Synthèse de ciments à base de boue-alumines, sous-produits et potabilisation des eaux

Abstract

Des quantités importantes de boue-alumines générées par les unités de traitement de l'eau potable posent de sérieux problèmes d'éco-toxicologie et à la protection de l'environnement. Afin de résoudre ces problèmes, la présente étude vise à exploiter ces bouealumines en tant que substituant de matière première pour la production de clinkers Portland ou Bélitique. Afin de mettre en évidence l’impact des boue-alumines sur l’environnement, nous avons effectué une analyse en composantes principales (ACP) et chimique indiquant que la bouealumine est principalement de nature inorganique non toxique. L'analyse structurale révèle la présence de phases amorphe et cristalline. Le traitement thermique des boue-alumines par analyse ATG/DTG présente différentes transitions physico-chimiques comportant de nombreuses réactions complexes. La cinétique de dégradation thermique est réalisée par des données thermo-analytiques obtenues par DSC en utilisant une approche de la cinétique à l'état solide. Les informations mécanistes extraites de l'analyse cinétique sont en accord avec les résultats de l'analyse structurelle. L’incorporation de la boue-alumine avec un taux variant de 2,8 % à 9,5 % dans la farine crue pour des températures qui varient de 1450 °C à 1500 °C pour la synthèse des ciments Portland, et de 1200 °C à 1300 °C pour la synthèse des ciments Bélitique, s’est révélé efficace pour le remplacement de la matière première et n’affecte pas les propriétés physico-chimiques des ciments. Le développement de la résistance à la compression de ces ciments Portland a été trouvé similaire à celle du ciment Portland standard de type 52,5 N, alors qu’on assiste à une amélioration de la résistance à la compression du ciment Bélitique par rapport à un ciment Bélitique ordinaire. Un compte rendu détaillé des interprétations des paramètres physicochimiques inestimables concernant les clinkers et leurs ciments ainsi que les applications prospectives de la présente étude est également discuté.