Valorisation des matériaux de construction en RD Congo:Aspects environnementaux et développement durable

Raphael Matamba PhD student, Ulg

Dominique Wetshondo PhD student, ULg

Valorisation des matériaux de

construction en RD CONGO :

Aspects environnementaux et développement durable

Mbuji-Mayi Kisangani Lubudi Kalemie Lukala

Zambie

Afrique du Sud

Burundi

Tanzanie

Centre Afrique

Angola

Congo

Séquences Carbonatées

1 Présentation de la Ré

g

ion

g

énéralités et valorisation

des matériaux.

2 Secteurs de valorisation

Processus et questions

environnementales.

3 Travail de recherche

aspects techniques et

développement durable.

Séquences Carbonatées

1 Présentation de la Ré

g

ion

g

énéralités et valorisation

des matériaux.

2 Secteurs de valorisation

Processus et questions

environnementales.

3 Travail de recherche

aspects techniques et

développement durable.

RD Congo Kasaï Oriental S7/23 0 20 Km 24° 23° 7° 6° N

La région géologique de Mbuji-Mayi

renferme les

sédiments carbonatés

Calcaires variés et construits

Dolomies grises à chert divers avec de Horizons à stromatolithes

Dolomies construites avec intercalations des schistes

Lithologie Epaisseur (m)

Dolomies grises

Schistes dolomitiques gris

Conglomérats à éléments du socle Schistes et psammites argileux

Grès et psammites rouges dolomitiques Dolomies calcareuses 100 400 290 125 105 44 308 180 17

BII

BI

Lithostrati

g

raphie

g

énérale du

supergroupe

Calcaires variés et construits

Dolomies grises à chert divers avec de Horizons à stromatolithes

Dolomies construites avec intercalations des schistes

Lithologie Epaisseur (m)

Dolomies grises

Schistes dolomitiques gris

Conglomérats à éléments du socle Schistes et psammites argileux

Grès et psammites rouges dolomitiques Dolomies calcareuses 100 400 290 125 105 44 308 180 17

BII

BI

Lithostrati

g

raphie

g

énérale du

supergroupe

La valorisation à l’échelle industrielle

La valorisation à l’échelle industrielle

La valorisation à l’échelle industrielle

 Etudes approfondies de tous les

matériaux du supergroupe

Caractérisations

 Possibilités de valorisation de

matériaux crus ou cuits

ciment, chaux, produits dérivés.

 Développement des matériaux

respectueux de l’environnements.

Elaboration

et

Applications

La valorisation à l’échelle industrielle

Séquences Carbonatées

1 Présentation de la Ré

g

ion

g

énéralités et valorisation

des matériaux.

2 Secteurs de valorisation

Processus et questions

environnementales.

3 Travail de recherche

aspects techniques et

développement durable.

Dolomies CaMg(CO₃)₂ Impuretés Calcaires Craies Marnes CaCO₃ Impuretés CaCO₃ Argiles CaCO₃ Impuretés http://www.google.be/images Ciments Chaux

Plusieurs applications industrielles

Fabrication du ciment

Fabrication du ciment

Fabrication du ciment

80% 20%

~5% 95%

Ciment Portland

Cours chimie du ciment. ULB, 2004

Fabrication du ciment

80% 20%

~5% 95%

Ciment Portland

Cours chimie du ciment. ULB, 2004

Concassage Broyage Homogénéisation Cuisson (1450°C)

Fabrication du ciment

généralités

80% 20%

~5% 95%

Ciment Portland

Cours chimie du ciment. ULB, 2004

Concassage Broyage Homogénéisation Cuisson (1450°C) Broyage fin (Pulvérisation)

Fabrication du ciment

généralités

80% 20%

~5% 95%

Ciment Portland

Cours chimie du ciment. ULB, 2004

Concassage Broyage Homogénéisation Broyage fin (Pulvérisation) Cuisson (1450°C) Commercialisation

Fabrication du ciment

généralités

Calcaires et Argiles Clinker Ciment (portland) CaO Al₂O₃ , SiO₂ , Fe₂O₃ Na₂O - K₂O , P₂O₅ 3 CaO. SiO₂ (C₃S) 2 CaO. SiO₂ (C₂S) 3 CaO. Al₂O₃ 4 CaO. Al₂O₃ . Fe₂O₃ C-S -H Constituants

chimiques

Constituants

minéralogiques

Constituants

hydratés

Fabrication du ciment

principales phases

(

C₃A) (C₄AF) LSF =

SR =

AR = CaO

2,85 SiO₂ + 1,18Al₂O₃ + 0,7Fe₂O₃

SiO₂ Al₂O₃ + Fe₂O₃

Al₂O₃ Fe₂O₃

Nature des éléments Formulation Matériau Tolérances (%)

Effets sur produits finis

Magnésie MgO Cru 2 – 5 Hydratation difficile

Chaux libre CaO Clinker 0,6 – 2,8 Expansion

Alcalis Na₂O - K₂O Cru 0 ,5 – 1,5 Fondants

Anhydride Sulfurique SO₃ Clinker 0,05 – 1,5 Volume/Toxicité

Dioxyde de Titane TiO₂ Clinker 0,15 – 0,4 Couleur noire

Oxydes de Manganèse Mn₂O₃ Clinker 0,05 – 1,2 Couleur noire

Pentoxyde de Phosph. P₂O₅ Clinker 0,05 – 0,6 Couleur jaune

Chlore Cl Clinker 0 – 0,1 Corrosion

Fluor F Clinker 0,6 – 2,8 -

Fabrication du ciment

Calcaires et Argiles Clinker Ciment (portland) Cuisson 1450°C 100°C

Fabrication du ciment

Température Gaz

Fabrication du ciment

étapes de cuisson

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 (° C) Te m pérature 50 100 150 200 (mètres) Température Matières Matières premières Gaz

Température Gaz 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 (° C) Te m pérature 50 100 150 200 (mètres) Température Matières Matières premières Gaz Déshydratation

Fabrication du ciment

étapes de cuisson

Température Gaz 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 (° C) Te m pérature 50 100 150 200 (mètres) Température Matières Matières premières Gaz Calcination

Fabrication du ciment

étapes de cuisson

Température Gaz 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 (° C) Te m pérature 50 100 150 200 (mètres) Température Matières Matières premières Gaz Calcination CaCO₃ CaO + CO₂

Décarbonatation

(950 – 1000°C)

Fabrication du ciment

étapes de cuisson

Température Gaz 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 (° C) Te m pérature 50 100 150 200 (mètres) Température Matières Matières premières Gaz Echauffement

Fabrication du ciment

étapes de cuisson

Température Gaz 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 (° C) Te m pérature 50 100 150 200 (mètres) Température Matières Matières premières Gaz Clinkerisation

Fabrication du ciment

étapes de cuisson

Température Gaz 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 (° C) Te m pérature 50 100 150 200 (mètres) Température Matières Matières premières Gaz Clinkerisation 1340°C C + A + F C₃ A + C₄ AF

Fabrication du ciment

étapes de cuisson

Température Gaz 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 (° C) Te m pérature 50 100 150 200 (mètres) Température Matières Matières premières Gaz Clinkerisation 1340°C C + A + F C₃ A + C₄ AF 1450°C C + S C₂ S C₃ S

Fabrication du ciment

étapes de cuisson

Composé Alite Belite Celite Composition chimique Silicate tricalcique 3CaO - SiO2 (C3S) Silicate bicalcique 2CaO - SiO2 (C2S) Aluminate tricalcique 3CaO - Al2O3 (C3A) Aluminoferrite 4CaO - Fe2O3 - Al2O3 (C4AF)

Vitesse d'hydratation Rapide (heures) Lente (jours) Instantanée Très rapide (minutes)

Développement de la

résistance Rapide (jours) Lente (semaine) Très rapide (1 jour) Très rapide (1 jour)

Résistance finale Forte

(dizaines de N/mm²) Probablement forte : dizaines de N/mm² Faible : quelques N/mm² Faible : quelques N/mm² Chaleur d'hydratation Moyenne

(~ 500 J/g) Basse : ~ 250 J/g Très élevée : ~ 850 J/g Moyenne : ~ 420 J/g Remarque Constituant caractéristique des ciments portland Instable à l'eau,

sensible à l'attaque des sulfates

Donne au ciment sa couleur grise

Fabrication du ciment

Composé Alite Belite Celite Composition chimique Silicate tricalcique 3CaO - SiO2 (C3S) Silicate bicalcique 2CaO - SiO2 (C2S) Aluminate tricalcique 3CaO - Al2O3 (C3A) Aluminoferrite 4CaO - Fe2O3 - Al2O3 (C4AF)

Vitesse d'hydratation Rapide (heures) Lente (jours) Instantanée Très rapide (minutes)

Développement de la

résistance Rapide (jours) Lente (semaine) Très rapide (1 jour) Très rapide (1 jour)

Résistance finale Forte

(dizaines de N/mm²) Probablement forte : dizaines de N/mm² Faible : quelques N/mm² Faible : quelques N/mm² Chaleur d'hydratation Moyenne

(~ 500 J/g) Basse : ~ 250 J/g Très élevée : ~ 850 J/g Moyenne : ~ 420 J/g Remarque Constituant caractéristique des ciments portland Instable à l'eau,

sensible à l'attaque des sulfates

Donne au ciment sa couleur grise

Fabrication du ciment

Composé Alite Belite Celite Composition chimique Silicate tricalcique 3CaO - SiO2 (C3S) Silicate bicalcique 2CaO - SiO2 (C2S) Aluminate tricalcique 3CaO - Al2O3 (C3A) Aluminoferrite 4CaO - Fe2O3 - Al2O3 (C4AF)

Vitesse d'hydratation Rapide (heures) Lente (jours) Instantanée Très rapide (minutes)

Développement de la

résistance Rapide (jours) Lente (semaine) Très rapide (1 jour) Très rapide (1 jour)

Résistance finale Forte

(dizaines de N/mm²) Probablement forte : dizaines de N/mm² Faible : quelques N/mm² Faible : quelques N/mm² Chaleur d'hydratation Moyenne

(~ 500 J/g) Basse : ~ 250 J/g Très élevée : ~ 850 J/g Moyenne : ~ 420 J/g Remarque Constituant caractéristique des ciments portland Instable à l'eau,

sensible à l'attaque des sulfates

Donne au ciment sa couleur grise

Fabrication du ciment

résistances mécaniques

Les phases silicatées (C₂S , C₃S) offrent des bonnes résistances mécaniques

Fabrication du ciment

Fabrication du ciment

Aspects environnementaux & gestion des ressources

Emission des gaz à effet de serre

Forte consommation énergétique

Epuisement des ressources naturelles

870 kg de CO₂ /tonne clinker SO_x , NO_x et autres.

Processus de décarbonatation

Combustion

Combustibles

fossiles

Autres activités. 5000 à 8000 MJ /tonne de ciment Plus de 350 à 470 Kwh d’ énergie électrique Concassage, broyage,

Clinkerisation

2 Tonnes de matières premières pour 1 Tonne de

ciment.

Emission des gaz à effet de serre CO₂

Forte consommation énergétique

Epuisement des ressources naturelles

Répartition émissions CO₂ par secteur

Challenges

Fabrication du ciment

Emission des gaz à effet de serre CO₂

Forte consommation énergétique

Epuisement des ressources naturelles

Répartition émissions CO₂ par secteur

Challenges

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)

 Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)  Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes http://www.oilsands.alberta.ca/ccs.html

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)  Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes

CCS Scénarios. MMRF and standard technology assumptions (Australia)

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)

 Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes Source FEBELCEM

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)

 Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)

 Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes Matières premières Four à Clinker Ciment

Broyage

Ajouts

Cuisson

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)

 Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes Matières premières Four à Clinker Ciment

Broyage

Laitiers

CV

Fumées de silice

Pouzzolanes

Ajouts

Cuisson

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)

 Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes Matières premières Four à Clinker Ciment

Broyage

Laitiers

CV

Fumées de silice

Pouzzolanes

Laitiers

CV

Phosphogypses

Anhydrite

Ajouts

Cuisson

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)

 Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes Matières premières Four à Clinker Ciment

Broyage

Laitiers

CV

Fumées de silice

Pouzzolanes

Laitiers

CV

Phosphogypses

Anhydrite

Fillers

Ajouts

Cuisson

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)

 Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes

(Gilles Van Rompaey. Thèse ULB, 2006)

Fabrication du ciment

Types ciments

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)  Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes

Fours à énergie solaires (coût élevé)

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)  Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes

Fours à énergie solaires (coût élevé)

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)  Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes Clinker ( OPC )

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)  Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes Clinker ( OPC )

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)  Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes

Celitement

( GmbH )

Fabrication du ciment

Mesures

 Technologie CCS ?

 Utilisation des ressources énergétiques non fossiles (déchets, pneus , huiles,…)  Ressources minérales alternatives Laitiers Cendres volantes Silices de fumées Pouzzolanes  Technologies innovantes Novacem ? MgO + Additifs = Calera ? + + = Calix’s ? Silicates de Mg Liant Hydraulique Carbonates Mg et Ca Hydroxydes Mg et Mg CO₂ ab. Ca et Mg Eau de Mer

Fabrication du ciment

(CaO)

₂

SiO

₂

CaO

CaO.MgO

Ca(OH)

₂

+(CaO)

₂

SiO

₂

Ca(OH)

₂

Ca(OH)

₂

.Mg(OH)

₂

Ca(OH)

₂

.MgO

Calcaires

Dolomies

Calcaires

Argileux

Hydratation

Matièr

es

prem

ièr

es

Dolomie décarbonatée Chaux vive

Chaux semi- hydratée

Chaux totalement hydratée

Chaux éteinte Chaux hydraulique DL SL CL CaCO₃ + (SiO₂; Al₂O₃; Fe₂O₃) 950°C 950°C > 1000°C

Décarbonatation

Type N Type S NHL HL

Fabrication de la Chaux

généralités

(CaO)

₂

SiO

₂

CaO

CaO.MgO

Ca(OH)

₂

+(CaO)

₂

SiO

₂

Ca(OH)

₂

Ca(OH)

₂

.Mg(OH)

₂

Ca(OH)

₂

.MgO

Calcaires

Dolomies

Calcaires

Argileux

Hydratation

Matièr

es

prem

ièr

es

Dolomie décarbonatée Chaux vive

Chaux semi- hydratée

Chaux totalement hydratée

Chaux éteinte Chaux hydraulique DL SL CL CaCO₃ + (SiO₂; Al₂O₃; Fe₂O₃) 950°C 950°C > 1000°C

Décarbonatation

Type N Type S NHL HL

Fabrication de la Chaux

généralités

Domaines Fonction Spécifications

Sidérurgie Fondant des impuretés Faible teneur en S, Si et en

CO₂ résiduel

Métallurgie MNF Modificateur PH _{Teneur faible en Impuretés}

Chimie Réactif pour PCC, CaCl₂ ,

coagulant, Floculant,..

Chaux très pur.

Environnement Coagulant, floculant,

désinfection, désulfurer les fumées,…

Pureté, alcalinité, …

Construction Plastifiant, Liant, agent de

blanchiment, …

Alcalinité, Blancheur,…

Agriculture Correcteur PH _{, engrais,… toute qualité}

Verrerie Améliore les qualités du verre

Plusieurs applications de la Chaux

Domaines Fonction Spécifications

Sidérurgie Fondant des impuretés Faible teneur en S, Si et en

CO₂ résiduel

Métallurgie MNF Modificateur PH _{Teneur faible en Impuretés}

Chimie Réactif pour PCC, CaCl₂ ,

coagulant, Floculant,..

Chaux très pur.

Environnement Coagulant, floculant,

désinfection, désulfurer les fumées,…

Pureté, alcalinité, …

Construction Plastifiant, Liant, agent de blanchiment, …

Alcalinité, Blancheur,…

Agriculture Correcteur PH _{, engrais,… toute qualité}

Verrerie Améliore les qualités du verre

Plusieurs applications de la Chaux

La Chaux hydraulique

observations

Ciment Chaux _Hydraulique

Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social

Ciment Chaux _Hydraulique Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social

La Chaux hydraulique

observations

Ciment Chaux _Hydraulique Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social Rc : 70 N/mm2 _{Rc: 5 -15 N/mm}2 ( NHL 5) Génie civil Construction Génie civil Construction

La Chaux hydraulique

observations

Ciment Chaux _Hydraulique Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social Rc : 70 N/mm2 _{Rc: 5 -15 N/mm}2 ( NHL 5) Maçonnerie Mortier Maçonnerie Mortier

La Chaux hydraulique

observations

Ciment Chaux _Hydraulique Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social 1450 ° C 1000-1150 °C C₂S Energie Energie C₃S

La Chaux hydraulique

observations

Ciment Chaux _Hydraulique Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social Décarbonatation Emissions Emissions Décarbonatation

La Chaux hydraulique

observations

Ciment Chaux _Hydraulique Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social Epuisement Ressources naturelles Epuisement Ressources naturelles

La Chaux hydraulique

observations

Ciment Chaux _Hydraulique Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social Rc : 70 N/mm2 _{Rc: 5 -15 N/mm}2 ( NHL 5) Prix de revient

élevé Prix de revient _faible

La Chaux hydraulique

Ciment Chaux _Hydraulique Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social

La Chaux hydraulique

observations

Comment produire un liant respectueux de

l’environnement ?

avec les ressources locales

Ciment Chaux _Hydraulique

Propriétés Hydrauliques Resistances mécaniques Environnement Economie Social

Séquences Carbonatées

1 Présentation de la Ré

g

ion

g

énéralités et valorisation

des matériaux.

2 Secteurs de valorisation

Processus et questions

environnementales.

3 Travail de recherche

aspects techniques et

développement durable.

MEB Thématique Résultats Géo-Modeleur Chaux Ciment Autres Affleurements, Carrières, Sondages. Bibliographie Matériau Microscopie Opt Spectro XRF SIG Diffracto XRD Macroscopie

Dé

veloppe

ment

du

rable

ATG - ATD

Travail

méthodologie

VILLES

MATERIAUX Kinshasa Matadi Bandundu Lushi Mbuji-Mayi

Béton armé 6,70 0,00 0,00 5,78 8,27

Murs en briques ciment

78,27 53,60 4,76 10,65 18,17

Murs en briques cuites 2,11 1,76 0,00 52,80 0,17

Murs en adobe 4,64 34,55 85,71 21,19 63,10(83,50) Murs en pisé 1,53 0,00 4,76(83,15) 0,96 1,25 Tôle galvanisée 81,39 98,46 61,90 92,49 94,54 Eternit 10,53 0,00 0,00 1,88 0,00 Tuiles 2,31 1,54 0,00 4,67 0,63 Autres 5,77 0,00 38,10 0,96 4,83 2,31 1,54 0,00 4,67 0,63 1,53 0,00 4,76(83,15) 0,96 1,25 Source: ENHAPSE/RDC 1999

Indicateurs de la qualité de

construction

2,11 1,76 0,00 52,80 0,17 4,64 34,55 85,71 21,19 63,10(83,50)

Eléments

1999

2008 à

2011

Population

(Kinshasa)

6M

+/- 10M

Prix Sac

Ciment

(Kinshasa)

Env. 8$

40 - 12$

Enquête 1999 (PNUD+ CNUEH)

PANH. Prioritaires (Urgence): PMLC

 Besoins de construction

 Valoriser les matériaux

 Développement durable:

Environnement

+ Economie +

social

Quelques observations

Sommaire

 Aperçu bibliographique

 Sites d’exploitation

 Secteurs de valorisation

 Perspectives pour un

développement durable

1. Aperçu bibliographique

Nature des éléments Formulation Tolérances (%) Effets sur produits finis

Silice SiO₂ 35 – 85 Contraction de la masse,..

Alumine Al₂O₃ 9 – 45 T° cuisson + Réfraction

Magnésie MgO 0 – 5 Porosité

Chaux CaO 0 – 25 Porosité

Oxydes de manganèse MnO ? Couleur noire

Sesquioxyde de fer Fe₂O₃ 0 – 9 Couleur rougeâtre

Fondant

Oxyde de titane TiO₂ 0,3 – 2 Couleur jaune

Oxydes alcalins Na₂O + K₂O 1 – 5 Fondants

Gaz carbonique CO₂ 0 – 13 Volume

Anhydride sulfurique SO₃ 0 – 3 Volume/Toxicité

Eau de combinaison H₂O 5 - 11 Volume/Poids

 Craie

 Matériau (sol)

 Sels solubles (SO

₄2-

_,…)

sulfates

 Pierrailles en gros grain

présence de CaCO

₃

chaux vive

+

humidité

Eclatement

trop basique P

H

_{> 10}

ou trop acide P

H

_{< 4,5}

1. Aperçu bibliographique

Argiles: éléments nuisibles à éviter

Eclatement de la masse

 Matières et impuretés

organiques

 Pyrite

sulfure de fer

 Eléments toxiques

Pb, As, U, Cd, …

Brûlent à la cuisson

Porosité

émissions CO

₂

1. Aperçu bibliographique

TYPES D’ARGILES CARACTERISTIQUES GROUPE Chimiques Autres Réfractaires 25-45% Al₂O₃ Peu de Na₂O + K₂O A.G ø+ k Kaolinite

Argiles pour produits blancs Fe₂O₃ < 1% Al₂O₃ A.G ø+ k Argiles grésantes Na₂O + K₂O CaO + MgO A.G ø+ k Illito-kaolinitique

Argiles pour terre cuite et faïence TiO₂ + Fe₂O₃ >3% CaO + MgO A.G ø+ k Varié

1. Aperçu bibliographique

Produits finis Fractions granulo Stabilisants (ppaux) Briques stabilisées 15% Argiles et limons 30% Sable fin 30% Sable grossier 25% Gravier fin

Ciment

35% Argiles 25% Sable fin 25% Sable grossier 15% Gravier fin

Chaux

Briques cuites

_{40% Argiles}

_-

Tuiles

_{40% Argiles}

_-

Céramique fine

_D<50µm

_-

1. Aperçu bibliographique

Terminologie

Teneurs limites du constituant principal

PHTA (Groupe 1) Al₂O₃ ≥ 56% PHTA (Groupe 2) 45% ≤ Al₂O₃ < 56% Produits argileux 30% ≤ Al₂O₃ < 45% Produits silico- argileux 10% ≤ Al₂O₃ < 30% SiO₂< 85%

Produits siliceux 85% ≤ SiO₂< 93%

Produits de silice SiO₂≥ 93%

1. Aperçu bibliographique

Silicates à basse

teneur

en

Al

₂

O

₃

(≤ 45%)

Silicates à haute

teneur

en

Al

₂

O

₃

(

65-70%)

Argiles

Kaolins

Bauxites

Cyanites

Sillimanites

Andalousites

Produits céramiques classiques (non réfractaires) Produits céramiques réfractaires % de mull ite da ns le pr odui t cuit (e n au gmen ta tion)

1. Aperçu bibliographique

Sites

 Kasangulu  Lutendele  Brikin  Luzizila  Kingabwa  Lemba Imbu  N’Djili Cecomaf

2. Sites d’ exploitation

1. Puits

2. Mélange: argile

+ eau

3. Fabrication des

baguettes

2. Sites d’ exploitation

3. Fabrication des

baguettes

6. commercialisation

Etranger

* Congo Brazza * Angola * Gabon Localement * Céramique (Boukin,…) * Cosmétique ( mabele,.) *Pharmaceutique * Briques crues,…

2. Sites d’ exploitation

L’usine est vétuste

2. Sites d’ exploitation

Extraction

2. Sites d’ exploitation

Séchage / Préparation

2. Sites d’ exploitation

Vente et Transport

2. Sites d’ exploitation

Confection des briques crues

2. Sites d’ exploitation

Gisements du Type 1  Kasangulu  Lutendela  Brikin  Luzizila  Kingabwa  Lemba Imbu  N’Djili Cecomaf Gisements du Type 2

Sites Pilotes

 Kasangulu  Lutendela  Brikin  Luzizila  Kingabwa  Lemba Imbu  N’Djili Cecomaf

2. Sites d’ exploitation

•

Teneur en eau naturelle

•

Teneur en matières organiques

•

Equivalent de Sable

•

Limites d’Atterberg

•

Analyses granulométriques

•

XRD

•

XRF

•

Microscopies

•

P

H

•

Proctor

•

IR

•

Eléments en TM et/ou toxiques

•

Confection des briquettes expérimentales

cuites et stabilisées

•

Caractérisations technologiques

et minéralogiques des briquettes fabriquées

3. Secteurs de valorisation

Site de

Kingabwa

Site de

Kasangulu

Industrie de la porcelaine Industrie réfractaire Industrie sanitaire Industrie des carrelages Industrie des plastiques Industrie cosmétique et pharmaceutique Briqueterie Tuilerie Industrie de peinture

3. Secteurs de valorisation

Matériaux

naturels

Site de

Kingabwa

Site de

Kasangulu

Industrie de la porcelaine Industrie réfractaire Industrie sanitaire Industrie des carrelages Industrie des plastiques Industrie cosmétique et pharmaceutique Briqueterie Tuilerie Industrie de peinture

3. Secteurs de valorisation

Matériaux

naturels

Site de

Kingabwa

Site de

Kasangulu

Industrie de la porcelaine Industrie réfractaire Industrie sanitaire Industrie des carrelages Industrie des plastiques Industrie cosmétique et pharmaceutique Briqueterie Tuilerie Industrie de peinture

3. Secteurs de valorisation

Matériaux

naturels

Site de

Kingabwa

Site de

Kasangulu

Kaolin de

Charge

Industrie de la porcelaine Industrie réfractaire Industrie sanitaire Industrie des carrelages Industrie des plastiques Industrie cosmétique et pharmaceutique Briqueterie Tuilerie Industrie de peinture

3. Secteurs de valorisation

Matériaux

naturels

Site de

Kingabwa

Site de

Kasangulu

Céramique

Fine

Kaolin de

Charge

Industrie de la porcelaine Industrie réfractaire Industrie sanitaire Industrie des carrelages Industrie des plastiques Industrie cosmétique et pharmaceutique Briqueterie Tuilerie Industrie de peinture

3. Secteurs de valorisation

Matériaux

naturels

Site de

Kingabwa

Site de

Kasangulu

Céramique

Fine

Kaolin de

Charge

Industrie de la porcelaine Industrie réfractaire Industrie sanitaire Industrie des carrelages Industrie des plastiques Industrie cosmétique et pharmaceutique Briqueterie Tuilerie Industrie de peinture

3. Secteurs de valorisation

Matériaux

naturels

Matériaux

naturels

Site de

Kingabwa

Site de

Kasangulu

Céramique

Fine

Kaolin de

Charge

Industrie de la porcelaine Industrie réfractaire Industrie sanitaire Industrie des carrelages Industrie des plastiques Industrie cosmétique et pharmaceutique Briqueterie Tuilerie Industrie de peinture

3. Secteurs de valorisation

1. Terre cuite: Energie + Déchets gazeux produits

2. Terre crue: Qualité des produits + Grande main d’oeuvre

121.918,1T CO

₂

FBB

ATB

Fedicer

4. Perspectives d’un développement durable

Géo(Bio)polymérisation

NaOH

+

Argiles

KOH

Produits stables

et résistants

B.T

4. Perspectives d’un développement durable

Géo(Bio)polymérisation

NaOH

+

Argiles

KOH

Produits stables

et résistants

B.T

4. Perspectives d’un développement durable

Géo(Bio)polymérisation

Kaolinite Al (VI) _{Poly (sialate) Al} (IV) _{Poly (cyclodisialate)}

4. Perspectives d’un développement durable

0,5 – 2% en poids: Bonne résistance à l’eau 2 – 5% en poids: Rc 4 à 6 MPa

5 – 10% en poids: Rc 8 à 60MPa

Terre latéritique

Géo(Bio)polymérisation

4. Perspectives d’un développement durable

Brique

géopolymère

L.T.G.S

Géo(Bio)polymérisation

4. Perspectives d’un développement durable

Coque de l’œuf de poule

Diatomées

Coccolithes

*Bio-ciments

*

Moindre énergie

*

Peu d’émission de CO

₂

Basse T°

Biominéralisation

4. Perspectives d’un développement durable

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle en (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Guinée Milo-Kankan 20 000 Tunnel Graines de coton

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle en (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Rwanda Amegerwa/Kigali Ruliba/ Kigali 20 000 15 000 Rectangulaire, Tunnel Parches de café

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle en (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Mali TCB/ Bamako 20 000 Hoffmann

Graines de coton, Bois de chauffe

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle en (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Tchad Hélico/Djamena 20 000 Hoffmann Graines de coton

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Benin Agbodomey 9 000 Rectangulaire

Coques de noix palmistes

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Uganda Kampala-Entebbe 36 500 Hoffmann Parches de café

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Maroc Plusieurs ---- ---- Grignons d’olive

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Sénégal Dakar ---- ---- Coques d’arachides

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux Burundi Bujumbura 9 000 Rectangulaire Parches de café

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Lieu Production Annuelle (T/an) Type de Four Combustibles Végétaux RD Congo Kwilu-Ngongo 20 000 Hoffmann

Bagasses de canne à sucre

4. Perspectives d’un développement durable

Pays Maroc Mali Guinée Benin Tchad Uganda

4. Perspectives d’un développement durable

En activité

En cours…

Rénovation Burundi (CERATEC)

Sénégal (CERATEC) Rd Congo (CERATEC)

4. Perspectives d’un développement durable

Kwilu-Ngongo Dakar

Projets

Encadrement des

exploitants artisanaux

Promotion et Valorisation des

Ressources naturelles

Développement des Communautés

Concernées

Protection de l’environnement

Création des PME et des GE

4. Perspectives d’un développement durable

4. Perspectives d’un développement durable

4. Perspectives d’un développement durable

4. Perspectives d’un développement durable

Type de Permis Nom du Permis Autorité compétente Etude

environnementale

Droit de Carrières de Recherches

Autorisation de Recherche des Produits de Carrière

Division Provinciale des

Mines (pour mat. Constr) _PAR

Droit de Carrières d’Exploitation

Autorisation d’Exploitation de Carrière Permanente

-Division Provinciale des Mines (pour mat. Constr) - Ministère des Mines

(autres matériaux) EIE + PGEP

Autorisation d’Exploitation de Carrière Temporaire

-Division Provinciale des Mines (pour mat. Constr) - Ministère des Mines

(autres matériaux) PAR

4. Perspectives d’un développement durable