Generalites sur les chromites

A l’instar des autres pays riches en ressources naturelles, observés à l’échelon mondial, Madagascar, lui aussi, recèle des richesses minières de potentialité considérables. Nous pouvons citer à titre d’exemple la chromite, un produit qui constitue une source importante de devise pour Madagascar depuis plus de quarante années d’existence. Actuellement, la société KRAOMITA MALAGASY n’est pas le seul opérateur minier qui exploite la chromite à Madagascar, mais pour le moment, elle tient encore la première place en termes de production et d’exportation des concentrés de chromite. Elle dispose une installation de concentration et de traitement mécanisée et est composée de quatre unités, telles que le concassage, la laverie, et la séparation par liqueur dense. L’existence des déchets d’exploitation et de traitement pose des problèmes environnementaux pour la société KRAOMA.

GENERALITES SUR LA CHROMITE

LA CHROMITE

Définition de la chromite 

La chromite est un minerai de chrome. La chromite de fer existe dans la nature, on l’appelle aussi fer chromé ou chromite Cr2O3 ; FeO. Les impuretés dans la chromite sont : le fer, l’aluminium, le magnésium, le calcium, la silice et le phosphore. La chromite de fer est cristallisée et de couleur noir ou brun noir. Elle fond à des températures variables échelonnées entre 1545 et 1850°C.

Propriétés et caractéristiques de la chromite

La chromite a une composition théorique FeOCr2O3. A l’état pur, elle contient 32,02% de FeO et 67,91% de Cr2O3 mais la composition réelle varie entre :
− Les pôles magnésie – chromite (MgCr2O4) et ferro – chromite (FeCr2O4) ;
− Les pôles hercynite (FeAl2O4) et spinelle (MgAl2O4).

Cristallographie
La chromite cristallise dans le système cubique. Elle est massive, finement granulaire, compacte avec une cassure grenue ou écailleuse dont celle de chaque grain est conchoïdale.

Minéraux associés 
Ce sont surtout la pyrrhotite, la magnétite, l’ilménite et éventuellement les platinoïdes.

Propriétés physiques 
La chromite présente un éclat métallique ou mat. Ses particules, en se détachant, forment une poussière noire. Dépourvue de clivage, elle présente un plan préférentiel de séparation, détecté chez certains échantillons, à cassure inégale. Elle a une dureté d’environ 5,5 sur l’échelle de Mohs et une densité de 5,12. Signalons qu’au test de la flamme, la chromite devient magnétique.

Propriétés chimiques 
La chromite est un minerai inoxydable. Elle reste intacte à l’action de l’eau. Elle est insoluble dans les acides comme l’acide chlorhydrique, mais se décompose par fusion dans le sulfate acide de potassium (KHSO4).

Propriétés optiques
La chromite présente une variété de couleurs, suivant la lumière. Ainsi, en lumière naturelle, elle est verte à noire brunâtre. Tandis qu’en lumière réfléchie, elle est blanc grisâtre avec des réflexions internes brunâtres. Translucide à opaque, son indice de réfraction varie de 2,08 à 2,16 avec un pouvoir réflecteur de 12,7 à 11,7% pour des longueurs d’onde comprises entre 4 700 et 6 500 Å.

Les constituants majeurs de la chromite

Oxydes de chrome (Cr2O3)

Le sesquioxyde de chrome (Cr2O3) fond à 1990 °C, il est assez dur pour rayer le quartz .Il se présente sous forme de poudres de cendre amorphe. Le Cr2O3 est insoluble dans l’eau et dans les acides. Mais ce sesquioxyde s’oxyde au contact du chlorate de potassium en fusion et ils donnent du chromate de potassium.

Oxyde d’aluminium ou Alumine (Al2O3)

L’oxyde d’aluminium existe dans la nature à l’état cristallin pur (à une forme rhomboèdre). Il peut être doré par des oxydes métalliques et est un constituant des pierres précieuses, doté d’un éclat comme ceux du diamant. L’alumine se présente sous forme de poudres blanches, amorphe, fondant vers 2050°C. Il est indécomposable par la chaleur. L’alumine est un oxyde très stable et sa réduction est difficile à réaliser .Ces caractéristiques s’expliquent par une grande affinité de l’aluminium pour l’oxygène.

Magnésium – Magnésie (Mg – MgO) 

Le magnésium est également un élément existant dans de nombreux produits naturels. On en trouve environ 2% dans la lithosphère. Le magnésium est un métal blanc argenté susceptible de prendre un beau poli (possédant un éclat). Il fond à 650°C et bout vers 1100°C sous la pression atmosphérique. Il est remarquable pour sa légèreté d = 1.74. La magnésie ou oxyde de magnésium, est une poudre blanche légère, réfractaire comme la chaux. Sa température de fusion est Tf = 2800°C, Teb = 3600 °C et d = 2.35 à 3.577 suivant l’état de division.

Oxyde de fer (Fe – FeO)

Le fer est présent en quantité variable dans presque toutes les roches de la lithosphère. Les minerais utiles pour l’extraction du fer sont :
➤ Les oxydes : hématite Fe O32 , magnétite Fe O43 , limonite ou hématite hydratés ( Fe O32 , nH 2O ) ;
➤ Les carbonates : fer spathique ou sidérose ou sidérite FeCO3 ;

L’oxyde ferreux Fe qui s’oxyde à l’air, n’existe pas à l’état libre dans la nature. On le prépare par réduction ménagée des oxydes supérieurs Fe O32 à une température supérieure à 570°C. Au-dessous de 570°C, on obtient directement le fer métallique. L’oxyde ferreux (FeO ) est une poudre noire, qui dans certains cas, peut s’enflammer spontanément à l’air : c’est un oxyde pyrophorique. L’oxyde ferrique (Fe2 O3) est une poudre rouge désignée sous le nom de « colcothar » ou « rouge de Venise ».

La silice SiO2

La silice est une des substances les plus répandues sur l’écorce terrestre ; elle se trouve sous forme, soit libre, soit à l’état de silicates alcalins ou terreux. On la trouve sous forme :
– cristallisée en prismes hexagonaux droits surmontés des pyramides à six faces. Beaucoup de variétés présentent diverses couleurs : agate, améthyste, cornaline, onyx.
– Amorphe, dans le silex, le jaspe, le grès, les sables, la pierre meulière, la variété la plus ou moins impure est l’opale constituée par de la silice hydratée non susceptible de cristallisation.

La silice pure est incolore, mais la silice fondue dissolve très facilement les oxydes métalliques. La silice est un composé très stable qui se volatilise sans décomposition au four électrique.

Oxyde de calcium ou chaux vive (CaO)

L’élément calcium est abondamment répandu dans la nature. Les espèces minérales les plus importantes sont :
– le carbonate de calcium CaCO3 , qui est très répandu dans la nature à l’état de roches calcaires ;
– L’oxyde de calcium, qui s’obtient par calcination du carbonate de calcium, à une température de l’ordre de 900°C ;
– La chaux pure, qui est une substance blanche, très caustique, fusible seulement à la température de four électrique. Elle fond à 2570°C et se volatilise sans se dissocier à plus haute température. Sa densité est de 3.4.

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Table des matières

INTRODUCTION
Partie I. ETUDES ET RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre I. GENERALITES SUR LES CHROMITES
Chapitre II. LES DÉCHETS DE LA SOCIÉTÉ KRAOMA
Chapitre III. QUELQUES DONNEES SUR LA SOCIETE KRAOMA
Partie II. ETUDE EXPERIMENTALE
Chapitre I. CARACTERISATION DES ECHANTILLONS
Chapitre II. PREMIERE METHODE : PRODUCTION DU TRIOXYDE DE CHROME PROCEDES D’ATTAQUES PAR VOIE SULFURIQUE
Chapitre III. DEUXIEME METHODE : PRODUCTION DU TRIOXYDE DE CHROME PROCEDES D’ATTAQUES PAR VOIE NITRIQUE
Partie III. ETUDE ECONOMIQUE ET ENVIRONNEMENTALE
Chapitre I. ETUDE ECONOMIQUE DU PRODUCTION DE TRIOXYDE DE CHROME PROCEDES D’ATTAQUES PAR VOIE SULFURIQUE
Chapitre II. ETUDE ECONOMIQUE DU PRODUCTION DE TRIOXYDE DE CHROME PROCEDES D’ATTAQUES PAR VOIE NITRIQUE
Chapitre III. ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTALE
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
WEBOGRAPHIE
ANNEXES

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