Pour tous les sédiments, une forte proportion des polluants est présente dans la fraction fine
(0/20 pm). Cette dernière, qui représente moins de 50 % pondéral de ces matériaux, concentre
entre 65 et 85 /o des métaux. En conséquence, les proportions métalliques sur les fractions
grenues sont plus faibles.
Ces quatre distributions granulochimiques semblables se traduisent pourtant en terme de
contamination par deux approches bien distinctes. En effet, les teneurs des fractions grenues
sont abaissées proportionnellement aux teneurs initiales. Ainsi, pour les sédiments de canaux
peu contaminés, une simple élimination des fines particules conduit à des teneurs résiduelles
très faibles, dans les fractions grenues. On peut donc, dès à présent, envisager un prétraitement
par hydrocyclone de ces matériaux. Par contre, étant donnée les fortes contaminations des
sédiments d'estuaires, les teneurs en polluants des fractions grenues sont encore très élevées.
Dans ce cas, une simple séparation granulométrique est insuffisante. D'autres traitements
doivent être envisagés. Pour cela, la caractérisation des porteurs métalliques s'avère
incontournable.
En conclusion, à ce stade de la caractérisation, plusieurs hypothèses peuvent être formulées
pour expliquer cette distribution des polluants :
1 - fraction fine :
- adsorption de métaux sur les argiles,
- affinité métaux - matières organiques,
- précipitation métallique en milieu réducteur sous forme de
microsulfures par exemple.
2 - fraction grenue : - présence de particules de quelques centaines de microns riches
en métaux,
- enrobage des grosses particules saines par des fines polluées.
Pour répondre à ces hypothèses et orienter le choix des procédés de traitement, il est
nécessaire de poursuivre la caractérisation, en identifiant les principaux porteurs métalliques
présents dans chacun de ces sédiments.
IV.2.3 Caractérisation des phases majoritaires par diffractométrie des R. X.
L'identification minéralogique de ces sédiments a été menée par diffractométrie des rayons X,
selon le même protocole que celui présenté au chapitre III.2.3. Une analyse a été effectuée sur
chacun des sédiments bruts. Quelques fractions granulométriques ont été étudiées également,
notamment pour les sédiments de canaux. Les résultats sont présentés dans 1 annexe 32.
IV. 2.3.1 Sédiments de canaux C2 et C3
De même que pour le sédiment Cl, le quartz est le principal minéral de ces deux sédiments
(30 %). Sa présence est la plus marquée dans les fractions grenues. La gibbsite présente en
trace suit une localisation granulométrique semblable. Ces deux minéraux sont remplacés dans
les fractions fines par la calcite. Cette dernière représente 20 à 30 % de la fraction 10/20 pm
Les analyses chimiques par ICP de cette tranche montrent en effet une forte concentration en
CaO. Les feldspaths sont essentiellement présents sous la forme potassique (microcline). La
forme calcosodique (plagioclase) est décelée uniquement sur les fractions grossières, tandis
que les microclines sont remplacés par les orthoses dans les fractions les plus fines.
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(0/20 pm). Cette dernière, qui représente moins de 50 % pondéral de ces matériaux, concentre
entre 65 et 85 /o des métaux. En conséquence, les proportions métalliques sur les fractions
grenues sont plus faibles.
Ces quatre distributions granulochimiques semblables se traduisent pourtant en terme de
contamination par deux approches bien distinctes. En effet, les teneurs des fractions grenues
sont abaissées proportionnellement aux teneurs initiales. Ainsi, pour les sédiments de canaux
peu contaminés, une simple élimination des fines particules conduit à des teneurs résiduelles
très faibles, dans les fractions grenues. On peut donc, dès à présent, envisager un prétraitement
par hydrocyclone de ces matériaux. Par contre, étant donnée les fortes contaminations des
sédiments d'estuaires, les teneurs en polluants des fractions grenues sont encore très élevées.
Dans ce cas, une simple séparation granulométrique est insuffisante. D'autres traitements
doivent être envisagés. Pour cela, la caractérisation des porteurs métalliques s'avère
incontournable.
En conclusion, à ce stade de la caractérisation, plusieurs hypothèses peuvent être formulées
pour expliquer cette distribution des polluants :
1 - fraction fine :
- adsorption de métaux sur les argiles,
- affinité métaux - matières organiques,
- précipitation métallique en milieu réducteur sous forme de
microsulfures par exemple.
2 - fraction grenue : - présence de particules de quelques centaines de microns riches
en métaux,
- enrobage des grosses particules saines par des fines polluées.
Pour répondre à ces hypothèses et orienter le choix des procédés de traitement, il est
nécessaire de poursuivre la caractérisation, en identifiant les principaux porteurs métalliques
présents dans chacun de ces sédiments.
IV.2.3 Caractérisation des phases majoritaires par diffractométrie des R. X.
L'identification minéralogique de ces sédiments a été menée par diffractométrie des rayons X,
selon le même protocole que celui présenté au chapitre III.2.3. Une analyse a été effectuée sur
chacun des sédiments bruts. Quelques fractions granulométriques ont été étudiées également,
notamment pour les sédiments de canaux. Les résultats sont présentés dans 1 annexe 32.
IV. 2.3.1 Sédiments de canaux C2 et C3
De même que pour le sédiment Cl, le quartz est le principal minéral de ces deux sédiments
(30 %). Sa présence est la plus marquée dans les fractions grenues. La gibbsite présente en
trace suit une localisation granulométrique semblable. Ces deux minéraux sont remplacés dans
les fractions fines par la calcite. Cette dernière représente 20 à 30 % de la fraction 10/20 pm
Les analyses chimiques par ICP de cette tranche montrent en effet une forte concentration en
CaO. Les feldspaths sont essentiellement présents sous la forme potassique (microcline). La
forme calcosodique (plagioclase) est décelée uniquement sur les fractions grossières, tandis
que les microclines sont remplacés par les orthoses dans les fractions les plus fines.
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