Optimisation d'un procédé de valorisation de résidus miniers de serpentine par application de l'analyse exergétique

Ben Rhouma, Mohamed Aziz (2025). Optimisation d'un procédé de valorisation de résidus miniers de serpentine par application de l'analyse exergétique Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 138 p.

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Résumé

L’analyse d’exergie est une méthode d’évaluation de l’efficacité énergétique d’un procédé. Elle représente également un outil d’aide à la décision pour la réduction de la consommation énergétique. Elle permet concrètement de localiser les zones de destruction de l’exergie à travers le système dans le but de cibler celles qui présentent un potentiel d’amélioration. Dans ce cadre, le présent projet traite d’un point de vue exergétique un procédé de production d’oxyde de magnésium (MgO) de haute pureté à partir de résidus miniers de serpentine. Cette analyse vise à cartographier les pertes thermodynamiques ou irréversibilités à travers le système et proposer une stratégie d’optimisation. La méthodologie de travail repose sur la modélisation du procédé en tenant compte des derniers travaux de recherches permettant de rajouter une étape de calcination pour la production d’oxyde de magnésium à partir des carbonates. L’élaboration des bilans d’exergie permet ensuite de quantifier l’exergie perdue et celle détruite dans les différentes opérations unitaires du procédé. Les résultats permettent de conclure que l’exergie est perdue et détruite principalement dans : - Les fours d’activation thermique de la serpentine et de calcination des carbonates de magnésium. - Le réacteur et l’échangeur de chaleur de l’étape de dissolution. - Le deuxième broyeur de l’étape de traitement physique. L’optimisation énergétique a permis d’aboutir à : - La réduction de la demande en énergie thermique dans l’activation thermique et la calcination d’environ 20%. Les rendements exergétiques de ces étapes passent respectivement de 34 à 51% et de 18 à 41% en récupérant la chaleur des gaz chauds. - L’amélioration de l’efficacité exergétique de dissolution qui passe de 21 à 28% en recirculant le solide non réagi et en augmentant la température de réaction.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Pasquier, Louis-César
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Tebbiche, Ilies
Mots-clés libres:	modélisation; thermodynamique; analyse d’exergie; irréversibilité; optimisation énergétique; oxyde de magnésium; carbonatation minérale
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	18 juin 2026 13:34
Dernière modification:	18 juin 2026 13:34
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16822

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