Développement de nouvelles méthodes de caractérisation des boues de rectification

Abstract

L'objectif de ces travaux est de développer de nouvelles méthodes d'analyse rapides et simples de mise en oeuvre permettant de caractériser la fraction organique d'un résidu couramment produit dans les industries mécaniques : les boues de rectification. Deux méthodes de caractérisation sont proposées. La première méthode consiste à mesurer la perte de masse des boues de rectification après leur pyrolyse. Elle constitue une méthode fiable et performante pour une caractérisation quantitative globale des composés organiques. La deuxième méthode développée est basée sur une étape d'extraction par un solvant organique (nhexane) suivie d'une analyse directe des extraits par spectrophotométrie UV. L'exploitation des spectres UV (déconvolution, recherche de points isobestiques) apporte des informations à la fois quantitatives et qualitatives sur la nature des composés organiques présents dans les boues de rectification et sur l'état de dégradation des fluides de coupe utilisés dans les opérations de travail des métaux.The aim of the paper is to study new methodologies for a simple and fast estimation of the organic content of an oily solid waste largely produced by the metal working industries : the grinding sludges. Primarily, a measure of weight loss after low temperature pyrolysis is performed. This procedure proves efficient for the quantification of global organic matter of the sludge. In the second instance, an extraction step with nhexane is carried out and the dilute extract is then analysed using UV spectrophotometry. UV spectra exploitation by a deconvolution method which compares grinding sludge extracts to reference spectra corresponding to oils used in metal processing allows the separate quantification of cutting fluids and lubricants. UV spectra also provide qualitative information on oil evolution by the way of the search of isobestic points. INTRODUCTIONLes activités industrielles de travail des métaux comme la production de roulements, la fabrication d'outillage, le décolle-tage et la coutellerie produisent chaque année près de 50 000 tonnes de résidus d'usinage appelés «boues de rectification». Ces dernières sont constituées par de fines particules (1-100 μ m) de métal enlevé et de débris de meule contaminés par des huiles . Elles sont soumises à la réglementation spécifique concernant les déchets industriels spéciaux (DIS) et sont usuellement éliminées en centre d'enfouissement technique de classe 1 ou dans des unités spécialisées pour l'incinération de DIS. De par leur forte teneur en acier, elles peuvent être valorisées en cimenteries ou en centres pyrométallurgiques. La détermination de la teneur en fraction en organique des boues de rectification est une étape essentielle dans le choix d'une filière de traitement. De plus, elle permet de valider les procédés de séparation de l'acier et des huiles mis en oeuvre en vue de leur valorisation. La fraction organique des boues de rectification est composée par des fluides de coupe et par des huiles (appelées huilesmachines) utilisées pour le graissage d...