Elaboration d'un sel industriel : Le chlorure de potassium conception et mise au point d'un nouveau procédé de purification

par Samira Diyani

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Serge Walter.

Soutenue en 1997

à Mulhouse .


  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le cadre des études requises par la reconversion des activités du bassin potassique alsacien, dont l'activité minière s'arrêtera à l'horizon de l'an deux-mille. Dans ce cadre, certaines entreprises actuellement productrices de chlorure de potassium devront s'orienter vers d'autres sources d'approvisionnement. Cela nécessitera des procédés de fabrication capables de satisfaire les demandes du marché à partir de produits dont la qualité initiale sera susceptible de varier dans de larges fourchettes. C'est ainsi que l'objectif a été de mettre au point un procédé de purification alliant des contraintes apparemment contradictoires. En effet, compte-tenu de la valeur marchande relativement réduite du chlorure de potassium, il importait de mettre au point un procédé, utilisant au maximum les installation d'ores et déjà existantes, pour produire au cout le plus faible possible, mais en tonnages importants, un sel de qualité intermédiaire (environ 99,5 % de pureté) faisant l'objet d'une demande forte du marché et actuellement indisponible. Dans ce cadre, on s'est dans un premier temps attaché à vérifier des corrélations éventuelles entre l'impureté majeure à éliminer, le chlorure de sodium, et d'autres impuretés habituelles telles que le bromure, dont la taille atomique importante paraissait pouvoir engendrer des défauts de structure responsables d'inclusions. Ce point vérifié, une étude théorique permet d'aborder les différentes contraintes inhérentes au système étudié ainsi qu'aux techniques de purification envisagées. Il en découle un certain nombre de possibilités qui sont mises à profit pour élaborer un nouveau procédé de purification. Ce procédé est basé sur les accroissements locaux de potentiel chimique engendrés dans un solide par la présence d'impuretés. La mise en oeuvre d'une phase auxiliaire intergranulaire met à profit ces accroissements pour extraire les inclusions intragranulaires par le liquide intergranulaire, au cours d'un processus thermodynamique. Une évaporation consécutive du liquide intergranulaire a pour objectif de stabiliser les impuretés dans leur nouveau site. Une dernière étape de lavage rapide permet, en mettant à profit des aspects cinétiques, d'extraire les impuretés ainsi accumulées, en réduisant au maximum les pertes de produit utile. Dans un troisième chapitre, l'étude pratique met en oeuvre des techniques variées (microscopie électronique, microsonde électronique, diffraction des rayons x, spectrophotométrie d'absorption atomique, méthodes électrochimiques, pour caractériser les milieux et les phénomènes observés (morphologie des cristaux, évolution des compositions, répartition des impuretés, mesures quantitatives de concentrations en traces dans des milieux à matrice importante, phénomènes capillaires et superficiels. . . ). Dans une quatrième partie, ces résultats sont mis à profit pour étudier le comportement réel d'une purification industrielle, notamment pour prévoir ce qui pourrait se passer sur les sites de stockage. La conclusion fait le point sur les paramètres essentiels conditionnant la bonne mise en oeuvre du procédé développé, afin d'assurer son déroulement dans des conditions permettant d'atteindre les objectifs visés.

  • Titre traduit

    Industrial salt elaboration : potassium chloride conception and development of a new purification process


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  • Détails : 1 vol. (164 f.)
  • Annexes : Bibliographie : 70 réf.

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