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Récupération des métaux lourds d'avion en fin de vie par un procédé électrochimique

Benyahia, Dihia (2016). Récupération des métaux lourds d'avion en fin de vie par un procédé électrochimique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La séparation des métaux constitue une étape importante au cours du processus de recyclage des avions. Ce processus est devenu plus complexe et plus dangereux par la présence de plus en plus importante de différents composants toxiques.

C'est dans ce contexte que la présente recherche a examiné les effets de différents électrolytes (HCl, NaOH, HNO₃, H₂SO₄, H3PO4, NH4OH) sur la séparation et la récupération de différentes couches métalliques à l'aide du traitement électrochimique, avec un voltage de 3V. En outre, l'influence des concentrations d'électrolytes (10, 5, 3, 1) mol/L a été étudiée après avoir choisi l'électrolyte le plus efficace. Les procédés de séparation ont été comparés avec et sans traitement électrochimique. Afin d'analyser la microstructure des échantillons d'aéronefs, la microscopie électronique à balayage (MEB) équipée d'EDS et la microscopie opto-numérique ont été utilisées.

Les résultats MEB montrent que les échantillons d’avions renferment sept couches d'alliages avec différents composantes, les principaux éléments sont l'aluminium, le chrome et le titane. Il a été observé que l’acide chlorhydrique présente le meilleur résultat pour la résolution complète de la couche intermédiaire qui contient l'aluminium, ce qui facilite la séparation des autres couches. L’augmentation des concentrations d’acides par l'utilisation du processus électrochimique permet de rendre la séparation des couches 14 fois plus rapide.

De ce fait, le présent travail a pu effectuer la séparation et la récupération avec succès, de trois couches chrome, aluminium et titane). Le processus de séparation permet ainsi récupéré environ 466 kg d'aluminium, 37 kg de chrome et 138 kg de titane à partir d'une tonne de déchets métalliques d’ailes d’avion.

Titre traduit

Study of recovering and separating aircraft's waste metal layers by electrochemical treatment

Résumé traduit

Recovery of waste metals is an important step during an aircraft's recycling process, a process which has become harder and more dangerous due to the presence of different toxic components.

It's in that context that this study has investigated the effects of different électrolytes (HCl, NaOH, HNO₃, H₂SO₄, H3PO4, NH4OH)on the separation and recovery of waste metals layers using the electrochemical treatment with a 3v constant voltage. In addition, the influence of electrolyte concentrations (10, 5, 3, 1) mol/l were studied after choosing the most effective electrolyte, and the separation processes were compared with and without electrochemical treatment. In order to analyze the microstructure of aircraft samples, Scanning Electron Microscopy (SEM), equipped with EDS, and opto-digital microscopy were used.

The SEM image results show that the aircraft waste contains seven layers, with different compounds, the major elements being Aluminum, chromium and titanium. It was observed that hydrochloric acid has the best result on complete solving of the middle layer that contains highest Aluminum element, which facilitates the release of the other layers. The increase of hydrochloric acid concentration and the use of electrochemical process make the separation of layers 14 times faster.

The procedure has successfully separated and recovered three layers (aluminum layer, chromium layer and titanium layer). Hence, the separation process has recovered approximately 466 kg of aluminum, 37 kg of chromium and 138 kg of titanium from 1 ton of waste metal.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de l'environnement". Bibliographie : pages 69-76.
Mots-clés libres: Métaux lourds Recyclage. Avions Récupération. Produits commerciaux Cycle de vie Aspect de l'environnement. Analyse électrochimique. Avions Matériaux Microstructure. Microscopie électronique à balayage. aéronef, fin de vie, recyclage des métaux, traitement électrochimique, récupération des métaux lourds
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Hausler, Robert
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de l'environnement
Date de dépôt: 19 déc. 2016 21:34
Dernière modification: 19 déc. 2016 21:34
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1774

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