2021-2022 / MECA0526-1

High Temperature Processes in Recycling & Remanufacturing

Durée

26h Th, 26h Pr, 1j T. t.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil en chimie et science des matériaux, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil des mines et géologue, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil des mines et géologue, à finalité (Co-diplomation avec l'Université polytechnique de Madrid)5 crédits 

Enseignant

Anne Mertens

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

- Introduction à la pyrométallurgie et notions thermodynamiques correpondantes
- Production et recyclage du fer et des aciers
- Production et recyclage du cuivre et de l'aluminium
- Production et recyclage du Pb, Zn, des métaux précieux...
- Vision holistique des procédés haute température - Efficacité en termes de ressources et d'énergie
- La pyrométallurgie en pratique: upscaling des concepts pyrométallurgiques de recyclage pour les métaux de base
- Pyrométallurgie et économie circulaire
- Re-manufacturing
- Défis technologiques liés aux procédés de recyclage à haute température: questions de durabilité des matériaux métalliques dans des environnements extrèmes

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

  • Les étudiants comprendront les notions de base de pyrométallurgie des métaux ferreux et non-ferreux
  • Ils seront capables d'identifier les ressources secondaires qui pourront/seront mises en oeuvre par une voie pyro- au lieu d'hydro-métallurgique
  • Ils connaîtront les meilleures technologies disponibles, les opportunités et les raisons de la récupération (ou perte) de métaux dans les procédés pyrométallurgiques.
  • Ils seront capables de concevoir une voie de mise en oeuvre pyrométallurgique en termes d'impacts économiques et environnementaux pour des flux donnés de métaux et/ou de rebuts. En particulier, ils seront capables d'évaluer le coût énergétique d'un procédé pyrométallurgique, et d'identifier des pistes pour améliorer son efficacité énergétique, notamment par le biais d'une symbiose industrielle.
  • Ils seront au fait des principales opérations industrielles, et à même d'identifier de nouvelles routes viables pour le traitement haute température de déchets et produits en fin de vie, visant à une valorisation maximale des flux de matières, y compris des laitiers, scories, et autre sous-produits métallurgiques.
  • Il seront capables de modifier le choix d'un matériau et la conception d'un produit en vue d'un effet positif sur la viabilité des opérations pyrométallurgiques.
  • Ils seront capables d'analyser les mécanismes d'usure et/ou de corrosion dans des environnements extrèmes et dans diverses conditions rencontrées dans les procédés pyrométallurgiques. Ils seront aussi capables d'orienter la sélection de méthodes appropriées (y compris de réparation) pour améliorer et caractériser la durabilité des matériaux.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, V.1, V.2, VII.2, VII.4, VII.5 du programme d'ingénieur civil en chimie et science des matériaux.


Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, V.1, V.2, VII.2, VII.4, VII.5 du programme d'ingénieur civil des mines et géologue.

Savoirs et compétences prérequis

N/A

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Les activités d'apprentissage comprennent normalement des cours magistraux, des séances de laboratoire, l'utilisation d'outils informatiques de simulation (HSC chemistry), des visites de sites industriels et des séminaires assurés par des experts issus tant du monde académique que de l'industrie.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Les cours se donneront autant que possible en présentiel, dans la mesure où la situation sanitaire le permet. Si nécessaire, certaines activités pourront être organisées à distance.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Lectures conseillées:

  • UNEP (2013) "Metal Recycling: Opportunities, Limits, Infrastructure", Report of the Working Group on the Global Metal Flows to the International Resource Panel: Reuter, M.; Hudson, C.; van Schaik, A.; Heiskanen, K.; Meskers, C.; Hagelüken, C. (ISBN: 978-92-807-3267-2)
  • Extractive Metallurgy of Nickel, Cobalt and Platinum-Group Metals. 2011. Frank K. Crundwell, Michael S. Moats, Venkoba Ramachandran, Timothy G. Robinson, William G. Davenport, Elsevier, ISBN: 978-0-08-096809-4
  • Extractive Metallurgy of Copper, 2011. Mark E. Schlesinger, Matthew J. King, Kathryn C. Sole, William G. Davenport; Elsevier ISBN: 978-0-08-096789-9
  • Treatise on process metallurgy, Volume 1: Process Fundamentals, 2014. Editor-in-Chiefs Seetharaman, S;  Elsevier,  ISBN: 978-0-08-096986-2
  • Treatise on process metallurgy, Volume 2: Process Phenomena, 2014. Editor-in-Chiefs Seetharaman, S; Elsevier, ISBN: 978-0-08-096984-8
  • Treatise on process metallurgy, Volume 3: Industrial processes, 2014. Editor-in-Chiefs Seetharaman, S; Elsevier, ISBN: 978-0-08-096988-6

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

La courbe d'apprentissage de l'étudiant sera évaluée sur la base de ses performances pendant les séances de laboratoire et les visites techniques (y compris le rapport de visite), et par le biais d'un examen écrit portant sur la matière vue en cours.
La note finale sera calculée comme suit: rapports de visite : 15 %/rapport; Examen écrit pour le solde.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Le premier cours aura lieu le lundi 4 octobre 2021.

Contacts

Anne Mertens : anne.mertens@uliege.be
Bureau: Bâtiment B52, local +2/411