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ECOLE DES MINES ET DE LA METALLURGIE DE MOANDA TANIT INTERNATIONAL CONSULTING V

ECOLE DES MINES ET DE LA METALLURGIE DE MOANDA TANIT INTERNATIONAL CONSULTING VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM RAPPORT DE STAGE POUR L’OBTENTION DU : DIPLÔME D’INGENIEUR DE SPECIALITE MINES ET METALLURGIE Présenté et soutenu publiquement à la date du : 18 Décembre 2019 par Justin FOUMAN Sous l’encadrement de : M. Ramzi Jribi, Ingénieur Géologue, Directeur Technique de TANIT Mme DIBA Livia MOUSSOUNDA A., Ingénieur Géologue, Enseignante de l’E3MG Devant la commission d’examen composée de : M. Jean-Pierre LAVIGNE Président du jury M. Ramzi Jribi Rapporteur 1 Mme DIBA Livia Rapporteur 2 M. Jean Yves OTOUROU Examinateur 1 M. Fortunyn MBEMINE Examinateur 2 3ième Promotion [2018-2019] i Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM DEDICACES Je dédie ce travail : A ma mère, NYATHE Angéline Ruth pour les efforts consentis afin de me soutenir financièrement durant toutes ces années d’études ; A mon père, ONDONGO Michel, pour son assistance et ses nombreux conseils ; A mon grand-frère, Franck MOTO, pour les nombreux financements effectués pour ma réussite et surtout d’être un modèle sur lequel je m’appuie ; A toute ma famille ; A tous ceux qui, de près ou de loin, m’ont apporté leur soutien pour la réalisation de ce travail. ii Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM REMERCIEMENTS J’adresse mes remerciements aux personnes qui m’ont aidé dans la rédaction de ce Mémoire. En premier lieu, je remercie M. Ramzi Jribi, Directeur Technique de TANIT, de m’avoir accueilli, de m’avoir guidé dans mon travail et de m’avoir aidé à trouver des solutions pour avancer. Mes remerciements vont également à l’endroit de tout le personnel de TANIT, particulièrement à :  M. SELMANI Chamseddine et M. BOUBAKER, responsables du Laboratoire E3MG pour leur disponibilité et leur collaboration ;  M. MAMANE Rachid, Technicien à TANIT, pour son apport conséquent pour les différents essais élaborés ;  M. PAMBOU MABICKA Presley, pour ses conseils pratiques. Ensuite, je remercie l’ensemble du personnel administratif de l’Ecole Des Mines et de la Métallurgie de Moanda dont :  M. Jean-Pierre LAVIGNE, Directeur des Etudes et M. Jean-Yves OTOUROU, Directeur Général pour leur dynamisme et leur travail acharné pour notre réussite ;  M. MBEMINE Fortunyn, Mme DIBA Livia et M. Hermance TINDJOGO, tous enseignants à l’E3MG pour leurs enseignements et leurs conseils. Pour finir, je remercie tous les membres de ma promotion pour leur disponibilité, leurs critiques incessantes sur mon travail et surtout pour l’homogénéité de cette promotion. iii Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM RESUME iv Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM ABSTRACT v Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS TIC : TANIT INTERNATIONAL CONSULTING COMILOG : Compagnie Minière de l’Ogooué SiMn : Silicomanganèse CMM : Complexe Métallurgique de Moanda LNBTPG : Laboratoire National du Bâtiment et des Travaux Publics du Gabon CERIB : Centre D’Etudes et de Recherches de l’Industrie du Béton Mn : Manganèse JF : Justin FOUMAN AAD : ASSOUMOU ABIAGA Davy vi Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM LISTE DES FIGURES Tableau 1 : Echelle de composition chimique d'un laitier de silicomanganèse (Houze 2014) .. 6 Tableau 2 : Béton à laitier expansé et bouleté ............................................................................ 7 Tableau 3 : Composition chimique des laitiers du CMM ........................................................ 10 Tableau 4 : Les granulats couramment utilisés et leurs dimensions ........................................ 13 Tableau 5: Vss en fonction de la qualité des granulats (Festa Jean & Dreux Georges) ........... 14 Tableau 6: Vss de teneur en soufre S ....................................................................................... 15 Tableau 7: Vss du coefficient d'absorption selon la catégorie des granulats (Festa Jean & Dreux Georges) ........................................................................................................................ 16 Tableau 8: Vss du coefficient LA (Festa Jean & Dreux Georges) ........................................... 17 Tableau 9 : Résultats obtenus par le Filière de production d’alliages Ferromanganèse et Silicomanganèse LNBTPG pour différents dosages de bétons à base de laitier du CMM ...... 19 Tableau 10: Analyse granulométrique du sable roulé de rivière .............................................. 23 Tableau 11: Analyse granulométrique sable de laitier concassé .............................................. 24 Tableau 12: Résultats de l'équivalent de sable ......................................................................... 26 Tableau 13 : Propriétés physiques des gravillons utilisés ........................................................ 27 Tableau 14 : Classes de consistance des bétons ....................................................................... 28 Tableau 15 : Valeurs approximatives du coefficient granulaire G (Jean FESTA & Dreux G.) .................................................................................................. Error! Bookmark not defined. Tableau 16 : Valeur du terme correcteur K en fonction du dosage en ciment, de la puissance de la vibration et de l'angularité des granulats et permettant de calculer l'ordonnée du point de brisure de la courbe de référence .............................................................................................. 33 vii Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM LISTE DES FIGURES Figure 1 : Filière de production d’alliages Ferromanganèse et Silicomanganèse (Houze 2014)5 Figure 2 : Procédé de fabrication du Siloco-Manganèse ............................................................ 9 Figure 4: Fuseaux proposés pour la granularité des sables à béton.......................................... 18 Figure 5 : Etat du laitier du CMM à la livraison : avec des blocs > 50 mm (JF & AAD) ....... 21 Figure 6 : Prélèvement et début du criblage au tamis 31.5 mm (JF & AAD) .......................... 21 Figure 7 : Fractions obtenues après criblage (JF & AAD) ....................................................... 22 Figure 8 : Granulats exposés pour séchage (JF & AAD) ......................................................... 22 Figure 9 : ES visuel et ES avec Piston (JF & AAD) ................................................................ 25 Figure 10 : Courbes granulométriques de l'ensemble des matériaux utilisés ........................... 27 Figure 11 : Matériel utilisé (bétonnière + moules + cône d'Abrams). JF & AAD ................... 30 Figure 12 : Abaque permettant d'évaluer approximativement le dosage en ciment à prévoir en fonction du rapport C/E et de l'ouvrabilité désirée (affaissement au cône). Festa Jean & Dreux G. .............................................................................................................................................. 31 Figure 13 : Variation de la correction à apporter au dosage en eau si la dimension maximale des granulats est différente de 25 mm ...................................................................................... 32 Figure 14 : Schéma de principe de la courbe granulaire de référence pour un béton .............. 33 Figure 15: utilisation de la courbe granulaire de référence ...................................................... 34 Figure 16 : Valeurs du coefficient de compacité ɣ (Festa Jean & Dreux G.) .......................... 34 Figure 17: Dosage en ciment en fonction du rapport C/E pour notre étude ............................. 34 Figure 18 : Déduction du diamètre maximal réel en fonction de l’analyse granulométrique .. 34 Figure 19: Déduction du diamètre maximal D ......................................................................... 34 Figure 20 : Détermination de la correction à apporter sur le dosage en eau pour D=30 mm .. 34 Figure 21: Détermination des quantités de sable de laitier concassé, de graviers de laitier (5/15 et 15/25) .................................................................................................................................... 34 viii Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM Figure 22: Détermination des quantités de sable SAER, de graviers de laitier (5/15 et 15/25)34 Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM 1 INTRODUCTION GENERALE Le CMM, une des usines de la COMILOG, a été inauguré le 12 Juin 2015. Il a pour but le développement de l’activité industrielle par la création de valeur ajoutée localement à partir du minerai extrait à Moanda. Au CMM, on valorise le minerai de Mn en créant deux produits : - Du silico-manganèse (SiMn), un alliage utilisé exclusivement en sidérurgie ; - Du manganèse métal (aussi appelé EMM pour « Electrolytique Manganèse Métal »). Du aux matières premières introduites dans le four, la production du SiMn s’accompagne de celle d’un sous-produit industriel : le laitier de SiMn. Ce matériau est considéré comme déchet et est constitué principalement de la chaux, de la silice, de l’alumine et de de l’oxyde de manganèse. Ces laitiers de SiMn sont produits en quantités évaluées annuellement en milliers de tonnes, constituant alors une grande problématique pour le CMM en termes d’espace de stockage et d’impact sur l’environnement. Cela impose alors au CMM de fournir des efforts importants afin de revaloriser ces matériaux. Cette valorisation pourrait intéresser plusieurs autres domaines tels que le domaine agricole (comme engrais), en cimenterie (matière première pour le clinker) et aussi en domaine du Génie Civil comme granulats pour bétons, matériaux de construction pour les routes, voie ferrée ainsi que d’autres ouvrages de ce domaine. L’objet de cette étude est de mettre le point sur la gestion de ces laitiers et leurs principales filières de valorisation en Génie Civil et particulièrement dans leur utilisation comme granulats pour les bétons. Outre cet objectif, ce travail consistera ensuite à faire une évaluation des coûts de traitement et des bénéfices que génèrerait cette valorisation. Rapport de stage, présenté et soutenu par Justin FOUMAN VALORISATION TECHNICO-ECONOMIQUE DU LAITIER BRUT DU CMM 2 CHAPITRE 0 : OBJECTIFS DU PROJET ET PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL 1. Objectifs du projet En vue d’une meilleure uploads/Geographie/ formulation-de-betons-a-base-de-laitier-de-simn.pdf