Generalite sur la floculation

Dans le monde, l’industrie chimique (C.I) comprend :
• Le combustible Uranium pour le central nucléaire.
• La minéralurgie des traitements chimiques des minerais (minerais Ilménite…)
• La sidérurgie : alliage du métal pour les constructions aéronautiques gros porteur.
• Les traitements industriels de l’eau : Par floculation, etc.……

L’industrie chimique réalise dans le monde les chiffres d’affaire la plus importante après l’industrie de l’armement. Dans la région EST de MADAGASCAR, il existe un grand projet minier, de PLUSIEURS MILLIARD de DOLLAR sur PLUSIEURS DIZAINES d’ANNEES d’EXPLOITATION par la société « SCHERRITT » INTERNATONAL, sur l’extraction des minerais Nickel, Cobalt, Fer,…en vue de l’obtention concentré chimique de Nickel, Cobalt, Fer,…. Il s’agit d’une des plus grosses mines de Nickel dans le monde. Généralement, le traitement des minerais Nickel, Cobalt, Fer …. S’effectue par lixiviation acide, ce qui nécessite une réserve potentielle d’eau.

GENERALITE sur la FLOCULATION

DEFINITION

Floculation

La floculation est la production d’un floc dans le traitement industriel de l’eau par l’ajout d’un réactif coagulant appelé floculant. Ce qui permet d’éliminer les particules en suspension et diminuer la turbidité de l’eau.

MECANISME

Le mécanisme de floc peut être d’origine physique, d’origine électrostatique, d’origine mécanique, d’origine chimique en utilisant des floculants chimiques.

LES FLOCULANTS MINERAUX

On peut citer les floculants minéraux, comme :
– Aluns
– Des argiles
– Gypse CaSO4 .

Les aluns sont des minéraux naturels à base de roche sédimentaire constituée chimiquement de sulfate double métallique. Il en existe à MADAGACAR. Nous avons déjà effectués des essais avec l’eau de surface MANDROSEZA MADAGASCAR, ANTANANARIVO de DEUX MILLIONS D’HABITANT. Ces travaux sont résumés dans le mémoire de D.E.A .

LES FLOCULANTS VEGETAUX

Nous prenons par exemple le Moringa Oléifera Fiche technique de Moringa Oléifera :

– famille : Moringaceae
– genre : Moringa
– espèce : oléifera
– botanique : plante originaire d’inde, arbre multi usage
– utilisation : utiliser pour purifier, clarifier l’eau .

Une étude a été déjà faite concernant la poudre de la plante Moringa oléifera comme floculant par JEAN ANTOINE et ALFRED ELELI en 1993 au Burkina Faso. Ils ont affirmés que la poudre de la plante Moringa oléifera seule ne semble pas remplacer le Sulfate d’alumine mais les deux coagulants ensemble paraissent très efficaces. Des essais aussi sont effectués dans le laboratoire de Chimie Minérale P. RAJAONERA et ses Collaborateurs .

LES FLOCULANTS POLYMERES

Ce sont des macromolécules à longue chaîne obtenues par association des monomères synthétiques

a- Polymère Anionique :
Ceux sont des Copolymère de l’accrylamide et de l’acide acrylique.
b- Polymères Neutres (ou non confus) :
Ceux sont des Polyaccrylamides
c- Polymères Cationiques :
Ceux sont des CoPolymères d’accrylamides et d’un monomère cationique .

CARACTERISATION PHYSIQUE de L’ALUN de MADAGASCAR et L’ALUN SYNTHETIQUE

Principe

La spectroscopie de fluorescence X est une spectroscopie de l’atome basée sur l’émission de photon X de fluorescence d’énergie h Elle est caractérisée par :
• Le rayonnement : une faisceau de rayonnement X de grande énergie.
• Le système énergétique : l’atome (électron interne de l’atome)
La spectroscopie de fluorescence RX est une spectroscopie de l’atome donc spectre de raie.
• Le processus d’interaction est un processus de fluorescence .

PROCESSUS de FLUORESCENCE X : par absorption de photon et sous une température élevée, il y a formation de lacune électronique sur la couche interne de l’atome et il y a recomplètement de cette lacune qui conduit à une désexcitation ou émission de photon .

Formation de lacune sur la couche électronique profonde de l’atome : K, L, M

– Si la lacune est sur K on a K-1, par désexcitation il y aura émission de photon X de fluorescence ou raie X de désexcitation K / Kα et Kβ
– Si la lacune est sur L on a L-1, par désexcitation il y aura émission de photon X de fluorescence ou raie X de désexcitation L / Lα et Lβ
– Si la lacune est sur M on a M-1, par désexcitation il y aura émission de photon X de fluorescence ou raie X de désexcitation Mα, Mβ et Mγ Chaque photon X est caractérisé par :

• Une énergie avec une fréquence bien déterminée donnée par :

X½ = a ( Z – b )

Avec X : fréquence
A et b : constantes caractéristiques de rayon X de fluorescence
Z : numéro atomique

• Une intensité :

Ii = Si x Ai x Ci

Avec Ii : intensité
Ci : concentration des éléments dans l’échantillon
Si : Sensibilisation de la chaîne de comptage. Elle est fonction de la géométrie du système et de l’efficacité du détecteur
Ai : Absorption de rayon X par l’échantillon, Ai = Ti-1
Ti : Facteur de transmission. Il tend vers l’unité pour un échantillon mince .

La spectroscopie de fluorescence X est donc utilisée pour étudier :
– d’une part, la nature des éléments chimiques dans l’échantillon par sa fréquence γ
– d’autre part, ses concentrations par son intensité I .

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I : BIBLIOGRAPHIE sur le TRAITEMENT CHIMIQUE INDUSTRIEL Par FLOCULATION
A- GENERALITE sur la FLOCULATION
1- Définition de la floculation
2- Mécanisme de la floculation
B- LES DIFFERENTS TYPES de FLOCULANTS
1- Les floculants à base de produit chimique
2- Les floculants minéraux
3- Les floculants végétaux
4- Les floculants polymères
C- RESULTAT sur le TRAITEMENT par FLOCULATION CHIMIQUE Des EAUX De SURFACE MADAGASCAR (MANDROSEZA ANTANANARIVO de 2 MILLIONS D’HABITANTS)
1- Résultat des valeurs des essais de floculation de l’eau de surface MANDROSEZA ANTANANARIVO (Résultat 1)
2- Résultat des valeurs des essais de floculation de l’eau de surface MANDROSEZA ANTANANARIVO (Résultat 2)
CHAPITRE II : NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX
A- INTRODUCTION
B- FLOCULATION CHIMIQUE de L’EAU de SURFACE MANGORO à PROXIMITE du SITE MINIER AMBATOVY MORAMANGA
1- Résultat par le floculant chimique sulfate d’alumine JIRAMA/ MADAKEM/ INDONESIE
2- Résultat par le floculant chimique Alun synthétique, sulfate double d’aluminium et de potassium
3- Résultat par le floculant minéral Alun de MADAGASCAR, roche sédimentaire
C- FLOCULATION CHIMIQUE de L’EAU de SURFACE de MADGASCAR MANDROSEZA, ANTANANARIVO de 2 MILLIONS D’HABITANTS
1- Résultat par le floculant chimique sulfate d’alumine JIRAMA/ MADAKEM/ INDONESIE
2- Résultat par le floculant chimique Alun synthétique, sulfate double d’aluminium et de potassium
3- Résultat par le floculant minéral Alun de MADAGASCAR, roche sédimentaire
D- CARACTERISATION PHYSIQUE de L’ALUN de MADAGASCAR Et L’ALUN SYNTHETIQUE par le SPECTROSCOPIE de FLUORESCENCE X
1- Principe de la fluorescence X
2- Appareillage
3- Conditions expérimentales de l’appareillage
4- Caractérisation de l’alun synthétique (produit Merck DEUTCHLAND) Par X fluorescence
5- Caractérisation de l’alun minéral MADAGASCAR (roche sédimentaire) par X fluorescence
CHAPITRE III : ETUDE COMPARATIVE de NOS RESULTAT AVEC la LITTERATURE
A- ETUDE COMPARATIVE des ESSAIS de FLOCULATION sur L’EAU
De SURFACE MANDROSEZA MADAGASCAR, ANTANANARIVO
De 2 MILLIONS D’HABITANTS
1- Par le floculant chimique sulfate d’alumine JIRAMA/ MADAKEM/ INDONESIE
2- Par le floculant minéral Alun de MADAGASCAR, roche Sédimentaire
3- Par le floculant chimique Alun synthétique, sulfate double d’aluminium et de potassium
B- ETUDE COMPARATIVE des ESSAIS de FLOCULATION sur L’EAU
De SURFACE MANDROSEZA MADAGASCAR, ANTANANARIVO
De 2 MILLIONS D’HABITANTS et L’EAU de SURFACE MANGORO à PROXIMITE du SITE MINIER AMBATOVY MORAMANGA
1- Par le floculant chimique sulfate d’alumine JIRAMA/ MADAKEM/ INDONESIE
2- Par le floculant minéral Alun de MADAGASCAR, roche sédimentaire
3- Par le floculant chimique Alun synthétique, sulfate double d’aluminium et de potassium
CONCLUSION GENERALE
ANNEXE

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