Technologies et procédés de recyclage des granulats recyclés · Résultats (2) : Profil de masse...

Technologies et procédés de

recyclage des granulats recyclés

Technologies de tri avec application aux granulats

recyclés

16/06/2015

Colloque RECYBETON - L. LEGUEN (IFSTTAR)

PLAN

► Introduction

► Tri par rayons X – Application XRF

► Tri par infra-rouge – Application spectrométrie IR

► Tri par densité – Application Jig à air & Jig à eau

► Conclusion

16/06/2015Colloque RECYBETON - L. LEGUEN (IFSTTAR)

2

INTRODUCTION

► Maîtrise du tri : besoin de technologies « efficaces »

► Évolution : Automatisation et diminution des prix des

machines

► Aujourd’hui : panel « assez » large de procédés de tri en

particulier :

Analyse rayons X

Spectrométrie infra-rouge

Densimétrie


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TRI PAR RAYONS X – APPLICATION XRF

► Principe de fonctionnement

Transmission des rayons X / Analyse fluorescence par rayons X

Principe de la mesure: analyse chimique :

à partir de la séparation par densimétrie atomique

dépendant des rayons X générés par le mouvement

des électrons

► Avantage

non-destructive pour trier les métaux et les minerais (géologie, exploitation minière et métallurgie)

► Contraintes principales

encapsulage pour sécurité et éviter les impuretés


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► Campagne expérimentale (1)


5

Mise en place des particules de matériaux traitées

► Résultats (1)

Images résultant du système d’analyse rayons X

À part les particules de métal que l’on peut distinguer, les types de matériaux ne sont pas remarquables




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Comparer les « traces » de chaque type de matériau à partir des mesures issues de l’appareil

► Résultats (2)

TRI PAR INFRA-ROUGE – APPLICATION SPECTROMÉTRIE IR


composition moléculaire de surface ou analyse quantitative des composés de mélange

Principe de la mesure : irradiation du matériau à analyser

► Domaine d’utilisation

agroalimentaire, papier, produits pharmaceutiques

► Avantages

mesure non destructive, facilement implémentable sur une

installation, complémentaire à un séparateur à courant de

Foucault (ex. : tri des emballages)


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► Campagne expérimentale


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Montage pour analyse infrarouge Spectromètre FTIR

► Matériaux

Granulats de béton recyclé, mortier, brique, plâtre, céramique, agrégat d’enrobé bitumineux, verre, métal


► Résultats d’analyse


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Comparaison GBR et brique :Image réelle (gauche) etimage résultant du logiciel (droite)

Spectromètre d’analyse :Rouge : briqueBleu : GBR




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Comparaison GBR et plâtre :Image réelle (gauche) etimage résultant du logiciel (droite)

Spectromètre d’analyse :Vert : plâtreBleu : GBR




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Comparaison GBR et mortier :Image réelle (gauche) etimage résultant du logiciel (droite)

Spectromètre d’analyse :Rouge : mortierBleu : GBR

TRI PAR DENSITÉ – APPLICATION JIG À AIR & JIG À EAU


Vibrer un ensemble de particules dans un fluide pour les arranger selon leur masse volumique

► Types de procédés : classés selon le fluide utilisé et

« l’écoulement des particules »

Alimentation des particules avec le fluide :


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Fluidisation des particules par le fluide :Trommel Aquamoteur Spirales

Jig à air Jig à eau


► Procédé « Jig »

Procédé de tri basé sur la stratification densimétrique par les mouvements verticaux du fluide immergeant les particules à

trier


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Application de la jig à air


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► Résultats (1)

(Cazacliu et al., 2013)



Jig à eau de laboratoire ou stratificateur

1 – Réservoir d’air pour le piston

2 – Bac pour les matériaux

3 – Réservoir d’eau

4 – Tableau pour régler les

paramètres (amplitude et

fréquence du piston)


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► Matériaux:

Pour 2 granulométries (4/20) et (10/20) :

- 3 mélanges binaires {GBD ; Plâtre} :

(60;40) à (90;10) (% vol.)

- 3 mélanges binaires {GBD ; Brique} :

(60;40) à (90;10)

Et 2 mélanges ternaires {GBD ; Plâtre ;

Brique} : (60;20;20) et (80;10;10)

1

2

3

4


► Exemples d’essais (2)

60 % de GBR et 40 % de brique


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60 % de GBR et 40 % de brique

État initial État final

État initial État final

20 minutes de fonctionnement

20 minutes de fonctionnement


► Résultats (2) : Profil de masse volumique - mélange binaire

: Augmentation de la part de GBR : 60% ; 80% ; 90%


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1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

T10

Mas

se v

olu

miq

ue

(kg

.m-3

)

Tiroir n°i

essai 1

essai 2

essai 3

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

Mas

se v

olu

miq

ue

(kg

.m-3

)

Tiroir n°i

essai 7

essai 8

essai 9

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

T10M

asse

vo

lum

iqu

e (

kg.m

-3)

Tiroir n°i

essai 4

essai 5

essai 6

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

Mas

se v

olu

miq

ue

(kg

.m-3

)

Tiroir n°i

essai 10

essai 11

essai 12

Granulométrie 10/20 Granulométrie 4/20

Mél

an

ge

GB

R /

Bri

qu

eM

éla

ng

eG

BR

/ P

lâtr

e


► Résultats (2) : Profil de masse volumique - mélange ternaire


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1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Mas

se v

olu

miq

ue

(kg

.m-3

)

Tiroir n°i

: Augmentation de GBR : 60% ; 80 % Proportion complémentaire égale pour le plâtre et le brique

CONCLUSION

► Pertinence des technologies présentées

Tri par rayons X : méthode à approfondir

Tri par spectrométrie IR : procédé prometteur

Tri densimétrique très efficace si les matériaux ont des

densités différentes

► Perspectives …

Étude en laboratoire :

Analyse des paramètres (forme, granulométrie,

composition des types de matériaux en entrée de

procédés, composition (proportion) des « granulats » de

déchets, …)

Campagnes expérimentales pilotes


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