Optimisation d’une technique de séquestration du CO₂ par carbonatation minérale de résidus miniers contenant de la fayalite avec complexation du fer utilisant la 2,2'-bipyridine.

La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF. Au cours des dernières années, différentes méthodes de séquestration du CO2 ont été proposées. Parmi elles, la carbonatation minérale permet de faire réagir le CO2 et un cation métallique, principalement fer (Fe), magnésium (Mg) et calcium (Ca) pour former des carbonates stables. Dans la région de Sept-Îles au Québec, le projet Mine Arnaud prévoit l’exploitation d’un gisement d’apatite et entrainera la production de résidus miniers principalement composés de fayalite. Ces résidus, riches en fer (23 % Fe2O3) ont un potentiel d'utilisation pour la carbonatation minérale. Ce projet propose d’évaluer le potentiel de séquestration en CO2 de résidus de fayalite pour le traitement des gaz de combustion des industries proches de la mine (ArcelorMittal et Aluminerie Alouette). Cette approche de carbonatation minérale a été réalisée par voie aqueuse avec une étape de lixiviation préalable du Fe. Le Fe est ensuite complexé avec du 2,2’-bipyiridine avant d’être précipité sous forme de carbonates (FeCO3). L’approche développée a permis la séquestration du CO2 et la formation de carbonates de Fe pur à 71 %. L'optimisation des paramètres dans un scénario de recirculation a montré une capacité de lixiviation du Fe de 38 % par rapport au résidu initial, ainsi qu'un taux d'élimination du CO2 de 57 % dans des conditions de réaction douces (pH 12, 80 ºC, 10 % volume de CO2, pression atmosphérique, 2 heures de réaction) avec une efficacité globale de 24 % (0,13 g CO2 enlevée/g résidu). La possible valorisation des produits, ainsi que les faibles émissions générées sont optimistes pour une future industrialisation. La thèse se compose principalement de deux parties. La première consiste en une synthèse de l'étude, présentant le contexte par une revue bibliographique, présen