-ferreux a une importance conomique et stratgique suprieure ce quindiquent les statistiques en matire demploi, de capital et de chiffre daffaires. Par exemple, le cuivre de haute puret est essentiel pour la production et la distribution de llectricit et de petites quantits de nickel amliorent la rsistance la corrosion de lacier.

Par consquent, les mtaux non-ferreux et leurs alliages se trouvent au cur de la vie moderne et de nombreux dveloppements de haute technologie, en particulier dans linformatique, llectronique, les tlcommunications et les industries du transport qui en dpendent.

1.2.1 Mtaux non-ferreux et alliages

Tous les mtaux non-ferreux pris en considration dans ce document et lists dans le paragraphe 1.1 ci-dessus ont leurs propres proprits et applications. Cependant dans de nombreux cas, par exemple le cas du cuivre et de laluminium, un plus grand nombre dapplications font appel aux alliages plutt quaux mtaux purs, parce quils peuvent tre conus pour avoir une rsistance spcifique, une duret, etc. afin de satisfaire les exigences de ces applications particulires.

Les mtaux qui sont recyclables par nature peuvent tre recycls chaque fois sans perdre aucune de leurs proprits. Ils apportent ainsi une contribution significative au dveloppement durable. Normalement, il est impossible de distinguer le mtal affin qui a t produit partir de matires premires primaires ou secondaires et celui qui a t produit partir de matires premires secondaires (cest--dire les dchets, etc.).

1.2.2 Porte de lindustrie

Le produit de lindustrie provient de toute une varit de matires premires primaires et secondaires. Les matires premires primaires proviennent de minerais qui sont extraits de mines, subissent ensuite une transformation avant dtre soumis aux process mtallurgiques pour produire un mtal brut. La transformation des minerais est ralis proximit de la mine, ainsi que, progressivement, la production de mtaux. Les matires premires secondaires sont des dchets et des rsidus locaux.

En Europe, les gisements de minerais contenant des mtaux en concentration viable se sont progressivement puiss, et seules quelques sources locales subsistent. La plupart des concentrs sont donc imports en Europe de plusieurs sources mondiales.

Le produit labor par lindustrie est soit du mtal affin, soit ce que lon appelle des demi-produits, cest--dire des mtaux et des alliages obtenus sous forme de lingots couls ou de formes travailles, sous la forme de profil extrud, de feuille, feuillard, de barre, etc.

Les fonderies de non-ferreux qui produisent des produits mtalliques couls ne sont pas incluses dans le prsent BREF, mais sont couvertes par le BREF relatif aux forges et aux fonderies. La collecte, le

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tri et lapprovisionnement des matires premires secondaires pour lindustrie font partie de lindustrie de recyclage des mtaux, qui nouveau nest pas pris en considration dans le prsent BREF.

Bien que ceci reprsente une contradiction linguistiquement apparente, la production des ferroalliages, qui sont principalement utiliss en tant qualliage matre dans lindustrie du fer et de lacier, est considre comme faisant partie de lindustrie des mtaux non-ferreux. Ces lments dalliage, cest--dire les mtaux rfractaires, le chrome, le silicium, le manganse et le nickel sont tous des mtaux non-ferreux.

Le secteur des mtaux prcieux est galement considr comme faisant partie de lindustrie des mtaux non-ferreux pour le prsent document.

1.2.3 Structure de lindustrie

La structure de lindustrie varie selon les mtaux. Il nexiste pas de socits qui produisent tout, ou mme une majorit de mtaux non-ferreux bien quil existe quelques entreprises paneuropennes qui produisent plusieurs mtaux, par exemple du cuivre, du plomb, du zinc, du cadmium, etc.

La taille des socits productrices de mtaux et dalliages mtalliques en Europe se dcline sur un trs large ventail, de quelques grandes socits de plus de 5 000 salaris une multiplicit de petites entreprises de 50 200 personnes.

Leur forme de proprit est galement variable et comprend des groupes mtallurgiques paneuropens et nationaux, des holdings industriels, des socits publiques autonomes et des socits prives.

1.2.4 Economie de lindustrie

Les statistiques cl de lindustrie des mtaux non-ferreux europennes dfinies pour le prsent document sont les suivantes :

Production 18 - 20 millions de tonnes

Ventes 40 - 45 milliards deuros

Employs plus de 200 000

De nombreux mtaux non-ferreux affins font lobjet dchanges internationaux. Les principaux mtaux (aluminium, cuivre, plomb, nickel, tain et zinc) sont commercialiss sur lun des deux marchs termes, le London Metal Exchange et le Comex New York. Les mtaux collectivement dnomms mineurs nont pas de march central ; les prix sont imposs par les producteurs ou par les marchands ngociant dans les marchs libres. Dans la plupart des applications, les mtaux non-ferreux sont en concurrence avec dautres matriaux, notamment les cramiques, les matriaux plastiques et dautres mtaux ferreux et non-ferreux.

La rentabilit de chaque mtal ou groupe de mtaux, et donc la viabilit conomique de lindustrie varie, de manire absolue et court terme, en fonction du prix du mtal actuel et dun grand ventail dautres facteurs conomiques.

La rgle conomique gnrale sapplique cependant cest--dire que plus un matriau ou un produit se rapproche des conditions densemble du march et des changes internationaux, plus le retour sur le capital investi est faible.

Il existe ainsi plusieurs contraintes concernant la disponibilit du capital pour les dpenses improductives en matire damliorations de la protection de lenvironnement. Elles font gnralement partie dun dveloppement et dune amlioration du procd global. Les investissements dans les amliorations environnementales et de procds doivent en gnral tre comptitifs dans un environnement global, tant donn que lindustrie europenne est en concurrence avec des installations similaires dans dautres pays dvelopps et en dveloppement.

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1.2.5 Performance environnementale

Depuis vingt cinq ans, on assiste une amlioration rgulire et dans certains cas trs significative de la performance environnementale et de lefficacit nergtique de lindustrie en raison de ladoption de la directive 84/360/EEC concernant le contrle de la pollution provenant des installations industrielles . Lexigence demandant dutiliser les Meilleures Techniques Disponibles pour minimiser la pollution est bien comprise par lindustrie dans la plupart des Etats membres.

La performance de recyclage de lindustrie est ingale par les autres industries.

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1.3 Le cuivre et ses alliages

1.3.1 Gnralits

Le cuivre est utilis depuis plusieurs sicles ; il prsente une conductivit thermique et lectrique trs leve et est relativement rsistant la corrosion. Le cuivre usag peut tre recycl sans perte de qualit. Ces proprits signifient que le cuivre est utilis dans diffrents secteurs tels que le gnie lectrique, le secteur de lautomobile, la construction, la plomberie, la fabrication de machines, les chantiers navals, lindustrie de laviation et les instruments de prcision. Le cuivre est frquemment alli avec Zn, Sn, Ni, Al et dautres mtaux pour proposer une gamme de laitons et de bronzes [tm36, Panorama 1997].

La production de cuivre est base sur les cathodes de cuivre qualit A, cest--dire 99,95 % Cu. La dsignation qualit A vient du vocabulaire du London Metal Exchange pour les cathodes et se rfre une norme britannique. Celle-ci a t rcemment remplace par la norme europenne CEN-EN 1978, o la qualit est dsigne par Cu CATH1 ou dans le nouveau systme alphanumrique europen CR001A.

Les pourcentages maximaux dimpurets tolres sont les suivants :

Ag 0,0025 - As 0,0005 - Bi 0,00020 - Fe 0,0010 - Pb 0,0005 - S 0,0015 - Sb 0,0004 Se 0,00020

Te 0,00020 avec As+Cd+Cr+Mn+P+Sb 0,0015

Bi+Se+Te 0,0003

Se+Te 0,0003

Ag+As+Bi+Cd+Co+Cr+Fe+Mn+Ni+P+Pb+S+Sb+Se+Si+Sn+Te+Zn 0,0065

1.3.2 Sources des matriaux

Le cuivre affin est produit partir de matires premires primaires et secondaires par un nombre relativement petit de raffineries de cuivre ; leur produit est la cathode de cuivre. Celle-ci est fondue, allie et ensuite traite pour produire des barres, des profils, des fils, des tles, des feuillards, des tubes, etc. Cette tape peut tre intgre avec laffinage mais est frquemment ralise sur un autre site.

Les raffineries de cuivre achtent environ 55 % de leurs approvisionnements sur le march international sous la forme de concentrs de cuivre, de blister, danode ou de dchets. Les 45 % restants proviennent des concentrs de cuivre nationaux ainsi que des rsidus ou dchets de cuivre nationaux.

LUnion europenne ne possde que quelques ressources de cuivre primaire, mais ses activits mtallurgiques concernant le cuivre sont trs importantes. On ne peut trouver de production minire de cuivre de taille importante quau Portugal (dbut de lexploitation de Neves Corvo en 1989, 106 500 tonnes de cuivre en 1997) et en Sude (86 600 tonnes). Avec environ 239 000 tonnes de cuivre extrait des minerais nationaux en 1997, la production de cuivre europenne reprsente environ 2 % de la production minire mondiale.

On a dvelopp les capacits daffinage et de fabrication de demi-produits pour rpondre aux besoins de leur importante consommation, en utilisant des matires premires primaires importes et nationales ainsi que des dchets imports. Laccs aux matires premires primaires est de plus en plus difficile depuis quelques annes, tant donn que les pays producteurs de cuivre ont dvelopp leurs propres installations daffinage proximit de leurs mines, rduisant ainsi la disponibilit de matires premires sur le march international.

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Le recyclage constitue une composante importante des approvisionnements de matires premires dans les installations de fabrication et daffinage de cuivre. En tout, les matires premires secondaires reprsentent environ 45 % de lutilisation de cuivre et de ses alliages en Europe, soit par les raffineries en tant que tout ou une partie de leur alimentation ou par les fabricants de demi-produits directement.

La qualit des matires premires secondaires varie considrablement et de nombreuses sources de ces matriaux ne sont pas adaptes une utilisation directe par les fabricants de demi-produits. Lindustrie du dchet est cense fournir des matires secondaires calibres de puret adapte pour lindustrie, et bien quil y ait des spcifications convenues pour les dchets, on rencontre de grandes variations. Des systmes de traitement ou de dpollution supplmentaires peuvent tre ncessaires.

1.3.3 Production et consommation

La production annuelle de cathode de cuivre au moment de la rdaction est de 959 000 tonnes provenant des sources primaires et 896 000 tonnes provenant des sources secondaires. Le bryllium nest pas produit dans lUnion europenne et nest pas cens tre prsent en quantits suffisantes dans les dchets pour prsenter des problmes environnementaux.

Trois des fonderies de deuxime fusion et presque toutes les fonderies de premire fusion ont augment leur capacit de production. Cette augmentation significative de la capacit de production sest faite conjointement avec les amliorations environnementales. Les dchets informatiques et les cartes de circuit imprim sont des sources secondaires de plus en plus courantes, bien que leur teneur en cuivre soit faible. Le dchet est prtrait la fois par lindustrie des dchets et par certaines fonderies. Ceci reprsente un dbouch pour ces matriaux.

Le recyclage a atteint un niveau lev car le cuivre peut tre recycl sans perte de ses proprits intrinsques et de nombreuses matires secondaires sont disponibles. Lactivit daffinage du cuivre de lUnion europenne sest principalement dveloppe en scurisant ses approvisionnements de matires premires sur le march international et en utilisant les dchets et rsidus de cuivre ou de laiton gnrs par les consommateurs et les entreprises de transformation.

Les fabricants de demi-produits en cuivre de lUnion europenne ont une production qui reprsente trois fois celle des raffineries de lUnion europenne. Ils utilisent le march international pour scuriser leurs approvisionnements de cuivre et de laiton, ainsi que dalliages (principalement de zinc, dtain et de nickel). Cette partie de lindustrie est un exportateur net denviron 500 000 tonnes par an.

Figure 1.1: Production mondiale de cuivre en 1997

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Pays Production minire

Cathode primaire (anode)

Cathode secondaire (anode)

Production des produits semi-finis

Autriche 77 58 Belgique 203 (35) 183 (126) 392 Danemark Finlande 9 116 (171) 120 France 6 29 684 Allemagne 296 378 1406 Grce 81 Irlande Italie 6 80 990 Luxembourg Pays-bas Portugal 108 Espagne 37 229 (+61) 63 (+28) 268 Sude 87 95 34 206 Grande-Bretagne 9 58 483 Islande Norvge 7* 33 Suisse 70 Note : * La production actuelle de minerai cessera en 2000

Tableau 1.1: UE (et EAA) Production de cuivre et ses alliages en milliers de tonnes en 1997 La production de minerai en Europe reprsente environ 30% des matires premires

1.3.4 Sites de production

Il y a dix raffineries principales dans lUnion europenne. Cinq utilisent des matires premires primaires et secondaires et les autres nutilisent que des matires premires secondaires. On a estim que lindustrie de laffinage du cuivre employait plus de 7 500 personnes en 1997. Trois socits prsentent des capacits de plus 250 000 tonnes de cathodes de cuivre affines par an : Atlantic Copper (E), Union Minire