Déchets d'acierie et fonderie | CD2E
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Déchets d'acierie et fonderie

DSE

Définition

L’acier peut-être recyclé indéfiniment et en totalité. Ses vertus magnétiques permettent sa séparation et sa récupération parmi les déchets. En France, en 2006, le taux d’utilisation des ferrailles était de 41,7% et celui des métaux non ferreux de 38.2% (Source ADEME).

Il existe deux filières de fabrication d’acier : la filière conversion (utilisation de matière neuve, de fonte avec 10 à 30% de ferraille) et la filière électrique (emploi uniquement de ferrailles).
Consultez le code de ces déchets sur la nomenclature en ligne.

1) Les laitiers
Matières minérales artificielles, ils font partie de la gamme des co-produits sidérurgiques. Un laitier est une roche liquide (1500°C environ) composée des parties non métalliques du minerai combinées à la chaux (gangue du minerai, fondants, cendres des combustibles).
Il existe plusieurs types de laitiers sidérurgiques : les laitiers de haut-fourneaux (LHF), les laitiers d’aciérie de conversion (LAC), les laitiers d’aciérie électrique.
Pour plus de détails, consultez les travaux du PREDIS régional :
- le guide technique régional relatif à la valorisation des laitiers de hauts fourneaux
- le guide spécifique sur les laitiers d’aciérie électrique

2) Les sables de fonderies
Les sables de fonderie sont homogénéisés soit avec des liants minéraux, soit avec des liants organiques de synthèse.
Pour plus de détails, consultez les travaux du PREDIS régional :
- le guide technique régional relatif à la valorisation des sables de fonderie

3) Les scories
Les scories de zinc ou de plomb sont produites lors de l’élaboration du métal de première ou de seconde fusion. Ces poussières contiennent des teneurs importantes en zinc, peuvent également contenir du fer, du nickel et du chrome.
Pour plus de détails, consultez les travaux du PREDIS régional :
- le guide spécifique sur les scories

Chiffres clés

1) Les laitiers
En 2007, la production française se répartissait comme suit selon le CTPL :
- 3 550 000 tonnes de laitiers de hauts-fourneaux (LHF),
- 1 500 000 tonnes de laitiers d’aciéries de conversion (LAC),
-   476 000 tonnes de laitiers d’aciéries électriques carbone,
-   399 000 tonnes de laitiers d’aciéries électriques inox.

Chaque tonne de fonte génère 250 à 300 kg de laitier tandis qu’une tonne d’acier génère environ 100 kg de laitier. Plus de 90 % des laitiers de hauts-fourneaux sidérurgiques sont réemployés par les travaux publics ou les cimenteries.
En France, il existe trois pôles de production de laitier de convertisseurs à oxygène (groupe ARCELOR) qui sont Dunkerque (450 000 t/an), Fos-sur-Mer (300 000 t/an), Florange (170 000 t/an) (Source Ofrif.lcpc.fr).

En Nord-Pas-de-Calais, en 2007, 3 066 584 tonnes de laitiers ont été produites dont plus de 2 571 000 tonnes par l’entreprise « ArcelorMittal Atlantique et Lorraine/Dunkerque » (Source IRE 2008). Le secteur de la métallurgie/sidérurgie est le premier producteur régional de déchets et fournit 60 % des déchets industriels spéciaux.

2) Les sables de fonderies
Annuellement, le Nord Pas-de-Calais produit 80000 tonnes de sables de fonderies à éliminer (Source ofrif.lcpc.fr). Les principales fonderies de la région sont : « Manoir industrie Sambre et Meuse » (Feignies), « Aciérie et fonderie de la Haute Sambre » (Berlaimont) et « Manoir industrie » (Outreau).

3) Les scories
En Europe, 1 000 000 de tonnes de scories de plomb et de zinc de première fusion sont générés chaque année lors de la production de métaux (INSA Lyon 1999).

Réglementation

Pour plus d’informations concernant les laitiers sidérurgiques, leur statut et la réglementation REACH, téléchargez le fichier du CTPL.

TEXTE INTITULE DETAILS
Décret du 29 novembre 1993 Installations classées pour la protection de l’environnement Les fonderies sont soumises à la réglementation ICPE
Loi du 15 juillet 1975 Elimination des déchets et à la récupération des matériaux  
Décret du 13 juillet 1994 Emballages industriels et commerciaux  
Arrêté du 16 juillet 1991 Élimination des sables de fonderie contenant des liants organiques de synthèse    Conditions d’élimination des sables de fonderies dans un site réglementé (installation classé), conditions de valorisation
Arrêté du 18 décembre 1992 Stockage de certains déchets industriels spéciaux ultimes et stabilisés pour les installations nouvelles et existantes Conditions d’acceptation des sables de fonderie en centre de stockage de déchets dangereux (stabilisation préalable)
Normes
NF P11-300 « Classification des matériaux utilisables dans la construction des remblais et des couches de forme d'infrastructure routière »  
XP P18-540 « Granulats Définitions, conformité, spécifications »     Domaines d’emploi des granulats dans les chaussées, bétons hydrauliques et ouvrages ferroviaires  
NF EN 15167-1(2006) « Laitier granulé de haut-fourneau moulu pour utilisation dans le béton, mortier et coulis »  
XP P 18-305 « Béton prêt à l’emploi » Autorise l’utilisation du laitier vitrifié moulu comme addition en substitution du ciment

Traitement et voies d’élimination/valorisation

1) Les laitiers
Actuellement, les principaux emplois  des LHF se situent dans les industries du ciment, du béton et en techniques routières puis dans l’industrie du verre, de la céramique, du décapage par projection ou encore dans l’agriculture.
En général, les laitiers d’aciérie électrique sont utilisés comme granulat dans des couches de roulement bitumineuses et enduits superficiels pour les endroits difficiles. Afin de diminuer l’instabilité volumique de ces laitiers, il existe divers procédés qui sont les suivants :
- l’abaissement de la granularité,
- le vieillissement à l’air libre,
- le vieillissement artificiel (traitement par l’eau ou le dioxyde de carbone),
- la neutralisation de la chaux par les sels acides,
- l’intervention sur le laitier chaud,
- l’élimination du calcium libre.

Les principaux usages des laitiers sont :
 
a. Utilisation en immersion en milieu maritime (travaux de remblaiement au large, dans les bassins à marée, en bassins portuaires semi-ouverts)
b. Utilisation en techniques routières (remblai, couche de forme, granulats dans les couches de chaussées, enrobés de toutes natures pour des travaux d’entretien, couches de support et de roulement, enduit superficiel, constituants de liants hydrauliques, etc.)
c. Utilisation en génie civil : fabrication des ciments et béton
d. Utilisation pour la construction de voies ferrées
e. Utilisation pour la purification des eaux : élimination du phosphore et fixation des métaux lourds
f. Utilisation comme grenaille pour le traitement de surface des métaux
g. Utilisation dans l’industrie du verre comme source d’alumine
h. Utilisation comme sable de construction (en régression)
i. Réalisation de plates-formes de stockage, de plates-formes industrielles
j. Utilisation pour le traitement de sols : en association avec un liant

Dans le cadre du PREDIS, les travaux des industriels du Nord-Pas-de-Calais, ont permis la réalisation de guides pour la valorisation de ces produits : 
- le guide technique régional relatif à la valorisation des laitiers de hauts fourneaux
- le guide spécifique sur les laitiers d’aciérie électrique

Le programme de recherche européen SESAR (2004) avait pour but d’élaborer des « règles de bon usage » des laitiers sidérurgiques en construction routière. Téléchargez le bilan.
NB : Une labellisation des filières de valorisation des co-produits et matières premières secondaires d’origine sidérurgique existe depuis 1997.

Excell Minerals, qui a développé un outil industriel pour extraire et restituer 99.8% des métaux résiduaires contenus dans les laitiers, s’est vu confier le recyclage des laitiers d’aciérie électrique des aciéries d’ArcelorMittal à Imphy. Il a réalisé un investissement de 4,5 millions d’euros dans le but de traiter 200 000 tonnes de laitiers par an (les stocks historiques étant de 7 millions). Le produit épuré pourra être ensuite utilisé dans les travaux publics, comme matériau de remblais, etc. (Presse juin 2009).

2) Les sables de fonderie
Le potentiel de recyclage des sables de fonderie, fonction de leur composition, varie entre 50 et 98%. Le recyclage des sables de fonderie traités avec des liants organiques fait appel à des procédés distincts qui peuvent être : la régénération mécanique, la régénération par voie bactériologique, la régénération thermique, la récupération par voie humide et la récupération par voie sèche

La valorisation en l’état des sables de fonderie contenant des liants organiques de synthèse est prévue dans l’arrêté du 16 juillet 1991, trois utilisations possibles y sont décrites : remblais routiers et couche de chaussées, fabrication de produits de base de liants hydrauliques (assises de chaussées et couches de roulement), dans les procédés aptes à détruire des liants organiques (fabrication de tuiles, briques, ciment, etc.).

L’élimination en centre de stockage est conditionnée par l’état des sables (brûlés ou non) et de leur teneur en phénols (arrêté du 16 juillet 1991) :

NB : Le stockage de ces sables peut être assimilable à un stockage de déchets inertes si le taux de phénols est inférieur à 5mg/kg. Pour les fonderies de plomb, tous les sables doivent être éliminés en centre de stockage de déchets dangereux éventuellement après stabilisation.

En région Nord Pas-de-Calais, les sables usagés sont essentiellement réutilisés soit pour la fabrication de graves et de remblais de tranchées, soit pour la production de béton.

En 2007, deux nouvelles installations de régénération thermique de sables de fonderies ont vu le jour chez « Outreau Technologies » et à la « Fonderie et Aciérie de Denain », venant compléter les installations déjà présentes de l’ « Aciérie et Fonderie de la Haute Sambre » et de la « Fonderie de Marly ».

Dans le cadre du PREDIS, les travaux des industriels du Nord-Pas-de-Calais, ont permis la réalisation de guides pour la valorisation de ces produits : le guide technique régional relatif à la valorisation des sables de fonderie

3) Les scories
Les scories peuvent être réenfournées afin de récupérer le métal résiduel. Toute utilisation de scories issues de procédés thermiques fait l’objet d’une autorisation de mise en œuvre par le préfet du département producteur de ces scories. Actuellement, il n’existe pas de réglementation codifiant les usages en matière de recyclage et de valorisation de ces résidus. L’utilisation des scories en Europe se répartit de la façon suivante :
 - construction routière 42%,
- production de ciment 37%,
- stockage en décharge 7%,
- recyclage interne 4%,
- stockage interne 3%,
- ingénierie hydraulique 2%,
- fertilisant 2%
- autre 3%.
 
Dans le cadre du PREDIS, les travaux des industriels du Nord-Pas-de-Calais, ont permis la réalisation de guides pour la valorisation de ces produits : le guide spécifique sur les scories

Liens utiles, documents téléchargeables ou consultables en ligne

CTPL, Centre technique de promotion des laitiers sidérurgiques
Acier.org, portail de la fédération française de l’acier
CTIP, centre technique des industries de la fonderie
PREDIS (dans sa totalité), guides techniques régionaux
ADEME
DRIRE, IRE 2008
Légifrance.fr ; Ineris.fr/aida : pour plus de détails sur la réglementation en vigueur