Soutenance mémoire
Licence Sciences et Techniques (LST)
Phases de traitement à la laverie
Description de procédé
Le broyage est un procédé qui consiste à réduire en de très petites particules (<180 µm) la tranche [400, 2500] µm en provenance du lavage pour faciliter par la suite le procédé de flottation. Il provoque un ensemble de force pour engendrer des fissurations sur la surface et par la suite la séparation entre les grains, afin d’aboutir à des particules ayant une dimension plus petite.
Description du processus de flottation
L’analyse granulo-chimique du produit d’alimentation de la laverie montre qu’il contient une quantité importante en grains de dimensions 40-125µm, et qui sont marqués par un accroissement de la teneur en carbonates et silicates. Cette tranche à une teneur faible en BPL, d’où le recours à une technique spécifique de valorisation de cette tranche de phosphate, il s’agit de la Flottation inverse.
Définition de flottation :
La flottation est un procédé de séparation des solides, par voie humide, qui se base sur les différences de propriétés d’interfaces entre un solide, une solution aqueuse et une phase gazeuse (air) dont le but est de récupérer en majeur partie le minéral utile. Elle consiste à déprimer le minéral de valeur (apatite) et faire flotter les éléments indésirables (silicates et carbonates) par l’addition des réactifs : c’est la flottation inverse. L’hydrophobicité donc des minéraux sera obtenue par la fixation d’une ou plusieurs substances à la surface d’un minéral.
Principe de la flottation :
Le principe de la flottation est basé sur les propriétés d’hydrophobe et hydrophile des surfaces des solides. Ces propriétés sont généralement stimulées par des réactifs. En effet, à la fin de la phase conditionnement, la surface des particules solides que l’on désire séparer est seule devenue hydrophobe à l’aide des réactifs appropriés (Ester et Amine) ajoutés à la pulpe. Lorsque l’air est introduit sous forme des petites bulles dans le milieu, il se produit un transfert sélectif des particules hydrophobes. Le principe de la flottation peut être décrit de la manière suivante: • Mise en suspension des particules à séparer dans l’eau pour former une pulpe et libération des grains de l’apatite de leur gangue. • Traitement de cette pulpe par certains réactifs chimiques dont le rôle est de rendre hydrophobe la surface du minéral à flotter, afin de lui conférer une plus grande affinité pour la phase gazeuse que pour la phase liquide. • L’élément clé pour une concentration réussie par flottation est l’utilisation d’une grande variété de réactifs pour permettre la séparation sélective d’une espèce ou plusieurs espèces de la pulpe par adhésion aux bulles d’air. • La pulpe ainsi conditionnée est introduite dans des cellules de flottation générant des bulles d’air. Les particules rendues hydrophobes se fixent à la surface des bulles qui constituent un vecteur de transport grâce à leur mouvement ascensionnel vers la surface libre de la pulpe. On obtient ainsi une mousse surnageant chargée en solide. Par contre, les particules qui présentent des surfaces hydrophiles ne se lient pas aux bulles d’air et restent en suspension dans la pulpe. • Evacuation et abattage de la mousse chargée et récupération du non flotté.
Les différentes phases de flottation :
Phases de préparation :
La fraction granulométrique, comprise entre 40 et 125microns, à flotter prise en dérivation de la laverie subira une préparation mécanique avant flottation, le circuit de la flottation comprend les phases suivantes: Premier déschelammage : La pulpe à traiter provenant de la souverse des batteries des hydrocylones BH5, constituée d’une granulométrie inférieure à 40 microns alimente le bac BP9. Le rôle du bac de pulpe est d’assurer une alimentation régulière et stable. Cette opération élimine les schlamms inférieures à 40 µm. La surverse est acheminée vers le décanteur tandis que la souverse rejoint la batterie BH7.
Attrition :
L’attrition est réalisée par les particules solides frottant les unes contre les autres. Cette opération a pour but principal d’éliminer les impuretés de surface et par conséquence libérer les grains phosphatés de leurs exoguangue silicatés et carbonatés. L’action est en générale répétée dans des cellules d’attrition chacune munie d’un rotor actionné par un moteur. Chaque agitateur des cellules a trois étages de lames inclinées format des hélices de pas contrariés. Cela renverse la pulpe violemment et produit une turbulence contrôlée qui est nécessaire à une attrition efficace.
Deuxième deschlammage :
La quantité des fines résiduelle dans le produit allant vers la flottation revêt une importance particulière pour la consommation des réactifs et pour la qualité de la séparation par flottation. Un deschlammage (coupure à 40 microns) en deux étapes a été prévu après attrition pour limiter au maximum la quantité de grains inférieurs à 40 µm dans le produit à flotter.
Conditionnement :
La pulpe est ensuite traitée avec certains réactifs (Acide, Ester et Amine) dont le rôle est de rendre hydrophobe (qui a horreur de l’eau) la surface de solides (ce qui constitue la phase de conditionnement). A la fin de la phase de conditionnement, la surface des particules constituées de la phase solide que l’on désir séparer (carbonates et silicates) est seule devenue hydrophobe, quant au minéral de valeur, il se trouve déprimé sous l’effet de l’acide. La pulpe ainsi conditionnée est alors introduite dans des cellules de flottation
Flottation inverse :
A la fin de la phase de conditionnement, la surface des particules que l’on désire séparer est devenue hydrophobe. La pulpe ainsi conditionnée est alors introduite dans des cellules de flottation munies d’agitateurs, ce qui permet de réaliser une flottation différentielle. Les bulles d’air dont le débit est contrôlé, et en présence de l’agitation et d’un agent moussant, vont se fixer sur les particules dont la surface est hydrophobe. Sous l’action de la poussée d’Archimède résultante, l’ensemble particules et bulles flottent à la surface des cellules. Suivant la quantité et le type de collecteur, elle se forme une écume dynamiquement stable à la partie supérieure des cellules de flottation, dans lesquelles vont se rassembler les particules flottées. L’écume doit être soumise à des turbulences assez faibles, de manière à ne pas remettre en suspension des particules qui ont déjà été collectées par les bulles d’air. L’extraction des mousses se fait par débordement. La cuve circulaire comprend deux goulottes de mousse internes et des connexions intercellulaires ces goulottes déchargent la mousse sur un seul côté de la cellule.
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Table des matières
Introduction
Chapitre01 : Présentation de l’organisme d’accueil
I.Groupe OCP du Maroc
II.Activités du Groupe OCP
III.Historique
IV.Organisation du Groupe OCP
V.Pôle Industries de Khouribga
Chapitre02 : Phases de traitement à la laverie
I.Description du procédé de lavage
II.Description du procédé de broyage
III.Description du processus de flottation
IV.Description du procédé de décantation
Chapitre 03: Etude critique des conditionneurs
I.Problématique
II.Méthode du résolution de problème
I I.1 Définition
I I.2 Identification Du Phénomène
I I.3 Comprendre le fonctionnement normal du système
I I.4 Fixer les objectifs
I I.5 Analyser les causes racines
I I.5.1Méthode des 5 pourquoi
I I.5.2 Etudes du dimensionnement d’agitation
I I.5.3 Etudes granulométriques
Chapitre04 :Vérification des causes racines
I.Vérification des paramétres de marche des hydrocylones
I I.Vérification de la granulométrie de la fosse
I I I.Mise en œuvre des contres mesures pour traiter les causes qui sont à l’origine du probléme
conclusion
Les annexes
Références bibliographiques et web-graphiques
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