Hypios CI

Utilisation durable des sous-produits de carrière

Hypios challenge Sustainable Utilisation of Quarry By-products

Difficulté moyenne

Prime : 15 000€​

Échéance: En cours d'évaluation

Le Seeker exploite l’une des plus grandes carrières de calcaire au monde : environ 6 millions de tonnes d’agrégats de calcaire sont produites chaque année. L’utilisation d’une technologie de traitement par voie humide pour la production de granulats génère comme sous-produit environ 300 000 t / an de fines de carrière (0/100 µm, D50 = 12 µm). Au cours du processus de production, ces fines sont concentrées, floculées et pompées sous forme de boues (variant de 380 à 530 g / L) dans des bassins de décantation occupant une grande partie du site de la carrière. La quantité de matière déjà déposée est estimée à 10 millions de tonnes :

  • Environ. 7 millions de tonnes de matières « plastiques » ayant une teneur en humidité
    de 25 à 30%
  • Environ 3 millions de tonnes de matière « liquide » avec une concentration de 500 g / L.

La composition minéralogique de ces fines est principalement concentrée en 3 composants : calcaire, argile et silice sous forme de quartz.

  • Le calcaire, qui constitue la plus grande part (plus de 60% de la composition de ces fines), permet la production de divers types de produits :
    • Composant (enduit / addition) pour enduit, béton, mortier
    • Remplissage de peinture
    • Mastic pour colle, colle, mastic
    • Mastic pour plastique
    • Enduit pour asphalte, membrane bitumineuse
    • Composant de l'alimentation animale
  • Une argile représentant 19% (Illite + Kaolinite) peut permettre la production de divers types de produits :
    • Matériau d'étanchéité pour la décharge et l'étang (basé sur la caractéristique d'imperméabilité de l'argile)
    • Céramique
    • Ciment
    • Remplissage de peinture
    • Mastic pour caoutchouc
    • Mastic pour plastique
    • Cosmétiques (thalassothérapie)
    • Produit de vinification (haut niveau de propreté requis)
  • Le quartz, qui représente 11% de ces amendes, permet la production de divers types de produits :
    • Composant (mastic / addition) pour béton époxy et autres matériaux de construction
    • Composant abrasif
    • Verre (sous réserve de réduction de la teneur en fer)

Ces fines contiennent également de la goethite qui peut avoir un impact négatif / pénalisant sur certaines utilisations (impact de coloration).

Aujourd'hui, ces amendes ne sont pas utilisées et si aucune solution n'est trouvée d'ici 2025, le stockage de ces sous-produits nécessitera des investissements importants par le biais de l'ouverture d'un troisième bassin de décantation.

Avant de pouvoir utiliser ces amendes, le demandeur cherche une solution économiquement viable pour l’évacuation, le traitement et la vente des amendes de carrière telles quelles ou pour un partenaire intéressé à utiliser ces amendes pour un volume minimal de 20 000 t / an.

L’objectif du défi consiste aujourd’hui à trouver une solution ou un partenaire intéressé par l’utilisation de ces amendes (telles quelles) pour un volume minimum de 20 000 t / an.

À titre d'information, le coût estimé de l'extraction des fines déposées dans le bassin de décantation est de l'ordre de quelques euros par tonne.


Des Solutions Existantes Qui Ne Seront Pas Prises En Compte Pour Ce Défi

Parmi les nombreuses possibilités étudiées, plusieurs se sont révélées intéressantes, sans toutefois conduire nécessairement à la vente du volume suffisant des fines de carrière ou tout simplement à la non rentabilité économique. Les applications étudiées des fines de carrière (brutes, pré-séchées ou séchées et désagglomérées) étaient les suivantes :

  • Matière première pour la céramique (pré-séchée)
  • Matière première pour briques ou tuiles de parement
  • Matière première pour briques de structure (pré-séchées)
  • Matière première pour le ciment Portland, pour le ciment de belite, pour les sulfoalumineux ciment (brut)
  • Matière première pour liant routier (pré-séchée)
  • Charges réactives calcinées (métakaolin-calcaire) / liant routier (pré-séché)
  • Agrégats expansés ou légers utilisant un traitement thermique (cru et préséché)
  • Coulis pour la création d'écrans imperméables, remplissage de caves (préséchées)
  • Mélange de remplissage fluide (matériaux à faible résistance contrôlée) (préséché)
  • Voies stabilisées (pré-séchées)
  • Mélanges liés hydrauliquement (pré-séchés)
  • Noyau de digues
  • "Matelas" pour isoler les friches industrielles
  • Bassin de rétention, fonds et couvertures de cellules d'enfouissement (crus et pré-séchés)
  • Utilisation de fines de carrière dans les procédés de méthanisation (préséchées)
  • Amendements pour les terres agricoles (pré-séchées ou séchées et désagglomérées)
  • Terre végétale fabriquée
  • Abri pour animaux absorbant, literie (pré-séchée)
  • Pellets pour l'agriculture
  • Produits animaux, blocs et seaux à lécher pour animaux (séchés et désaggloméré)
  • Enduit à base de liant d'argile et de terre modifié (séché et désaggloméré)
  • Blocs / panneaux de paille / chanvre et argile (séchés et désagglomérés)
  • Briques de terre comprimée non cuites (pré-séchées ou séchées et désagglomérées)
  • Béton argileux environnemental (séché et désaggloméré)
  • Panneaux en pâte à modeler (séchés et désagglomérés)
  • Mousse de béton (séchée et désagglomérée)
  • Béton cellulaire (pré-séché)
  • Pigments pour blocs (séchés et désagglomérés)
  • Enduit pour peinture, enduits, mortiers, plafond minéral, PVC souple ou rigide, support de moquette, pneus, membranes d'étanchéité bitumineuses, films plastiques souples, composés, polymères, revêtements de sol, caoutchouc / élastomères, revêtements, isolants, couvertures de toit et façades (séché et désaggloméré)
  • Mastic pour tirer sur des cibles (séchées et désagglomérées)
  • Mastic pour détergents et agents de nettoyage, mastic, pâte de bois, revêtements (déshydratés et désagglomérés)
  • Dessiccants / absorbants liquides (séchés et désagglomérés)
  • Mastic pour abrasif (séché et désaggloméré)

Contraintes

La solution recherchée doit respecter plusieurs contraintes :

  • Contraintes économiques :
    • Prix de vente - Coût d'extraction + traitement + expédition : coût total zéro minimum
  • Contraintes géographiques :
    • Stock de fines de carrière situées dans le nord de la France.
    • Accessibilité des marchés : route, chemin de fer (uniquement le matériel préséché couvert obligatoire) ou le transport fluvial (uniquement le matériel préséché couvert obligatoire)
  • Contraintes techniques :
    • % d'humidité varie en fonction des conditions météorologiques
    • Transport complexe : les fines ont naturellement une teneur en humidité élevée, ce qui pose un problème de manipulation (matière collante sous forme originale de « plastique » ou de boue).
    • Statut des déchets inertes
    • Produit mélangé (calcaire, argile, quartz, dolomite, goethite, traces d’autres minéraux)
  • Contraintes écologiques et environnementales :
    • Le processus industriel doit respecter les contraintes HSE (Health Safety Environment).

Face à ces exigences, le Seeker recherche une solution économiquement viable pour l'évacuation, le traitement ou la vente des amendes de carrière telles quelles ou pour un partenaire intéressé par l'utilisation de ces amendes pour un volume minimal de 20 000 t / an.


Prix

Un bonus de 15 000 € sera versé pour l’achat d’une solution ou l’identification d’un partenaire proposant une solution répondant aux critères attendus et respectant toutes les exigences énoncées.


Contactez le responsable du challenge si vous avez des questions:

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