Contribution a l'etude de l'attaque de mineraux et de roches par des solutions hyperalcalines

par VERONIQUE ADROVER

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de J. ESTEOULE.

Soutenue en 1995

à l'EMP .

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  • Résumé

    L'attaque alcaline a ete menee dans des conditions experimentales rigoureusement standardisees avec differents quartzites et, a titre de comparaison, avec divers materiaux silicieux (roches ou mineraux). Par souci de simplicite experimentale, ces essais ont ete conduits dans des reacteurs en acier inoxydable identiques a ceux preconises par les normes n. F. P 18-584 et p 18-589 en presence d'une solution normale d'hydroxyde de sodium et a 80c. Cette etude experimentale montre que le passage de la silice en solution n'est influence ni par la granularite du materiau mis en experience, ni par la presence de fines ; mais, par l'abondance et la nature mineralogique de la matrice de la roche car c'est au niveau des joints de grains que s'effectue preferentiellement l'attaque alcaline. La dissolution rapide de la matrice fait passer la silice et l'alumine en solution. Les concentrations en solution augmentent rapidement jusqu'a ce que la saturation une fois atteinte, il se produise une precipitation massive d'embryons cristallins qui induit la cristallisation de zeolites (phillipsite, analcime, chabazite et stilbite). Ces zeolites sont generalement constituees du motif de base s4r impliquant ainsi l'existence de polyanions aluminosiliciques en solution. Apres dissolution de la matrice, il s'etablit un etat stationnaire controle par la dissolution des grains de quartz constituant le squelette du quartzite d'une part et par l'evolution de la composition chimique de zeolites, par la variation de leurs proportions respectives ainsi que par la cristallisation de silicates de sodium en lattes et en fibres. Les basses temperatures (40 et 60c) favorisent la formation de chabazite tandis que la presence d'ions potassium dans la solution d'attaque induit la formation de stilbite. Ces experimentations mettent en evidence le role cardinal de l'alumine dont la presence en debut d'attaque dans la liqueur alcaline induit la formation de germes cristallins de zeolites dont la croissance empeche la formation de gel. La dissolution de la matrice qui presente une la grande surface accessible a la liqueur d'attaque et la solubilite importante de ses constituants: kaolinite, eponges calcedonieuses, quartz de nourrissage occulte l'influence de facteurs generalement invoques: quartz (extinction roulante, concassage), presence de fines


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  • Détails : 250 P.
  • Annexes : 40 REF.

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