Metals Processing and Recycling

lmapr2141  2022-2023  Louvain-la-Neuve

Metals Processing and Recycling
5.00 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q2
Enseignants
Henry Philippe; Proost Joris;
Langue
d'enseignement
Anglais
> Facilités pour suivre le cours en français
Préalables
Ce cours suppose acquises les notions de base en thermodynamique, cinétique, électrochimie et chimie inorganique enseignées dans la majeure et mineure FYKI.
Thèmes abordés
Dans ce cours, les principes de l'électrochimie, de la thermodynamique et de la cinétique chimique, acquis en maj/min FYKI, sont appliquées pour la description des fondements physico-chimiques et les aspects technologiques des procédés d'élaboration et de recyclage des métaux. Le cours est divisé en trois parties. La première a pour but de donner une description des différentes opérations unitaires de la métallurgie, en traitent leur base thermodynamique, cinétique et technologique. Une distinction intrinsèque sera faite entre les opérations pyro- et hydrométallurgiques. Dans une deuxième partie, ces opérations seront utilisés pour aborder les différents procédés d'extraction et de raffinage des métaux, aussi bien le fer brut et acier que les métaux non-ferreux. Finalement, la technologie métallurgique et les aspects économiques du recyclage seront abordés.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 Contribution du cours au référentiel du programme
Eu égard au référentiel d'acquis d'apprentissage pour le programme de Master Ingénieur Civil en Chimie et Science des Matériaux (KIMA), cette activité contribue au développement et à l'acquisition des acquis d'apprentissage (AA) suivants :
  • 1.1.
  • 2.3.
  • 4.4.
  • 5.1., 5.3., 5. 5.,  5.6. 
Acquis d'apprentissage spécifiques au cours
A la fin de cette activité, l'étudiant est capable de :
  • décrire les différentes opérations unitaires pyro- et hydrométallurgiques selon leur caractéristiques thermodynamique, cinétique et technologique ;
  • sur base de ces opérations, comprendre les différents procédés d'extraction et de raffinage des métaux, aussi bien le fer brut et acier que les métaux non-ferreux ;
  • justifier le lien entre les procédés primaires des métaux et les procédés de recyclage.
  • intégrer dans un procédé métallurgique des concepts thermodynamiques pour prédire l'équilibre d'une réaction, et aussi la cinétique pour établir le dimensionnement d'un réacteur.
  • à la fin des APP lié à ce cours, qui est effectué en lien avec un partenaire industriel, écrire un rapport de labo, et présenter son contenu devant le partenaire industriel qui lui a détaillé initialement les objectifs et contraintes technologiques.
 
Contenu
  1. La description thermodynamique, cinétique et technologique des opérations unitaires hydrométallurgiques (incl. travaux pratiques) 
  2. La description thermodynamique, cinétique et technologique des opérations unitaires pyrométallurgiques
  3. La sidérurgie : les procédés haut fourneau - les procédés convertisseurs - les procédés alternatifs
  4. La métallurgie des métaux non-ferreux non-réactifs (Pb, Cu, Zn) et réactifs (Ti, Al, Mg) + visite d'usine
  5. Le recyclage des métaux
Méthodes d'enseignement
Le cours est organisé autour de 12/13 cours magistraux et 6 demi-journées de travaux pratiques en laboratoire, dans lesquels on traitera en plusieurs séances un minerai ou des mitrailles pour en extraire un métal utile. Ce labo est typiquement effectué en lien avec un partenaire industriel, où une visite est combinée avec la présentation des résultats de labo.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
Les étudiants sont évalués individuellement lors d'un examen orale avec préparation écrite. La participation, la qualité de la préparation des labos ainsi que son rapport final constitue également une partie de la note finale, selon les modalités suivantes :
Si cotation examen  >= 8/20, la cotation du travail final labos est prise en compte dans le calcul de la côte globale à raison de 1/3.
Si cotation examen  < 8/20, pas de prise en compte de la cotation du travail final labos.
Ressources
en ligne
https://moodleucl.uclouvain.be/course/view.php?id=9196
Bibliographie
Les supports de cours consistent en des copies des slides du cours, disponible au service SICI ainsi que sur Moodle. Les énoncés de laboratoires sont disponible sur Moodle, et également distribués directement par le titulaire. La matière faisant l'objet de l'examen comprend tout ce qui a été dit ou montré au cours oralement, sur écran ou à l'aide d'autres media, et ne se limite donc exclusivement au texte du "support de cours".
Support de cours
  • copies des slides du cours, disponible au service SICI ainsi que sur Moodle
  • énoncés de laboratoires, disponible sur Moodle
Faculté ou entité
en charge
FYKI


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux
KIMA2M
5