Bouchons

Qu’est-ce qu’un bouchon ?

Les bouchons sont des sous-produits de la fusion et de l’affinage de métaux tels que le fer et le cuivre.

Il est produit lorsque les impuretés contenues dans les minerais métalliques se dissolvent et réagissent avec des oxydes tels que la chaux et la silice. Outre les métaux, les sous-produits peuvent également être utilisés comme matières premières pour le ciment et le verre, ou réutilisés comme matériaux pour les chemins de fer et les chaussées. La réutilisation devrait permettre d’utiliser efficacement les ressources et de réduire les déchets, mais elle peut entraîner une pollution de l’environnement et doit donc être traitée de manière appropriée au cours du processus de production.

Utilisations des bouchons

1. Matière première pour le ciment

Le bouchon est un matériau contenant principalement des oxydes tels que la silice, l’alumine et l’oxyde de fer. La silice, l’alumine et l’oxyde de fer sont utilisés comme matières premières pour le ciment. Lorsqu’il est chauffé avec de la chaux, l’ingrédient principal du ciment, le bouchon subit une réaction chimique et devient un matériau solidifié. Le bouchon peut être utilisé dans le ciment pour éliminer les oxydes et améliorer la résistance du ciment.

La silice est un composé appelé oxyde de silicium, dont la formule chimique est SiO2. L’alumine est un composé appelé oxyde d’aluminium, dont la formule chimique est Al2O3.

2. Matières premières du verre

Il contient principalement des oxydes tels que la silice et l’alumine, qui sont utilisés dans la production de verre, car ces composants sont similaires à l’acide silicique et à l’alumine, qui sont les principaux composants du verre.

3. Matières pour les sous-structures routières et ferroviaires

Sa densité élevée et sa durabilité en font un matériau idéal pour les infrastructures routières et ferroviaires. Il se draine également bien grâce à sa faible perméabilité, ce qui en fait un excellent matériau de drainage pour la construction de routes et de voies ferrées.

4. Matière première pour les matériaux de construction, le calcaire, etc.

Les bouchons contiennent des composants tels que la silice, l’alumine, l’oxyde de fer et le calcium, qui sont utilisés dans les matériaux de construction tels que le calcaire et le ciment. En tant que solide, il peut être utilisé tel quel comme matériau de construction.

5. Stabilisation des chaussées

Le bouchon est également un matériau utilisé pour stabiliser les plates-formes routières et ferroviaires. En tant que solide, il peut être mélangé à la terre pour améliorer la stabilité de la plate-forme. Il peut également améliorer le compactage du sol grâce à sa densité élevée.

6. Écrans acoustiques, murs de protection et matériaux de revêtement

En raison de ses excellentes propriétés acoustiques, il est parfois utilisé comme barrière acoustique, mur de protection ou matériau de revêtement.

7. Amendement de sol

Le bouchon est également un matériau utilisé comme amendement du sol dans l’agriculture. Il est utilisé comme engrais dans l’agriculture car il neutralise l’acidité du sol et apporte des nutriments. Le fer et le calcium contenus dans les bouchons sont également utilisés comme éléments nutritifs pour la croissance des cultures.

8. Matériaux d’amélioration des sols

Le laitier convient à l’amélioration des sols car il en augmente la densité et en améliore la compressibilité. En tant que matériau d’amélioration du sol, il est également utilisé dans la construction de routes et de voies ferrées.

9. Matériau d’assainissement de l’environnement

Les composants des bouchons sont efficaces pour adsorber et éliminer les polluants. Il peut être utilisé pour la purification de l’eau, par exemple. Les bouchons contiennent des ions métalliques tels que le fer et l’aluminium, qui sont utilisés dans le traitement nécessaire à la purification de l’eau.

10. Matière première pour la fabrication de poudre de fer recyclée

Les bouchons sont également utilisés comme matière première pour la fabrication de poudre de fer recyclée. La poudre de fer recyclée est une poudre de fer produite en réutilisant des déchets tels que la calamine et la ferraille d’acier provenant du processus de production du fer et utilisée comme matière première pour la fabrication de poudre de fer recyclée.

Propriétés des bouchons

Les bouchons sont produits au cours du processus de fusion des minerais métalliques à haute température et de séparation du métal des impuretés. Les processus de base sont les suivants

1. Fusion des minerais métalliques

La fusion des minerais métalliques à haute température déclenche le processus de dissolution, qui sépare le métal des impuretés. Les impuretés contenues dans le minerai métallique ont un point de fusion plus bas que le minerai lui-même et ont donc tendance à se dissoudre lors de la fusion.

2. Soufflage d’oxygène

Le bouchon fondu dans lequel le minerai métallique a fondu contient des oxydes ainsi que des métaux. Lorsqu’on insuffle de l’oxygène pour éliminer ces oxydes en même temps que les impuretés, ces dernières sont oxydées et se transforment en bouchons, ce qui facilite leur dissolution.

3. Réaction des impuretés

Une fois que les impuretés ont été oxydées par le soufflage d’oxygène et dissoutes dans le laitier en fusion, elles réagissent avec les additifs tels que la chaux et la silice pour former le laitier. Cette réaction laisse les bouchons sous la forme d’un liquide dont les propriétés sont différentes de celles des métaux.

4. L’extraction des bouchons

Les bouchons étant plus légers que le métal, ils flottent à la surface sous forme liquide, ce qui facilite leur séparation du métal. Après la séparation du métal et du laitier, le laitier est refroidi et solidifié, puis traité comme un sous-produit.

Types de bouchons

Il existe une grande variété de types de bouchons en fonction du type de minerai métallique et de la méthode d’affinage, et il existe plusieurs méthodes de classification. Voici quelques méthodes de classification typiques pour les bouchons.

1. Classification par type de matériau

Les bouchons étant produits à partir de différents matériaux en fonction du type de minerai métallique, ils peuvent être classés en fonction de leur matériau. Les bouchons typiques comprennent les bouchons de fer, les bouchons de cuivre, les bouchons de plomb, les bouchons de zinc et les bouchons d’aluminium.

2. Classification selon la composition chimique

Les bouchons peuvent également être classés sur la base de leur composition chimique, car celle-ci varie en fonction des impuretés et des additifs présents dans le minerai. Les exemples incluent les bouchons de chaux, les bouchons de silice, les bouchons d’aluminium et les bouchons de manganèse.

3. Classification selon le procédé de fabrication

Les bouchons étant un sous-produit du processus d’affinage des minerais métalliques, ils peuvent avoir des propriétés différentes en fonction du processus de fabrication. Par exemple, le laitier de haut fourneau est le laitier produit lors du processus de fabrication de l’acier dans le haut fourneau, tandis que le laitier fondu est le laitier produit lors du processus de fabrication du cuivre dans le four de fusion. Ainsi, les bouchons sont parfois classés en fonction de leur processus de production.

Types de bouchons

Les types de bouchons typiques, leurs processus de production et leurs méthodes de réutilisation sont énumérés dans le tableau ci-dessous.

Nom du bouchon	Procédé de production	Méthode de réutilisation
Bouchons de fer	Produit par la fusion de minerais métalliques à haute température et l’injection d’oxygène dans ces minerais.	Utilisé comme matière première pour le ciment et le béton, matériau pour les sous-structures routières et ferroviaires, matériau alternatif pour le gravier et les matériaux de revêtement.
Bouchons de cuivre	Produit dans le processus de production du cuivre en faisant fondre le minerai à des températures élevées et en y insufflant de l’oxygène.	Utilisé comme matériau pour le ciment, les matériaux de revêtement, les abrasifs et les sous-structures routières.
Scories d’aluminium	Produit par la fusion de minerais métalliques contenant de l’aluminium à des températures élevées et en y insufflant de l’oxygène.	Utilisé comme ciment, conditionneur de sol, matériau de revêtement, fabrication de composants métalliques, etc.
Laitier de silicium	Produit lors du processus de réduction du minerai de silicium	Utilisé comme additif dans la fabrication du ciment, du calcaire, des amendements de sol, des matériaux de construction et dans la production d’acier.
Bouchons d’acier	Généré lors du processus de production de l’acier	Matière première pour le ciment et le béton, matériau pour les infrastructures routières et ferroviaires, matériau de substitution pour le gravier, additif pour éliminer les impuretés lors de l’affinage de l’acier, combustible pour les processus de fabrication de l’acier.
Bouchons de zinc.	Généré lors du processus de fusion du minerai de zinc.	Généré lors du processus de fusion du minerai de zinc.
Scories de nickel	Apparaît dans les processus de fusion du minerai de nickel	Ciment, amendement des sols, matériaux pour les infrastructures routières, recyclage des métaux

Autres informations sur les bouchons

1. Utilisation des bouchons

Outre l’affinage des métaux, les bouchons sont également utilisés dans de nombreux autres domaines, tels que les mesures environnementales, le secteur de la construction et l’agriculture.

Par exemple, les bouchons sont parfois utilisés comme amendement du sol. Les bouchons contiennent des composants tels que la chaux et le fer, qui contribuent à ajuster la valeur du pH du sol et à augmenter l’absorption des nutriments dans le sol. Les bouchons améliorent également la perméabilité à l’air et le drainage, ce qui peut favoriser la croissance des cultures.

En outre, il s’agit d’une mesure environnementale efficace. Les bouchons sont parfois utilisés comme adsorbants pour les pluies acides et les polluants du sol. Les bouchons de chaux sont particulièrement efficaces pour neutraliser les pluies acides et contribuent à la protection de l’environnement.

Dans le secteur de la construction, le bouchon est utilisé comme matière première pour les matériaux d’infrastructure routière et ferroviaire et les matériaux de construction. Il attire l’attention en tant que matériau durable et respectueux de l’environnement.

2. Normes JIS relatives aux bouchons

Les normes JIS (Japanese Industrial Standards) relatives aux granulats de bouchons sont les suivantes Le granulat de bouchons est un type de matériau de construction fabriqué à partir de laitier fondu recyclé généré lors de la fusion de métaux ferreux et non ferreux.

1. JIS A 5011 (granulats de bouchons pour le béton)
   Agrégat de laitier de haut fourneau
   Agrégat de laitier de ferronickel
   Agrégat de scories de cuivre
   Agrégat de laitier de four électrique
2. JIS A 5012 (Granulats fins de laitier de haut fourneau pour béton)
3. JIS A 5015 (Bouchons d’acier pour routes)
4. JIS A 5021 (Granulats recyclés H pour béton)