La présente invention concerne un procédé et une installation de traitement de déchets contenant des composés métalliques, en particulier de déchets d’équipement électrique et électronique (D3E).

Ces déchets sont généralement stockés sur des sites de stockage et de traitement, notamment dans les pays en voie de développement. L’impact écologique d’un tel stockage est extrêmement lourd. En effet, ce stockage entraine une pollution aux métaux lourds des compartiments terrestres, aquatiques et atmosphériques, et le transport des déchets vers les sites de stockage présente un coût énergétique important.

Le traitement de ces déchets en vue de leur recyclage permet de répondre à un contexte complexe d'amenuisement des ressources en métaux et terres rares. Or, l’impact sociétal d’un tel recyclage est également lourd, en raison, entre autres, de l’empoisonnement aux métaux lourds des ouvriers travaillant au recyclage.

La valorisation de tels déchets, dont la production annuelle est de l’ordre de 50 millions de tonnes, est donc un enjeu important tant sur le plan technologique que sur les plans sociétal, écologique et économique.

Actuellement, le recyclage des déchets d’équipement électrique et électronique fait généralement appel à des techniques utilisées dans l’industrie minière (séparateur à courant de foucault, pyrométallurgie, hydrométallurgie, biométallurgie) mais s’avère techniquement compliqué du fait de la complexité de la matrice à traiter par rapport à un minerai classique. En effet, ces déchets sont composés en moyenne à 30% de polymères (bakélite, époxyde, antioxydant, retardateurs de flammes), à 30% de céramiques et à 40% de métaux, notamment du cuivre, du fer, de l’aluminium, su zinc, de l’étain, du plomb... .

Les techniques physicochimiques comme la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie sont relativement matures. Cependant, ces techniques présentent un certain nombre d’inconvénients. En particulier, elles sont très polluantes et potentiellement dangereuses, de par l’usage d’acides, d’oxydants puissants, de solvants, et génèrent potentiellement des émanations de dioxines et furanes. Elles sont en outre très énergivores, car elles nécessitent l’utilisation de fours, d’autoclaves sous pression, et le convoyage des déchets vers de grandes usines de traitement. Ces techniques sont par ailleurs peu sélectives et ne sont toujours pas profitables par rapport à l’extraction minière.

La séparation par courant de Foucault est une technique utilisant des champs magnétiques pour séparer des métaux ferreux et non ferreux à sec. Cependant, bien qu’utilisée dans beaucoup d’unités de tri, elle est très peu sélective dans son état actuel pour les déchets d’équipement électrique et électronique. Pour augmenter la sélectivité, il serait nécessaire de broyer extrêmement finement les déchets, ce qui augmenterait le coût énergétique et rendrait alors cette technique potentiellement dangereuse de par la possibilité de l’émergence d’arcs électriques.

La biométallurgie (appelée ci-après biolixiviation), qui est elle-même extrapolée de techniques minières, est une approche prometteuse qui utilise des microorganismes en milieu liquide pour l’extraction des métaux de manière directe via une interaction entre le microorganisme et le métal ou minerais d’intérêt, ou indirectement grâce à un métabolite secondaire synthétisé par le microorganisme (par exemple du cyanure). Néanmoins, cette technique est toujours en développement et souffre de nombreux défauts.

En particulier, cette technique est toujours énergivore, de par la nécessité de broyer les déchets à l’état de farine électronique d’environ 100 pm de diamètre, et reste polluante, en raison de l’utilisation d’acides ou de cyanure et la génération de métaux lourds dissous. En outre, le rendement de cette méthode est très faible et est techniquement lourde à mettre en œuvre.

A l’heure actuelle, la méthode la plus aboutie est une méthode de biolixiviation indirecte qui utilise des bactéries acidophiles. Cette technique est un double procédé qui utilise des bactéries ferro-oxydantes (par exemple Acidithiobacillus ferrooxydans) et des bactéries sulfato-oxydantes (par exemple Acidithiobacillus thiooxidans)

Bien que théoriquement très efficace en condition de laboratoire, ce procédé souffre de nombreux inconvénients qui empêchent son industrialisation pour l’heure. Notamment, ce procédé nécessite des intrants chimiques substantiels, son rendement reste faible, et nécessite de broyer très finement les déchets jusqu’à obtenir de la farine électronique de très fin diamètre (45 à 100 pm), ce qui entraîne un coût énergétique important. En outre, presque tous les éléments valorisables sont solubilisés sous forme ionique ce qui complexifie grandement la séparation différentielle en aval. De surcroit, le processus de biolixiviation est fondé sur deux souches de bactéries, ce qui représente un risque de crash bactérien en cas de contamination par d'autre microorganismes acidophiles ou d’attaque phagique avec une contamination persistante de l’infrastructure.

Dans ce contexte, un but de l’invention est de fournir un procédé de traitement de déchets et un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé qui présente une sélectivité élevée, un rendement compatible avec des spécifications industrielles, un risque de contamination limité et qui permette de minimiser les intrants chimiques et énergétiques.

A cet effet, l’invention a pour objet Procédé de traitement de déchets sous forme de granulats, notamment de déchets d’équipement électrique et électronique, lesdits déchets contenant des composés métalliques, le procédé comprenant les étapes suivantes :

• fourniture d’un mélange gazeux comprenant de l’ammoniac et du sulfure d’hydrogène, et optionnellement d’autres gaz sulfurés

• production, à partir dudit mélange gazeux, par mise en contact du mélange gazeux avec une solution aqueuse, d’au moins une solution lixiviante comprenant de l’ammoniaque NH4OH et de l’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou des polysulfures d'ammonium,

• lixiviation d’au moins un composé métallique desdits déchets, comprenant une mise en contact desdits déchets avec la solution lixiviante dans une enceinte, pour obtenir, par réaction du composé avec la solution lixiviante, un lixiviat comprenant un métal précipité sous forme de sulfures,

• extraction du lixiviat de l’enceinte.

Le procédé selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageable :

• la fourniture du mélange gazeux comprend la production dudit mélange gazeux par un digesteur anaérobie par décomposition d’une matière organique fermentescible telle que du lisier ;

• les déchets sont sous forme de granulats de diamètre compris entre 5 et 10 mm ;

• la production de la solution lixiviante comprend :

■ une phase d’extraction, à partir du mélange gazeux, d’un mélange gazeux intermédiaire comprenant du sulfure d’hydrogène H2S, la phase d’extraction comprenant une mise en contact du mélange gazeux avec une première solution aqueuse pour solubiliser au moins une partie de l’ammoniac du mélange gazeux dans la première solution aqueuse, et une extraction, depuis la première solution aqueuse, du mélange gazeux intermédiaire appauvri en ammoniac, et,

■ une phase de production de ladite solution lixiviante par mise en contact du mélange gazeux intermédiaire avec une deuxième solution aqueuse ;

• la phase d’extraction comprend en outre un prélèvement, depuis la solution aqueuse, d’une première solution aqueuse enrichie en ammoniaque, et l’étape de lixiviation comprend une mise en contact de la solution aqueuse enrichie en ammoniaque avec les déchets dans ladite enceinte ;

• l’étape de lixiviation comprend au moins une réaction d’oxydo-réduction et au moins une réaction de sulfuro-réduction entre le composé métallique et la solution lixiviante ; • le procédé comprend un prélèvement, depuis ladite enceinte, d’un mélange de gaz résiduels comprenant de l’ammoniac ;

• le procédé comprend la production, à partir du mélange de gaz résiduels, d’une deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque, par solubilisation d’au moins une partie de l’ammoniac contenu dans le mélange de gaz résiduels, l’étape de lixiviation comprenant une mise en contact de la deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque avec les déchets dans ladite enceinte ;

• le mélange gazeux comprend en outre du méthane, le mélange de gaz résiduels comprenant du méthane, le procédé comprenant en outre la production, à partir du mélange de gaz résiduels, d’une énergie électrique.

L’invention a également pour objet une installation de traitement de déchets sous forme de granulats, notamment des déchets d’équipement électrique et électronique, lesdits déchets contenant des composés métalliques, l’installation comprenant :

• un module de fourniture d’un mélange gazeux comprenant de l’ammoniac et du sulfure d’hydrogène et optionnellement d’autres gaz sulfurés,

• un module de traitement des déchets, ledit module de traitement comprenant : i. un système de production d’une solution lixiviante, configuré pour recevoir en entrée ledit mélange gazeux, pour mettre en contact ledit mélange gazeux avec une solution aqueuse, et pour produire en sortie au moins une solution lixiviante comprenant de l’ammoniaque NH4OH et de l’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou des polysulfures d'ammonium, ii. un système de lixiviation, comprenant une enceinte, le système de lixiviation comprenant des moyens de mise en contact desdits déchets avec la solution lixiviante dans l’enceinte pour obtenir, par réaction d’au moins un composé métallique desdits déchets avec la solution lixiviante, un lixiviat comprenant un métal précipité sous forme de sulfures, et iii. des moyens d’extraction du lixiviat hors de l’enceinte.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles :

[Fig 1] La Figure 1 est un schéma illustrant une installation de traitement selon un premier mode de réalisation de l’invention ;

[Fig 2] La Figure 2 est un schéma illustrant une partie d’une installation de traitement selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

Le procédé selon l’invention est un procédé de traitement de déchets comprenant des composés métalliques. Les déchets sont par exemple des déchets d’équipement électrique et électronique. Ces composés métalliques comprennent par exemple au moins un métal choisi parmi Cu, Fe, Al, Zn, Sn, Pb, Ni, Pt, Au, Ag et Pd, et/ou au moins un oxyde de ces métaux.

A titre d’exemple, ces déchets comprennent à titre d’exemple entre 10% et 30% en masse de composés de cuivre, en particulier Cu et/ou CuO.

Dans le mode de réalisation illustré sur la Figure 1, l’installation 1 de traitement comprend un module de fourniture 3 d’un mélange gazeux, un module de traitement 5 des déchets et un module de production d’énergie 7.

Le module de fourniture 3 du mélange gazeux est propre à fournir au module de traitement 5 des déchets un mélange gazeux MG comprenant de l’ammoniac NH3 et du sulfure d’hydrogène H2S.

Le mélange gazeux MG peut en outre comprendre du méthane CH ₄ et/ou du dioxyde de carbone CO2. A titre d’exemple, le mélange gazeux MG comprend entre 50% et 70% de méthane, entre 20% et 30% de dioxyde de carbone, entre 1% et 10% d’ammoniac et entre 1% et 30% de sulfure d’hydrogène. La présence d'autres gaz contaminants, par exemple H ₂ O, H ₂ , autre gaz soufrés, organochlorés, organofluorés, siloxanes et diazote...est également possible.

Dans l’exemple illustré sur la Figure 1, le module de fourniture 3 du mélange gazeux comprend au moins un digesteur anaérobie 9, configuré pour produire, par décomposition ou fermentation d’une matière organique fermentescible telle que du lisier et/ou des algues, notamment des algues vertes, un mélange gazeux MG comprenant de l’ammoniac, du sulfure d’hydrogène, du méthane et du dioxyde de carbone.

En particulier, le digesteur anaérobie 9 comprend une cuve 11 pouvant être scellée hermétiquement. La cuve 11 a par exemple un volume intérieur compris entre 10 et 60 m ³ , notamment entre 20 et 50 m ³ .

La cuve 11 est propre à être alimentée en matière organique fermentescible via un conduit d’alimentation 13.

La cuve 11 est munie de moyens de chauffage de la matière organique reçue dans la cuve 11 , adaptés pour maintenir l’intérieur de la cuve 11 à une température par exemple comprise entre 50°C et 60°C.

La cuve 11 est conçue afin de pouvoir fonctionner avec des produits fermentescibles chargés en sels ou non.

La cuve 11 comprend en outre des moyens de contrôle et de stabilisation du pH du contenu de la cuve 11 afin de maintenir le pH de la matière organique fermentescible, lors de sa fermentation, notamment entre 7 et 8. La cuve 11 comprend un conduit 14 de sortie du mélange gazeux MG produit par fermentation de la matière organique fermentescible.

La cuve 11 comprend en outre un conduit 15 d’évacuation de boues produites par fermentation de la matière organique fermentescible.

De préférence, le module de fourniture 3 du mélange gazeux comprend en outre un dispositif 16 de contrôle du débit du mélange gazeux, notamment un gazomètre. Le dispositif 16 de contrôle de débit est disposé sur le conduit 14 en sortie de la cuve 11 , et est configuré pour contrôler le débit du mélange gazeux MG fourni au module de traitement 5 des déchets.

Le module de traitement 5 des déchets comprend un système de production 17 d’une solution lixiviante et un système de lixiviation 19.

De préférence, le module de traitement 5 comprend en outre un système de recirculation 21 .

Le système de production 17 est configuré pour recevoir en entrée le mélange gazeux MG fourni par le module de fourniture 3 du mélange gazeux.

Le système de production 17 est en outre configuré pour mettre en contact le mélange gazeux MG reçu avec une solution aqueuse, et pour produire en sortie au moins une solution lixiviante notée SL, comprenant de l’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou des polysulfures d’ammonium et de l’ammoniaque NH4OH. Le système de production 17 est destiné à fournir la solution lixivante SL au système de lixiviation 19.

A cette fin, le système de production 17 comprend au moins une colonne de solubilisation, propre à recevoir une solution aqueuse (par exemple de l’eau douce), à injecter le mélange gazeux dans la solution aqueuse pour solubiliser au moins une partie des gaz contenus dans le mélange gazeux, et pour fournir en sortie la solution lixiviante.

Dans l’exemple illustré sur la Figure 1, le système de production 17 comprend une première colonne 23 et une deuxième colonne 25.

La première colonne 23 est destinée à extraire, depuis le mélange gazeux MG, un mélange gazeux intermédiaire MGI comprenant du sulfure d’hydrogène, la concentration en sulfure d’hydrogène dans le mélange gazeux intermédiaire MGI étant supérieure à la concentration en sulfure d’hydrogène dans le mélange gazeux MG. La première colonne 23 est de préférence en outre destinée à produire une première solution aqueuse notée SAE1 enrichie en ammoniaque, par solubilisation de l’ammoniac contenu dans le mélange gazeux MG. Cette première solution aqueuse SAE1 enrichie en ammoniaque constitue une solution lixiviante supplémentaire.

En particulier, la première colonne 23 est configurée pour recevoir en entrée le mélange gazeux MG fourni par le module de fourniture 3. A cette fin, la première colonne 23 est fluidiquement connectée au module de fourniture 3 du mélange gazeux, notamment au conduit 14.

La première colonne 23 comprend un volume interne propre à recevoir une première solution aqueuse (par exemple de l’eau douce). La première colonne 23 comprend un conduit 27 d’alimentation, propre à injecter la solution aqueuse dans le volume interne de la première colonne 23.

La première colonne 23 est par ailleurs configurée pour injecter le mélange gazeux MG pour solubiliser, dans la première solution aqueuse, certains des gaz contenus dans le mélange gazeux MG.

Par exemple, la première colonne 23 comprend un injecteur 29, notamment un injecteur à microbulles, fluidiquement connecté au module de fourniture 3 du mélange gazeux, notamment au conduit 13. L’injecteur 29 est destiné à introduire le mélange gazeux MG dans la première solution aqueuse contenue dans la colonne 23 sous forme de microbulles (par exemple de diamètre compris entre 20 et 200pm).

L’injecteur 29 est disposé en partie basse de la première colonne 23.

La première colonne 23 comprend de préférence un dispositif de refroidissement du volume interne de la première colonne propre à refroidir et à maintenir la première solution aqueuse reçue à une température inférieure à la température ambiante (20°C), par exemple à une température comprise entre 1°C et 5°C, notamment 2°C.

Le maintien à cette température permet de favoriser la solubilisation de l’ammoniac contenu dans le mélange gazeux MG, pour produire de l’ammoniaque, tout en limitant ou en évitant la solubilisation du sulfure d’hydrogène, et celle du méthane lorsque le mélange gazeux comprend en outre du méthane.

En effet, la solubilité de l’ammoniac dans l’eau est d’autant plus importante que la température est basse, et bien supérieure à celle du sulfure d’hydrogène et du méthane.

Lorsque le mélange gazeux MG comprend en outre du dioxyde de carbone, le maintien à cette température permet également de favoriser la solubilisation de l’ammoniac contenu dans le mélange gazeux MG sous forme de carbonate d’ammonium (NH ₄ ) ₂ CO ₃ .

En partie haute, la première colonne 23 comprend une sortie 31 du mélange gazeux intermédiaire MGI, destinée à extraire de la première colonne 23 le mélange gazeux intermédiaire MGI.

Comme indiqué ci-dessus, le mélange gazeux intermédiaire MGI comprend du sulfure d’hydrogène, la concentration en sulfure d’hydrogène dans le mélange gazeux intermédiaire MGI étant supérieure à la concentration en sulfure d’hydrogène dans le mélange gazeux MG, en raison de la solubilisation de l’ammoniac dans la première solution aqueuse. Lorsque le mélange gazeux MG comprend en outre du méthane, le mélange gazeux intermédiaire MGI comprend également du méthane, non solubilisé.

Par ailleurs, le mélange gazeux intermédiaire MGI peut en outre comprendre de l’ammoniac non solubilisé dans la première solution aqueuse.

La première colonne 23 comprend en outre une sortie 33 de la première solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE1 , et, le cas échéant, en carbonate d’ammonium. Comme décrit ci-après, cette sortie 33 est fluidiquement reliée au système de lixiviation 19.

La deuxième colonne 25 est destinée produire, à partir du mélange gazeux intermédiaire MGI et, de préférence, à partir d’une solution résiduelle SR provenant du système de lixiviation 19, la solution lixiviante SL comprenant de l’ammoniac et de l’hydrosulfure d’ammonium et/ou des polysulfures d'ammonium.

En particulier, la deuxième colonne 25 est configurée pour recevoir en entrée le mélange gazeux intermédiaire MGI fourni par la première colonne 23. A cette fin, la deuxième colonne 25 est fluidiquement connectée à la première colonne 23, notamment à la sortie 31 .

La deuxième colonne 25 comprend un volume interne propre à recevoir une deuxième solution aqueuse (par exemple de l’eau douce). La deuxième colonne 25 comprend un conduit 35 d’alimentation en solution aqueuse, propre à injecter la solution aqueuse dans le volume interne de la deuxième colonne 25.

La deuxième colonne 25 comprend par ailleurs un conduit 37 propre à injecter, dans le volume interne de la deuxième colonne, la solution résiduelle SR fournie par le système de lixiviation 19. Cette solution comprend par exemple de l’ammoniaque et de l’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou des polysulfures d'ammonium.

La deuxième colonne 25 est par ailleurs configurée pour injecter le mélange gazeux intermédiaire MGI fourni par la première colonne 23 pour produire la solution lixiviante SL.

Par exemple, la deuxième colonne 25 comprend un injecteur 39, notamment un injecteur à microbulles, fluidiquement connecté à la première colonne 23, notamment à la sortie 31. L’injecteur 39 est destiné à introduire le mélange gazeux intermédiaire MGI dans la deuxième solution aqueuse sous forme de microbulles.

L’injecteur 39 est disposé en partie basse de la deuxième colonne 25.

La deuxième colonne 25 comprend de préférence un dispositif de refroidissement du volume interne de la deuxième colonne 25 propre à refroidir et à maintenir la solution aqueuse reçue dans la deuxième colonne 25 à une température inférieure à la température ambiante (20°C), par exemple à une température comprise entre 1°C et 5°C, notamment 2°C.

En partie haute, la deuxième colonne 25 comprend une sortie 41 de la solution lixiviante SL.

Le système de lixiviation 19 est destiné au traitement des déchets par la solution lixiviante SL.

Le système de lixiviation 19 comprend une enceinte 45 reliée fluidiquement au système de production 17. Le système de lixiviation 19 comprend des moyens de mise en contact des déchets avec la solution lixiviante dans l’enceinte 45 pour obtenir un lixiviat comprenant des particules d’au moins un métal contenu dans les déchets, précipité sous forme de sulfures métalliques, et des moyens pour séparer le lixiviat de la solution lixiviante SL et extraire le lixiviat de l’enceinte 45.

L’enceinte 45 est par exemple une colonne, notamment cylindrique.

L’enceinte 45 comprend un volume interne 46 de lixiviation. L’enceinte 45 comprend un dispositif d’introduction 47 des déchets dans ce volume interne 46, de préférence munie d’une valve, de manière à pouvoir contrôler le débit de déchets. Le dispositif 47 est par exemple disposé au sommet de l’enceinte 45.

L’enceinte 45 comprend une bride permettant d’acheminer de l’air ou de l’oxygène afin de réaliser des opérations d’oxydation potentiellement nécessaires ou pour vaporiser l’ammoniaque résiduelle lors de la maintenance.

L’enceinte 45 comprend également des moyens de mise en contact de la solution lixiviante SL avec les déchets dans le volume interne 46.

Ces moyens de mise en contact comprennent un dispositif d’injection 49 de la solution lixiviante SL dans le volume interne 46. Le dispositif d’injection 49 est fluidiquement relié au système de production 17, notamment à la sortie 41 de la deuxième colonne 25.

Le dispositif d’injection 49 est par exemple disposé en partie haute de la colonne.

De préférence, le dispositif d’injection 49 comprend des moyens de pulvérisation, par exemple des buses, propres à pulvériser la solution lixiviante SL dans le volume interne 46, notamment sur les déchets contenus dans l’enceinte 45.

Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de mise en contact comprennent en outre des moyens de mise en circulation des déchets dans le volume interne 46 de lixiviation. Dans le mode de réalisation illustré, ces moyens de mise en circulation comprennent une vis d’Archimède ascensionnelle 51 , propre à faire circuler les déchets de la partie basse de l’enceinte 45 vers sa partie haute. De préférence, l’enceinte 45 comprend en outre un dispositif d’injection 50 de la première solution aqueuse SAE1 enrichie en ammoniaque, constituant une solution lixiviante supplémentaire, dans le volume interne 46. Ce dispositif d’injection 50, par exemple disposé en partie basse de l’enceinte 45 est fluidiquement relié à la sortie 33 de la première colonne 23.

L’enceinte 45 comprend également, de préférence, un dispositif d’injection 54 d’une deuxième solution aqueuse SAE2 enrichie en ammoniaque, constituant une solution lixiviante recyclée, dans le volume interne 46.

L’enceinte 45 est de préférence munie d’une arrivée d'air 57 généré par un compresseur ou un générateur d’Os (par exemple un générateur d’Os par la technique d’adsorption par inversion de pression). Une telle arrivée permet d’injecter de l’air ou du dioxygène, si la matrice à extraire nécessite la présence d'un oxydant à un moment du procédé. De plus, cette arrivée d'air 57 ou d’oxygène permet de faciliter la maintenance pour évacuer les résidus d'ammoniac dans la colonne de recyclage 71 décrite ci-après. Cette arrivée d’air peut être utilisée également pour acheminer une solution oxydante, comme, par exemple, une solution de persulfate d’ammonium.

Le système de lixiviation 19 comprend en outre des moyens d’extraction permettant de séparer le lixiviat (formé par réaction des déchets avec la solution lixiviante) des déchets et de la solution lixiviante, et d’extraire le lixiviat de l’enceinte 45.

Ces moyens d’extraction comprennent par exemple au moins un tamis 55, possiblement mobile, dont le maillage est adapté pour filtrer le lixiviat des déchets. En particulier, le lixiviat se présentant sous la forme de particules de diamètre inférieur à celui des granules de déchets, le tamis 55 est adapté pour laisser passer les particules de lixiviat en bloquant les granules de déchets. Par exemple, le lixiviat se présente généralement sous forme de particules de diamètre inférieur ou égal à 0,3 mm, tandis que les déchets sont présents sous forme de granules de diamètre compris entre 5 et 10 mm. Le tamis 55 peut dans cet exemple présenter un maillage compris entre 1 et 3 mm, notamment 2 mm.

Le tamis 55 est de préférence disposé en partie basse de l’enceinte 45, de manière à recevoir les particules de lixiviat produites par réaction des déchets avec la solution lixiviante, tombant en partie basse de l’enceinte 45 sous l’effet de la gravité.

Les moyens d’extraction comprennent en outre un conduit d’extraction 56 du lixiviat filtré par le tamis 55 en-dehors de l’enceinte 45.

Dans l’exemple illustré sur la Figure 2, les moyens d’extraction comprennent en outre une grille verticale 57, disposée dans l’enceinte 45 en périphérie du volume interne 46 de lixiviation, et délimitant radialement le volume interne 46. La grille 57 présente un maillage adapté pour filtrer le lixiviat des déchets, de manière à extraire le lixiviat du volume interne 46.

De préférence, les moyens d’extraction comprennent en outre des moyens de guidage 59 du lixiviat extrait du volume interne 46 par la grille 57 vers le tamis 55. Ces moyens de guidage 59 comprennent par exemple une plaque inclinée disposée dans l’enceinte 45 de manière à recueillir le lixiviat extrait du volume interne 46 par la grille 57.

De préférence, le maillage de la grille 57 présente une dimension supérieure à celle du maillage du tamis 55, de manière à effectuer un filtrage grossier du lixiviat avant de guider le lixiviat filtré vers le tamis 55. Par exemple, la grille 57 présente un maillage compris entre 2 et 4 mm, notamment 3 mm.

Dans l’exemple illustré, les moyens d’extraction comprennent également des moyens de récupération de déchets résiduels hors de l’enceinte 45. Les déchets résiduels correspondent aux déchets desquels ont été extraits les métaux ayant réagi avec la solution lixiviante.

Par exemple, ces moyens de récupération sont disposés en partie basse du volume interne 46 de lixiviation, et comprennent un conduit 61 propre à acheminer les déchets résiduels à l’extérieur de l’enceinte 45.

Le système de recirculation 21 est configuré pour extraire du système de lixiviation 19, en particulier de l’enceinte 45, des composés liquides ou gazeux résultant de la réaction de lixiviation ou n’ayant pas réagi, en vue de la réutilisation d’au moins une partie de ces composés.

En particulier, le système de recirculation 21 est adapté pour extraire de l’enceinte 45 une solution résiduelle SR comprenant de l’ammoniaque et/ou de l’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou des polysulfures d'ammonium, en vue de fournir cette solution résiduelle SR au système de production 17 de la solution lixiviante SL. Le système de recirculation 21 permet ainsi de réutiliser l’ammoniaque et/ou l’hydrosulfure d’ammonium et/ou les polysulfures d'ammonium n’ayant pas réagi avec les déchets dans l’enceinte 45.

A cette fin, le système de recirculation 21 comprend par exemple un conduit 65 muni d’une pompe 67, adaptés pour l’extraction de la solution résiduelle SR et son injection dans le système de production 17, notamment dans la deuxième colonne 25, via le conduit 37.

Le conduit 65 est par exemple disposé en partie basse de l’enceinte 45, notamment sous les moyens de guidage 59 du lixiviat.

Le système de recirculation 21 est en outre adapté pour extraire de l’enceinte 45 un mélange de gaz résiduels MGR, en vue de leur réutilisation et/ou recyclage. Ces gaz résiduels comprennent par exemple du dihydrogène H ₂ résultant des réactions de lixiviation, ainsi que de l’ammoniac. Si le mélange gazeux MG fourni par le module de fourniture 3 comprend du méthane et/ou dioxyde de carbone, les gaz résiduels comprennent en outre ce ou ces gaz.

A cette fin, le système de recirculation 21 comprend un conduit d’extraction de gaz 69. Le conduit 69 est fluidiquement relié au volume interne 46 de l’enceinte, notamment est relié en partie haute de l’enceinte 45, de manière à recueillir et acheminer le mélange de gaz résiduels MGR en-dehors de l’enceinte 45.

De préférence, le système de recirculation 21 est en outre configuré pour produire, à partir du mélange de gaz résiduels MGR, une deuxième solution aqueuse notée SAE2 enrichie en ammoniaque, par solubilisation de l’ammoniac contenu dans le mélange de gaz résiduels MGR. Cette deuxième solution aqueuse SAE2 est une solution lixiviante recyclée.

Par exemple, le système de recirculation 21 comprend une colonne de recyclage 71 destinée à produire la deuxième solution aqueuse SAE2.

En particulier, la colonne de recyclage 71 est configurée pour recevoir en entrée le mélange de gaz résiduels MGR. A cette fin, la colonne de recyclage 71 est fluidiquement connectée au conduit d’extraction de gaz 69.

La colonne de recyclage 71 comprend un volume interne propre à recevoir une solution aqueuse (par exemple de l’eau douce). A cette fin, la colonne de recyclage 71 comprend un conduit 73 d’alimentation, propre à injecter la solution aqueuse dans le volume interne de la colonne de recyclage 71 .

La colonne de recyclage 71 est par ailleurs configurée pour injecter le mélange de gaz résiduels MGR pour solubiliser, dans la solution aqueuse, certains des gaz contenus dans le mélange de gaz résiduels MGR.

Par exemple, la colonne de recyclage 71 comprend un diffuseur de gaz 75, notamment un injecteur à microbulles. Le diffuseur de gaz 75 est destiné à introduire le mélange de gaz résiduels MGR dans la solution aqueuse sous forme de microbulles.

Le diffuseur de gaz 75 est disposé en partie basse de la colonne de recyclage 71 .

La colonne de recyclage 71 comprend de préférence un dispositif de refroidissement du volume interne de la colonne de recyclage, propre à refroidir et à maintenir la solution aqueuse contenue dans cette colonne à une température inférieure à la température ambiante (20°C), par exemple à une température comprise entre 1 °C et 5°C, notamment 2°C.

Le maintien à cette température permet de favoriser la solubilisation de l’ammoniac contenu dans le mélange de gaz résiduels MGR, pour produire de l’ammoniaque, tout en limitant ou en évitant la solubilisation du méthane lorsque le mélange de gaz résiduels MGR comprend du méthane.

Lorsque le mélange gazeux MG comprend en outre du dioxyde de carbone, le maintien à cette température permet également de favoriser la solubilisation de l’ammoniac contenu dans le mélange de gaz résiduels MGR sous forme de carbonate d’ammonium.

En partie haute, la colonne de recyclage 71 comprend une sortie 77 de gaz, destinée à extraire de la colonne de recyclage 71 les gaz non solubilisés dans la solution aqueuse. Ces gaz comprennent par exemple du méthane, du dioxyde de carbone et/ou du dihydrogène.

La colonne de recyclage 71 comprend en outre une sortie 79 de la deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2, et, le cas échéant, en carbonate d’ammonium.

Cette sortie 79 est fluidiquement reliée au système de lixiviation 19, en particulier à l’enceinte 45, et permet d’injecter la deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2 dans le volume interne 46 de l’enceinte.

Cette sortie 79 comprend une vanne trois voies 81 permettant soit d’envoyer la deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2 vers l’enceinte 45 ou alors vers l’extérieur pour la stocker en fin de procédé.

Ainsi, l’ammoniac n’ayant pas réagi dans l’enceinte 45 peut en être extrait puis réintroduit sous forme d’ammoniaque et de carbonate d’ammonium.

Le module 7 de production d’énergie est configuré pour produire de l’énergie électrique à partir des gaz résiduels, en particulier à partir des gaz non solubilisés dans la solution aqueuse dans la colonne de recyclage et extraits par la sortie 77.

Le module 7 de production d’énergie est configuré pour produire de l’énergie électrique à partir du méthane contenu dans les gaz résiduels. Par exemple, le module 7 de production d’énergie est propre à produire de l’électricité par combustion du méthane.

De préférence, le module 7 de production d’énergie est destiné à l’alimentation électrique de l’installation, notamment du module de fourniture 17 du mélange gazeux et/ou le module de lixiviation 19.

Un exemple de procédé selon l’invention va maintenant être décrit. Ce procédé est par exemple mis en œuvre au moyen de l’installation 1.

Le procédé selon l’invention comprend une étape de fourniture d’un mélange gazeux MG comprenant de l’ammoniac et du sulfure d’hydrogène, une étape de production, à partir du mélange gazeux MG, par mise en contact du mélange gazeux avec une solution aqueuse, d’au moins une solution lixiviante SL comprenant des polysulfures d'ammonium, une étape de lixiviation d’au moins un composé métallique des déchets, comprenant une mise en contact desdits déchets avec la solution lixiviante dans une enceinte pour obtenir un lixiviat comprenant des particules solides dudit métal précipité sous forme de sulfures, et une étape d’extraction du lixiviat en-dehors de l’enceinte.

Selon un mode de réalisation, le mélange gazeux MG comprend de l’ammoniac et du sulfure d’hydrogène, et comporte en outre du méthane CH4 et/ou du dioxyde de carbone CO2.

L’étape de fourniture du mélange gazeux comprend par exemple la production du mélange gazeux MG par, au moins, un digesteur anaérobie par décomposition d’une matière organique fermentescible telle que du lisier et/ou des algues, notamment des algues vertes, ou encore divers déchets agricoles ou agroalimentaires.

Dans ce cas, l’étape de fourniture du mélange gazeux MG comprend la fourniture de la matière organique fermentescible et la décomposition de la matière organique fermentescible pour produire le mélange gazeux MG. Cette décomposition est par exemple réalisée en présence d’un microbiote constitué de microorganismes allogènes provenant directement de l’intrant fermentescible, et/ou de microorganismes spécifiquement isolés en amont et inoculés pendant le procédé de décomposition.

La décomposition de la matière organique fermentescible est de préférence réalisée à une température par exemple comprise entre 25°C et 60°C, sous un pH compris entre 7 et 8, et un potentiel redox bas, compris entre -300 mV et -500mV, notamment environ -400 mV.

Dans un mode de réalisation, l’étape de fourniture du mélange gazeux est par exemple mise en œuvre par le module de fourniture 3 tel que décrit ci-dessus.

Dans un tel mode de réalisation, l’étape de fourniture du mélange gazeux MG comprend l’alimentation de la cuve 11 en matière organique fermentescible via le conduit d’alimentation 13.

De préférence, l’étape de décomposition de la matière organique fermentescible comprend le chauffage de la matière organique reçue dans la cuve 11 à une température par exemple comprise entre 50°C et 60°C en profitant en partie de l’énergie dégagée par le métabolisme microbien.

De préférence, lors de l’étape de décomposition de la matière organique fermentescible, le pH du contenu de la cuve 1 1 est contrôlé pour être maintenu en 7 et 8. L’étape de fourniture du mélange gazeux MG comprend en outre l’évacuation du mélange gazeux MG produit par fermentation de la matière organique fermentescible via le conduit 13 de sortie.

De préférence, le débit du mélange gazeux fourni au module de traitement 5 des déchets est contrôlé par le dispositif de contrôle 16 du débit du mélange gazeux.

Par ailleurs, les boues produites par fermentation de la matière organique fermentescible sont évacuées via le conduit 15 d’évacuation pour être valorisée par la suite, par exemple, via une culture de microalgues type Spiruline.

L’étape de production de la solution lixiviante SL comprend la mise en contact du mélange gazeux MG avec une solution aqueuse, notamment de l’eau douce pour produire de l’ammoniaque NH4OH et de l’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou des polysulfures d'ammonium.

Cette mise en contact est par exemple réalisée en diffusant le mélange gazeux MG dans au moins une colonne d’eau.

Si le mélange gazeux MG comprend en outre du dioxyde de carbone, la mise en contact du mélange gazeux MG avec la solution aqueuse produit en outre du carbonate d’ammonium (NH4) ₂ CO ₃ .

La solubilité de l’ammoniac dans l’eau est supérieure à celle du sulfure d’hydrogène, qui est elle-même supérieure à celle du méthane.

La mise en contact du mélange gazeux MG avec la solution aqueuse entraine ainsi la solubilisation de l’ammoniac et la réaction de l’ammoniac avec le sulfure d’hydrogène selon les réactions suivantes :

NH ₃ + H ₂ O -> NH4OH

H ₂ S + 2NH ₃ -> (NH ₄ ) ₂ S

2NH ₃ + CO ₂ + H ₂ O -> (NH ₄ ) ₂ CO ₃

De préférence, l’étape de production de la solution lixiviante est réalisée en au moins deux phases.

L’étape de production comprend notamment une phase d’extraction, à partir du mélange gazeux MG, d’un mélange gazeux intermédiaire MGI comprenant du sulfure d’hydrogène H2S, et une phase de production de la solution lixiviante SL par mise en contact du mélange gazeux intermédiaire MGI avec une deuxième solution aqueuse.

La phase d’extraction du mélange gazeux intermédiaire MGI comprend la mise en contact du mélange gazeux MG avec une première solution aqueuse pour produire une solution aqueuse enrichie du mélange gazeux, et l’extraction, depuis la solution aqueuse enrichie, du mélange gazeux intermédiaire MGI. De préférence, la température de la première solution aqueuse est inférieure à la température ambiante (20°C), par exemple comprise entre 1°C et 5°C, notamment 2°C.

La mise en contact du mélange gazeux MG avec la première solution aqueuse entraine la solubilisation d’une partie de l’ammoniac contenu dans le mélange gazeux selon les réactions suivantes :

NH ₃ + H ₂ O -> NH ₄ OH

2NH ₃ + CO ₂ + H ₂ O -> (NH ₄ ) ₂ CO ₃

En revanche, le sulfure d’hydrogène est peu ou non solubilisé dans la première solution aqueuse, en raison de la plus faible solubilité du sulfure d’hydrogène par rapport à celle de l’ammoniac.

Le mélange gazeux est ainsi appauvri en ammoniac.

Le mélange gazeux intermédiaire MGI, résultant de cet appauvrissement, est ensuite extrait, en vue de produire la solution lixiviante SL.

Par ailleurs, une première solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE1 , produite par solubilisation de l’ammoniac dans la solution aqueuse, est prélevée. Cette première solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE1 constitue une solution lixiviante supplémentaire.

Lors de la phase de production de la solution lixiviante SL, le mélange gazeux intermédiaire MGI est mis en contact avec une deuxième solution aqueuse. De préférence, une solution résiduelle SR comprenant de l’ammoniac, notamment sous forme d’ammoniaque et d’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou de polysulfures d'ammonium, est également injectée dans la deuxième solution aqueuse.

De préférence, la température de la deuxième solution aqueuse est inférieure à la température ambiante (20°C), par exemple comprise entre 1°C et 5°C, notamment 2°C.

La mise en contact du mélange gazeux intermédiaire MGI et optionnellement de la solution résiduelle SR avec la deuxième solution aqueuse entraine la génération, à partir du sulfure d’hydrogène et de l’ammoniac, d’hydrosulfure d’ammonium selon la réaction suivante :

H ₂ S + 2NH ₃ -> (NH ₄ ) ₂ S.

En outre, l’ammoniac contenu dans le mélange gazeux intermédiaire MGI et/ou dans la solution résiduelles SR est solubilisé selon les réactions suivantes :

NH ₃ + H ₂ O -> NH ₄ OH

2NH ₃ + CO ₂ + H ₂ O -> (NH ₄ ) ₂ CO ₃

Dans un mode de réalisation, l’étape de production de la solution lixiviante SL est mise en œuvre par le système de production 17 tel que décrit ci-dessus. Dans un tel mode de réalisation, la phase d’extraction du mélange gazeux intermédiaire MGI est par exemple mise en œuvre au moyen de la première colonne 23, et la phase de production de la solution lixiviante SL est mise en œuvre au moyen de la deuxième colonne 25.

Lors de la phase d’extraction, le mélange gazeux MG est injecté dans la première colonne 23, contenant la première solution aqueuse, via l’injecteur 29, de préférence sous forme de microbulles.

Le mélange gazeux intermédiaire MGI est extrait de la première colonne 23 par la sortie 31 , tandis que la première solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE1 , et, le cas échéant, en carbonate d’ammonium est extraite par la sortie 33.

Lors de la phase de production de la solution lixiviante SL, le mélange gazeux intermédiaire MGI est injecté dans la deuxième colonne 25 contenant la deuxième solution aqueuse, via l’injecteur 39, de préférence sous forme de microbulles.

De préférence, une solution résiduelle SR fournie par le système de lixiviation 19 est également injectée dans la deuxième colonne 25. Cette solution résiduelle SR comprend par exemple de l’ammoniaque et de l’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou des polysulfures d'ammonium.

La solution lixiviante SL est produite dans la deuxième colonne 25, et extraite de la deuxième colonne 25 par la sortie 41 .

L’étape de lixiviation comprend la mise en contact des déchets avec la solution lixiviante dans une enceinte pour obtenir un lixiviat comprenant des particules solides dudit métal précipité sous forme de sulfures métalliques.

De préférence, la solution lixiviante SL est pulvérisée dans l’enceinte sur les déchets contenus dans l’enceinte 45.

La solution lixiviante, notamment l’ammoniaque et l’hydrosulfure d’ammonium (et/ou les polysulfures d'ammonium), réagit avec les composés métalliques contenus dans les déchets pour produire un lixiviat.

Plus précisément, lors de l’introduction de la solution lixiviante dans l’enceinte 45, un équilibre s’établit entre l’ammoniaque et le bicarbonate d’ammonium (si présent) d’une part, et l’ammoniac gazeux d’autre part, de telle sorte que l’ammoniaque et l’ammoniac gazeux sont tous deux présents dans l’enceinte 45.

La solution lixiviante et les composés métalliques réagissent généralement selon des réactions d’oxydo-réduction, et des réactions de sulfuro-réduction.

Comme décrit ci-dessus, les composés métalliques comprennent par exemple au moins un métal choisi parmi Cu, Fe, Al, Zn, Sn, Pb, Ni, Pt, Au, Ag et Pd, et/ou au moins un oxyde de ces métaux. A titre d’exemple, on considère ci-après la réaction du cuivre Cu et de l’oxyde de cuivre CuO avec la solution lixiviante.

Dans un premier temps, après mise en contact des déchets avec la solution lixiviante dans l’enceinte 45, les composés de cuivre régissent avec l’ammoniac selon les réactions suivantes possibles :

CuO + 4 NH ₃ + H ₂ O -> [CU(NH ₃ ) ₄ ] ²⁺ + 2OH-

2Cu + O ₂ + 8NH ₃ + 2H ₂ O -> 2[CU(NH ₃ ) ₄ ] ²⁺ + 4OH'

Cette première réaction a pour effet de consommer tout l’oxygène présent dans l’enceinte.

Puis, quatre types de réactions de sulfuro-réductions possibles se produisent entre le cuivre et la solution lixiviante, en condition anaérobie :

Cu + H ₂ S -> CuS + H ₂

CuS + 2NH ₄ OH -> CU(OH) ₂ + (NH ₄ ) ₂ S

Cu + (NH ₄ ) ₂ S + 2H ₂ O -> CuS + 2NH ₄ OH + H ₂ CuO + (NH4) ₂ S + H ₂ O -> CuS + 2NH ₄ OH

De préférence, les réactions entre les composes métalliques et la solution lixiviante se produisent au moins à pression atmosphérique.

De préférence, les réactions entre les composes métalliques et la solution lixiviante se produisent à une température comprise entre 30°C et 50°.

De préférence, lors de ces réactions, l’enceinte 45 est fermée hermétiquement.

Selon un mode de réalisation préféré, les déchets sont mis en circulation dans l’enceinte, de manière à maximiser l’exposition des déchets à la solution lixiviante.

De préférence, l’étape de lixiviation comprend l’injection de la première solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE1 produite lors de la phase d’extraction, constituant une solution lixiviante supplémentaire, dans le volume interne 46, pour mettre en contact les déchets avec cette première solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE1 .

L’injection de la première solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE1 est de préférence réalisée au début de l’étape de lixiviation, de manière à amorcer les réactions en consommant l’oxygène contenu dans l’enceinte. De préférence, l’étape de lixiviation comprend également une injection d’ammoniaque supplémentaire dans l’enceinte, au début de l’étape de lixiviation, également de sorte à amorcer les réactions. Si la matrice à extraire nécessite la présence d'un oxydant à un moment du procédé, de l’air, du dioxygène ou une solution oxydante, comme, par exemple, du persulfate d’ammonium, est également injecté dans l'enceinte 45, via l’arrivée 57.

De préférence, l’étape de lixiviation comprend en outre l’injection d’une deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2, constituant une solution lixiviante recyclée, dans l’enceinte. Comme décrit ci-après, cette solution lixiviante recyclée est obtenue par recyclage de gaz résiduels extraits de l’enceinte 45.

Dans un mode de réalisation, l’étape de lixiviation est mise en œuvre par le système de lixiviation 19 tel que décrit ci-dessus, en particulier dans l’enceinte 45.

Dans un tel mode de réalisation, les déchets sont introduits dans le volume interne 46 de lixiviation via le dispositif d’introduction 47.

La mise en contact de la solution lixiviante SL avec les déchets dans le volume interne 46 comprend l’injection de la solution lixiviante SL dans le volume interne 46 par le dispositif d’injection 49, notamment par pulvérisation via des buses ou tout autre système adéquat.

Selon un mode de réalisation préféré, la mise en circulation des déchets dans le volume interne 46 de lixiviation est réalisé au moyen de la vis d’Archimède ascensionnelle 51 , en faisant circuler les déchets de la partie basse de l’enceinte 45 vers sa partie haute.

De préférence, la première solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE1 est injectée par le dispositif d’injection 50 dans le volume interne 46.

De préférence, la deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2, constituant une solution lixiviante recyclée, est injectée dans le volume interne 46 par le dispositif d’injection 54.

Le lixiviat ainsi formé est extrait de l’enceinte 45.

Par exemple, l’étape de lixiviation étant mise en œuvre au moyen du système de lixiviation 19, l’extraction du lixiviat hors du volume interne 46 de l’enceinte 45 est réalisée à travers la grille 57, tandis que les déchets sont retenus par la grille 57 à l’intérieur de ce volume interne 46.

Le lixiviat extrait est alors guidé par les moyens de guidage 59 vers le tamis 55. Le lixiviat extrait est filtré par le tamis 55, recueilli en partie basse de l’enceinte 45 et extrait via le conduit d’extraction 56 en-dehors de l’enceinte 45.

De préférence, le procédé comprend en outre une étape de recirculation de composés résultant de la réaction de lixiviation ou n’ayant pas réagi, pour réutiliser au moins une partie de ces composés.

L’étape de recirculation comprend notamment une phase d’extraction, en dehors de l’enceinte, d’une solution résiduelle SR comprenant de l’ammoniaque et/ou de l’hydrosulfure d’ammonium (NH^sS et/ou des polysulfures d'ammonium, en vue de réutiliser cette solution résiduelle SR pour la production de la solution lixiviante SL.

Par exemple, la phase d’extraction est mise en œuvre par le système de recirculation 21 tel que décrit ci-dessus. Dans ce cas, la solution résiduelle SR est par exemple extraite par la pompe 67 via le conduit 65 et injectée dans le système de production 17, notamment dans la deuxième colonne 25, via le conduit 37.

De préférence, l’étape de recirculation comprend l’extraction de gaz résiduels hors de l’enceinte, et leur réutilisation et/ou recyclage.

Ces gaz résiduels comprennent par exemple du dihydrogène H ₂ résultant des réactions de lixiviation, ainsi que de l’ammoniac. Si le mélange gazeux MG fourni lors de l’étape de fourniture comprend du méthane et/ou dioxyde de carbone, les gaz résiduels comprennent en outre ce ou ces gaz.

Par exemple, l’étape de recirculation comprend la production, à partir du mélange de gaz résiduels MGR, d’une deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2, par solubilisation de l’ammoniac contenu dans ces gaz résiduels.

Dans un mode de réalisation, l’extraction du mélange de gaz résiduels MGR hors de l’enceinte, et, le cas échéant, la production de la deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2, sont mis en œuvre par le système de recirculation 21 .

Dans ce mode de réalisation, le mélange de gaz résiduels MGR est extrait de l’enceinte 45 par le conduit d’extraction de gaz 69 et acheminé par ce conduit en-dehors de l’enceinte 45.

Les gaz résiduels sont le cas échéant traités dans la colonne de recyclage 71 pour produire la deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2.

En particulier, le mélange de gaz résiduels MGR est introduit, via le conduit d’extraction de gaz 69, dans la colonne de recyclage 71 préalablement remplie d’une solution aqueuse.

Dans la colonne de recyclage 71 , le mélange de gaz résiduels MGR est injecté, par exemple par le diffuseur de gaz 75, sous forme de microbulles, pour solubiliser, dans la solution aqueuse, certains des gaz.

La solution aqueuse est de préférence maintenue à une température inférieure à la température ambiante (20°C), par exemple comprise entre 1 °C et 5°C, notamment 2°C.

La mise en contact du mélange de gaz résiduels MGR avec la solution aqueuse entraine la solubilisation de l’ammoniac et du dioxyde de carbone selon les réactions suivantes :

NH ₃ + H ₂ O -> NH ₄ OH

2NH ₃ + CO ₂ + H ₂ O -> (NH ₄ ) ₂ CO ₃

En revanche, les autres gaz, tel que le méthane, contenus dans le mélange de gaz résiduels MGR sont peu ou non solubilisés. Le mélange de gaz résiduels MGR est ainsi appauvri en ammoniac. Les gaz non solubilisés dans la solution aqueuse, comprenant par exemple du méthane, du dioxyde de carbone et/ou du dihydrogène, sont extraits de la colonne de recyclage par la sortie 77 de gaz.

Par ailleurs, la deuxième solution aqueuse enrichie en ammoniaque SAE2 est prélevée via la sortie 79. De préférence, cette deuxième solution aqueuse est alors injectée dans le volume interne 46 de l’enceinte 45.

De préférence, l’étape de recirculation comprend la production d’énergie électrique à partir des gaz résiduels, notamment à partir du méthane

Cette production d’énergie est par exemple mise en œuvre par le module 7 de production d’énergie à partir des gaz résiduels, en particulier à partir des gaz non solubilisés dans la solution aqueuse dans la colonne de recyclage et extraits par la sortie 77.

De préférence, l’énergie électrique ainsi produite alimente l’installation, notamment le module de fourniture 17 du mélange gazeux et/ou le module de lixiviation 19.

En variante, ou en complément, cette énergie électrique est utilisée pour alimenter d’autres équipements.

Le lixiviat ainsi extrait, comprenant des sulfures métalliques très concentrés, pourra alors être valorisé, notamment par électroextraction.

Bien que les réactions fournies en exemple soient des réactions avec des composés de cuivre, le procédé est également applicable à l’extraction d’autres métaux tels que l’argent, l’or, le palladium, le nickel, le platine... ainsi que des terres rares telles que les lanthanides et actinides.

Le procédé selon l’invention présente de nombreux avantages par rapport aux procédés de recyclage traditionnelles.

En particulier, par rapport aux procédés pyrométallurgiques et hydrométallurgiques, un tel procédé consomme très peu d’intrants chimiques et d’énergie, sans dégager de vapeurs toxiques. En outre, le procédé peut être mis en œuvre dans un centre de recyclage au niveau local, ce qui limite également l’impact carbone dû aux transport routier ou maritime des déchets vers les grands centres pyrométallurgiques ou hydrométallurgiques.

Par ailleurs, en comparaison des procédés de biolixiviation, le procédé selon l’invention se démarque notamment par un rendement plus élevé, par l’absence de biomasse à séparer du lixiviat - il s’agit d’une biolixiviation dissociée - en fin de procédé, par une sélectivité élevée et une absence de risque de contamination croisée. En outre, le procédé selon l’invention permet d’utiliser un intrant de biomasse faiblement méthanisable ou impropre à la méthanisation (notamment une biomasse riche en soufre et/ou en azote organique).

Par ailleurs, le bilan énergétique du procédé selon l’invention est neutre voire négatif, car il est possible de produire l’énergie nécessaire à la mise en œuvre du procédé par la combustion du méthane résiduel.

On notera que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrit, mais pourrait présenter diverses variantes complémentaires.

Notamment, selon une variante, le mélange gazeux n’est pas produit pas un digesteur anaérobie, mais par une unité de désulfuration et désammonification, ou encore une unité d’hydrodésulfuration couramment utilisée dans l’industrie pétrolière pour éliminer le soufre des hydrocarbures. Enfin, plusieurs cycles de traitement peuvent être envisagé afin de parfaitement extraire les métaux d’intérêts. Ces cycles peuvent être mis en œuvre dans la même installation, en particulier dans le même dispositif de lixiviation, ou en jumelant plusieurs dispositifs de lixiviation.