Approche structurale par resonance magnetique nucleaire multinucleaire des milieux fondus cryolithe-alumine

par VINCENT LACASSAGNE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Pierre Coutures.

Soutenue en 1998

à Orléans .

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  • Résumé

    L'aluminium est produit par electrolyse de l'alumine (al#2o#3) dissoute dans un bain a base de cryolithe (na#3alf#6) a 950c. Le procede initial decouvert par heroult et hall a ete largement developpe en plus d'un siecle. Mais du fait de la temperature elevee et de la forte agressivite de ces sels, la nature et la quantification des especes chimiques presentes dans les cuves industrielles est un sujet de recherche d'actualite. Le travail rapporte dans ce memoire consiste en une etude in situ par rmn multinucleaire haute temperature (1000c) des bains fondus du binaire naf-alf#3 et du ternaire naf-alf#3-al#2o#3. Ces travaux ont necessite la mise au point d'un dispositif (chauffage laser, creuset ferme en bn) et d'un protocole experimental qui minimise les evolutions de composition au cours des experiences a haute temperature. L'interpretation de ces experiences a haute temperature s'appuie notamment sur une etude preliminaire haute resolution solide (rmn mas) des phases solides. La rmn permet d'observer independamment chacun des noyaux presents, #1#9f, #2#3na, #2#7al et #1#7o pour les systemes contenant de l'alumine. Les resultats obtenus sont compares aux modelisations existantes basees soit sur des donnees experimentales, soit sur des calculs. Nous pouvons ainsi decrire quantitativement les liquides du binaire naf-alf#3 (0,20<x(alf#3)<0,50) en termes d'especes f#, alf#4#, alf#5#2# et alf#6#3#. La dissolution d'alumine dans le bain fluore de composition cryolithique se traduit par l'apparition d'au moins deux types d'especes oxyfluorees directement observees et quantifiees par la rmn de #1#7o. Nous pensons qu'elles correspondent au especes al#2of#6#2# et al#2o#2f#4#2# precedemment proposees. Cette demarche est etendue a une plus grande gamme de composition avec des rapports cryolithiques variables.


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Informations

  • Détails : 130 P.
  • Annexes : 118 REF.

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  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
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