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Auteur(s)
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Frédéric SCHMITT : Ingénieur aux Mines de Potasse d’Alsace (MDPA)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le chlorure de potassium (KCI), matière première de l’industrie chimique pour la production de chlore et d’hydroxyde de potassium, est avant tout un produit de base de la fertilisation en agriculture, qui repose sur les trois éléments essentiels N, P, K (azote, phosphore, potassium). La valeur fertilisante (en potassium) d’un engrais est habituellement exprimée en % en masse de K2O et la production d’engrais potassiques sous forme de différents sels (chlorures, sulfates, carbonates, nitrates...) est exprimée en tonnes de K2O. Ces différents engrais potassiques sont souvent désignés indistinctement par le terme « potasse », sans rapport dans ce cas avec l’hydroxyde de potassium. Le chlorure est, de loin, le sel de potassium le plus utilisé ; on le trouve à l’état naturel dans des gisements salifères d’origine sédimentaire, associé à d’autres sels tels que les chlorures et les sulfates de sodium, de calcium, de magnésium... On trouve aussi des sels de potassium en concentration importante (néanmoins très inférieure à celle du chlorure de sodium) dans la mer Morte et d’autres lacs salés.
La production de chlorure de potassium à partir de ces gisements consiste à le séparer des autres constituants présents dans le minerai exploité (ou dans le mélange de sels obtenu par évaporation de la saumure, dans le cas de la mer Morte).
Les méthodes de séparation les plus utilisées actuellement sont :
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la lixiviation ou procédé thermique (dissolution – cristallisation) ;
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la flottation ;
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la séparation électrostatique.
Le procédé thermique et la flottation sont utilisés par l’ensemble des producteurs, souvent de façon combinée.
La séparation électrostatique est un procédé exclusif de la société Kali & Salz, en Allemagne.
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Comparaison du procédé thermique et du procédé par flottationArticle inclus dans l'offre
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3. Procédé par flottation
3.1 Principe du procédé
La séparation des cristaux de KCI par flottation impose qu’un broyage suffisamment poussé les ait libérés des cristaux de NaCl et des composés insolubles auxquels ils sont accolés dans le minerai.
Après élimination des argiles (déschistage ), le minerai broyé, véhiculé en suspension dans l’eau mère, est introduit dans des cellules de flottation avec des réactifs qui se fixent sélectivement sur les cristaux de KCI, leur permettant de fixer des bulles d’air et de remonter en surface tandis que les cristaux de NaCl plongent.
HAUT DE PAGE3.2 Conditions opératoires
La figure 2 présente un schéma type d’une unité de fabrication par flottation.
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Broyage
En complément du broyage à 4 mm, effectué à sec, le traitement par flottation comprend un broyage à 1,2 mm en milieu liquide, effectué dans des broyeurs à barres.
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Déschistage : séparation des argiles
La pulpe de minerai est brassée dans des cellules d’attrition pour déliter les particules d’argiles, qui sont ensuite séparées des autres constituants du minerai par entraînement dans un courant d’eau mère ascendant de vitesse convenable (hydroséparation ).
Cette eau mère argileuse est épurée par décantation (addition de floculant) et les boues sont lavées à contre-courant avant leur rejet définitif.
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Flottation
La pulpe de minerai provenant du secteur de déschistage est diluée à l’eau mère claire (environ 1,8 m3 d’eau mère par tonne de minerai) avant son introduction dans les cellules de flottation, avec les réactifs :
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le réactif collecteur (acétate de stéarylamine) se fixe de façon préférentielle sur les cristaux de KCI et les rend aptes à retenir les bulles d’air produites par les turbines des cellules de flottation ;
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le réactif moussant (huile de pin) stabilise les mousses et empêche l’éclatement des bulles à leur arrivée en surface ;
-
le réactif déprimant...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LEDUC (P.), SCHMITT (F.) - Traitement de la sylvinite par le procédé thermique par dissolution aux Mines de Potasse d’Alsace. - Revue de l’Industrie Minérale. Minéralurgie, p.165-75, déc. 1978.
-
(2) - LEDUC (P.), MEDEMBLIK (L.), GEOFFROY (J.F) - Traitement de la sylvinite par le procédé de flottation aux Mines de Potasse d’Alsace. - Revue de l’Industrie Minérale. Minéralurgie, p. 137-46, août-sept. 1979.
-
(3) - KNÖPFL (Dr. N), Kali & Salz GmbH - * - Umweltfreundliche Aufbereitung von Kalirohsalzen. Praxis der Naturwissenschaften, Chemie ; 8/35, Aulis Verlag, Köln, déc. 1986.
-
(4) - HAUG (D.), REID (K.W) - Tails pile decommissionning options for Saskatchewan Potash - Mines. 2nd International Potash Technology Conference, Hambourg, 26-29 mai 1991.
-
(5) - SCHREIBER (H.) - Retraitement de vieux terrils de résidus de sels aux Mines de Potasse d’Alsace. - 2nd International Potash Technology Conference, Hambourg, 26-29 mai 1991.
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