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Brèche de garniérite (minerai de nickel) à ciment siliceux. Minerai de Nouvelle-Calédonie. © BRGM

Nouvelle-Calédonie : des scories pour stocker le CO2

Communiqués de presse - 03.03.2016
Fixer le CO2 dans les scories produites par l’industrie du nickel : telle est l’idée du projet Carboscories, mené en partenariat avec plusieurs laboratoires scientifiques et deux industriels. Présentation des résultats le 4 mars à Nouméa.

La production de nickel par pyrométallurgie génère en Nouvelle-Calédonie des déchets, nommés scories, qui se comptent en millions de tonnes. Ces déchets sont stockés ou réutilisés par exemple pour des remblais. Avec ce gisement de scories quasi inépuisable, l’île dispose ainsi d’une ressource valorisable dont on sait depuis quelques années qu’elle a la capacité de fixer le CO2. Un projet réalisé sous l’égide de l’Agence nationale de la recherche de 2009 à 2012 a en effet montré que non seulement les scories peuvent absorber le CO2, mais que couplée à un procédé innovant dit d’"attrition", cette capacité peut être grandement améliorée.

Le principe est d’immerger les scories dans une eau à très haute température (180°C) et sous pression (20 bar), contenant du CO2 dissout. Une partie des scories se dissout alors également, les éléments chimiques réagissent entre eux et se transforment en minéraux solides. Le CO2 est ainsi minéralisé. Mais durant cette réaction, les particules réagissent et il peut se former une sorte de gangue qui limite la quantité de CO2 absorbée. En abrasant les scories - cette fameuse "attrition"- durant la carbonatation, on limite la formation de cette gangue et on optimise le procédé.

Dans le cadre du projet Carboscories, cette technique a été testée avec succès sur des scories des sociétés SLN (Groupe ERAMET) et KNS (Koniambo Nickel SAS). Les essais de carbonatation-attrition ont été effectués dans l’enceinte d’un broyeur à billes agitées en acier, avec l’obtention d’un stockage de CO2 évalué entre 200 kg et 300 kg par tonne de scorie. Plusieurs milliers de tonnes de CO2 par site d’exploitation pourraient ainsi être stockées grâce à ce procédé.

Site de stockage des scories de la SLN

Site de stockage des scories de la SLN. © BRGM

Les scories sont initialement broyées à une taille inférieure à 100 μm. Les particules qui se forment sont du carbonate de magnésium (MgO.CO2) dont la taille à la sortie du procédé est proche du micromètre. Leurs propriétés physiques permettraient d’envisager une réutilisation notamment pour la production de matériaux de construction.

Par ailleurs, pour un gain d’énergie lors de ce procédé, une option permettrait de remplacer les billes d’acier du broyeur par des scories de taille équivalente, et ainsi d’économiser sur la partie broyage. De plus, la plupart des expériences ont été effectuées à 180°C, mais des essais à beaucoup plus basse température ont donné des résultats encourageants.

Ces tests ont pour l’instant été menés sur des quantités réduites (moins de 50 g) dans des conditions de laboratoire. Il convient maintenant de valider les résultats obtenus en changeant d’échelle grâce à un pilote de démonstration d’une capacité de plusieurs litres.

Chiffres clés

Budget total du projet Carboscories : près de 270 000 euros.

Production de CO2 en Nouvelle-Calédonie d’ici quelques années : 38 tonnes de CO2 par habitant et par an.

Production annuelle de scories en Nouvelle-Calédonie : proche de 3 millions de tonnes par an.

À PROPOS DU PROJET

Le projet Carboscories, qui a duré 18 mois, a été mené sur un cofinancement du CNRT (précisions ci-dessous) et du BRGM (Bureau de recherches géologiques et minières). Coordonné par le BRGM, ce projet a été mené en partenariat scientifique avec le LGC de Toulouse (Laboratoire de Génie Chimique) et l’UPMC (Université Pierre et Marie Curie). Les sociétés SLN (Société Le Nickel, groupe ERAMET) et KNS (Koniambo Nickel SAS, dont Glencore est co-actionnaire), toutes deux membres du CNRT, sont parties prenantes du projet.

À PROPOS DU CNRT "NICKEL ET SON ENVIRONNEMENT"

Le CNRT "Nickel et son environnement" est un groupement d’intérêt public dédié à la recherche appliquée et au développement technologique dans le secteur minier. L’objectif de ses travaux est d’améliorer la valorisation des ressources minières dans une perspective de développement durable du pays, afin de "Mieux connaître, mieux exploiter pour moins impacter". Financé par l’Etat, les collectivités de Nouvelle-Calédonie (Gouvernement et trois Provinces) et les sociétés minières (ERAMET, KNS et Vale NC), le CNRT dispose d’un budget voisin d’1 million d’euros par an. Depuis 2008, le CNRT a financé une quarantaine de programmes de recherche dans les trois thématiques : Technologie / Environnement naturel / Société. Ces programmes sont mis en oeuvre par des équipes scientifiques françaises (y compris de Nouvelle-Calédonie), régionales (Pacifique) et internationales. Tous les programmes font l’objet d’une restitution publique et les travaux sont publiés sous forme de rapports scientifiques, de guides méthodologiques ou d’autres supports de dissémination.

POUR ALLER PLUS LOIN

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