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BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE G É O L O G I Q U E NATION

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES SERVICE G É O L O G I Q U E NATIONAL B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01 MÉMENTO SUBSTANCES UTILES (MATÉRIAUX DE CARRIÈRE) DOLOMIES INDUSTRIELLES par M. GRES Département matériaux B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01 79SGN 146 MTX 1ère édition : Juillet 1979 Réalisation : Département des Arts Graphiques S O M M A I R E INTRODUCTION 1 1 - ECONOMIE ET MARCHE 2 1.1. MARCHE FRANCAIS 2 1.2. PRINCIPAUX PAYS PRODUCTEURS ET COMPAGNIES PRODUCTRICES 6 2 - GEOLOGIE 8 2.1. GENESE DES DOLOMIES 8 2.1.1. DOLOMIES PRIMAIRES 8 2.1.2. DOLOMIES SECONDAIRES OU DE REMPLACEMENT 8 2.2. GISEMENTS FRANCAIS 9 3 - SECTEURS D'UTILISATION 9 3.1. SIDERURGIE - ACIERIE 9 3.2. REFRACTAIRES 9 3.3. CHARGES 11 3.H. VERRE 11 3.5. AGRICULTURE 11 3.6. FABRICATION DU MAGNESIUM 12 3.7. BATIMENT - GENIE CIVIL - VIABILITE 12 3.8. FABRICATION DE MAGNESIE D'EAU DE MER 13 3.9. AUTRES UTILISATIONS 13 4 - SPECIFICATIONS ET CRITERES DE SELECTION 13 4.1. SPECIFICATIONS PAR SECTEUR D'UTILISATION 13 4.1.1. SIDERURGIE - ACIERIE 14 4.1.2. REFRACTAIRES 15 4.1.3. CHARGES 15 4.1.4. VERRE 16 4.1.5. AGRICULTURE 16 4.1.6. MAGNESIUM 16 4.1.7. BATIMENT - GENIE CIVIL - VIABILITE 17 4.1.8. MAGNESIE D'EAU DE MER , 17 4.2. CRITERES DE SELECTION 17 4.2.1. CRITERES DE SELECTION LIES AU GISEMENT 18 4.2.2. CRITERES DE SELECTION LIES A LA MATIERE BRUTE. 18 5 - MODES DE TRAITEMENT DE LA DOLOMIE 19 5.1. PREPARATION DES CRUS COURANTS. 19 5.2. FABRICATION DES DOLOMIES DE CHARGE 20 5.3. FABRICATION DE LA DOLOMIE CALCINEE OU FRITTEE 20 6 - PRODUITS DE SUBSTITUTION 20 6.1. SIDERURGIE 20 6.2. REFRACTAIRES 20 6.3. CHARGES 21 6.4. VERRERIE 21 6.5. AGRICULTURE 21 6.6. FABRICATION DU MAGNESIUM 21 6.7. BATIMENT - GENIE CIVIL - VIABILITE 21 6.8. DOLOMIE D'EAU DE MER 21 BIBLIOGRAPHIE (numéros de références entre parenthèses) INTRODUCTION La dolomie, carbonate de magnésium et de calcium de composition théorique MgCa(CO3)2 - 45,7 % MgCO3 + 54,3 % CaCO3 ou 21,85 % MgO + 30,4 % CaO - doit contenir en réalité au moins 17,5 % MgO pour être industrielle. Les éléments Ca et surtout Mg qu'elle contient dans une combinaison car- bonatée relativement dissociable en font une substance aux domaines d'emplois variés : - Agriculture pour l'amendement en particulier des sols acides et pour la nourriture animale (apport de Mg et Ca) - Sidérurgie comme fondant des minerais siliceux (haut fourneau), produit d'affinage pour éliminer les éléments nocifs en particulier S et P au convertis- seur (dolomie d'enfournement) et surtout de protection du réfractaire* du conver- tisseur. - Réfractaire pour fabrication de réfractaires basiques à base de magnésie- chaux seule ou enrichie par de la magnésie ou mixte avec chromite , forstérite, également réfractaires basiques. - Verrerie comme fondant du bain silicate et apport en alcalino-terreux. - Charge dans l'industrie chimique (peinture-plastique) grâce à sa blancheur. - Matériau de base pour la fabrication de magnésie chimique à partir de l'eau de mer. - Fabrication de magnésium métal. II existe 2 autres groupes principaux de réfractaires : 1- neutres à base d'alumine : argile-andalousite-bauxite (cf. memento argiles nobles pour réfraataires et céramique fine n° 79 SGN 155 MTX - P. LE BERRE) 2- acides à base de silice : grès-quartzite-quartz. - 2 - 1 - ECONOMIE ET MARCHE La dolomie est en France le produit industriel magnésien le plus courant et le moins cher par rapport à sa teneur en MgO. Cependant, on importe des quantités croissantes de substances minérales plus riches en magnésie (MgO) afin de satisfaire les besoins spécifiques de certains secteurs industriels en particulier ceux des réfractaires et de la chimie. 1.1. MARCHE FRANCAIS La situation du marché national des produits magnésiens telle qu'elle ressort des statistiques du S.T.I.S.I, et de la Direction des douanes est résumée dans les tableaux suivants; elle concerne* : . dolomie crue (brute) MgCa(CO3)2 et dolomie calcinée ou frittée MgCaC>2 . giobertite crue (carbonate) MgCC>3 et carbonate calciné MgO .kiésérite crue Si la quantité de dolomie utilisée en 1978 est mal connue, les besoins en autres minerais magnésiens sont plus élevés en 1978 qu'en 1974 malgré une augmentation des pris moyens/t de 15 à 65 %. Ici comme pour d'autres substances les industriels préfèrent des produits plus riches. La production de dolomie est localisée dans quelques régions - Pas-de-Calais, arrière pays de Boulogne - Mayenne près d'Evron à Neau - Lozère à Chanac à l'Ouest de Mende - Bouches-du-RhSne à Septèmes-les-Vallons entre Gardanne et Marseille - Hérault près de Graissessac à Saint-Etienne Estrèchoux - Pyrénées-Atlantiques à Asasp et Arros près d'Oloron-Sainte-Marie - Haute-Marne à Voisey olivine Mg^SiO^ et dunite (minerai très riche en divine) utilisés comme fondant dans les "agglomérés" de minerai de fer -pour hauts fourneaux n'y figurent pas bien que leur consommation et importation soit de 200 000 à 300 000 t/an. - 3 - Production française des produits magnésiens - Marché - DOLOMIE CRUE Production Importation Exportation Consommation apparente DOLOMIE CALCINEE OU FRITTE Production Importation Exportation Consommation apparente OXYDE DE MAGNESIE AUTRE QUE CARBONATE CALCINE (d'eau de mer) Production Importation Exportation Consommation CARBONATE NON CALCINE (giobertite) Importation Exportation CARBONATE CALCINE OU FRITTE Importation Exportation CARBONATE CALCINE AUTRE Importation Exportation KIESERITE MgSOit,H2O Importation Exportation en 1 1 2 4 tonnes 400 212 81 531 500 178 8 200 40 4 23 40 44 000 600 600 000 00 000 400 00 000 383 6 040 200 700 460 900 6 1974 K 8 6 34 1 3 15 27 8 F. 000 800 700 710 863 23 730 340 350 520 200 2 F/t 15 à 40 37,6 8,33 195 204 882 3833 686 1712 673 1122 183 333 en 1 1 3 4 tonnes 700 154 44 800 500 141 7 860 40 7 6 41 6 21 56 1 63 000 100 000 000 00 900* 050 00 000 500 500 000 830 11 650 194 300 500 800 0 1978 K 10 8 28 2 7 28 6 23 50 16 .F. 000 800 100 950 600 700 910 34 900 173 500 831 500 0 F/t 64,9 200 198 417 1 007 4 421 1 011 3 091 1 103 892 897 560 259 dont ^ 1/2 frittée (6) - 4 - Outre des exploitations il existe de nombreux indices et carrières abandonnés dans les mêmes régions, c'est-à-dire, les Pyrénées, le Sud du Massif Central, la bordure occidentale des Vosges, bordure orientale du Morvan, au voisinage des massifs cristallins des Alpes, Primaires de Bretagne. Les principaux producteurs de dolomie sont : Société La DOLOMIE FRANÇAISE 39, rue Erlanger PARIS 16° CHAUX ET DOLOMIES DU BOULONNAIS 26, rue des Cordelier; PARIS 13° MAGNESIE ET DOLOMIE DE FRANCE 12, rue de la Roche- foucauld- PARIS 9° RANDON 62250 MARQUISE CARRIERES DU BASSIN DE SAMBRE SAINT-GOBAIN 62, bd V. Hugo 92209 NEUILLY DENAIN ANZIN MINERAUX 25, rue de Clichy 75440 PARIS B.M.P. 40, rue des Vignobles 78400 CHATOU SOPROMINE 11, rue Royale PARIS 8° ARA et C° Carrière et Usine NEAU-53 VOISEY-52 GRAISSESSAC-34 LOCQUINGHEM-RETY 62270 RINXENT ELINGHEM 62- FERQUES ELINGHEM 62- FERQUES DOURLERS 59440 AVESNES CHANAC (Samin)48 LES PENNES MIRABEAU 13 STE COLOMBE SUR GUETTE -11 ST MARTIN DU LYS 11140- AXAT STE COLOMBE SUR GUETTE 11140 - AXAT 64660 - ASASP-ARROS Produits Cru X X X X X X X X X X X Calcinés-Frittes X X X X X Verrerie X X X X Charges X X - 5 - La répartition de la consommation française des trois produits issus de la dolomie, assez difficile à évaluer, peut être schématisée de la manière suivante, en tonnes : Secteur d'utilisation Sidérurgie Aciérie - castine - agglomération - enfournement** Réfractaires Charges Verre Agriculture Mage s ium Bâtiment et Génie Civil Total Dolomie crue 56 200 32 900 300 000 275 000 220 000 150 000 tt 100 000 ttl 150 000 Dolomie calcinée* ^ 1 000°C 273 300 80 000 tt 350 000 Dolomie frittée * ^ 1 800°C 150 000 dont 80 000 en briques tt 150 000 * pour obtenir 1 t de dolomie calcinée ou frittée, il faut environ 2 t de dolomie crue ** dolomie d'enfournement : L'évolution des méthodes d'affinage de la fonte et de l'élaboration de l'acier conduit à l'utilisation de fours de grande capacité (100 à 300 t) et à haut rende- ment (100 t/h.) Ceci implique le soufflage à l'oxygène pour accélérer l'épuration et l'incor- poration de dolomie calcinée à la chaux lors de l'enfournement de la fonte afin de réduire la fréquence des arrêts pour rebriqueter ou regarnir le briquetage magnésien attaqué lors de l'affinage. Ainsi, en 1973, on n'utilisait que 121 000 t de dolomie d'enfournement, tandis qu'en 1977 on en a utilisé 239 000 t. - 6 - Les prix de vente varient selon la qualité des produits et le traitement qu'ils ont subi pour être utilisables dans tel secteur industriel : Utilisation Sidérurgie Charge Verre Agriculture Réfractaires Bâtiment Granulats Caractéristiques crue en morceaux ou grains calcinée > 20 mm fine-très blanche blanche uploads/Industriel/ dolomie.pdf