Introduction
L'utilisation des solides pour extraire certaines substances
des solutions gazeuses ou liquides date des périodes bibliques. Ainsi,
l'hydroxyapatite constituant la charpente poreuse sur laquelle est
enrobé le carbone du noir animal utilisé depuis fort longtemps
dans les procédés de décoloration et
particulièrement dans la décoloration du jus de sucre [3,4]. Ce
processus, connu comme adsorption, n'implique rien davantage que le transfert
préférentiel des substances de la phase gazeuse ou liquide sur la
surface d'un substrat solide. Aujourd'hui, le phénomène
d'adsorption est devenu un outil utile pour la purification et la
séparation de toute substance indésirable. Des modèles
théoriques permettant de décrire ce phénomène sont
largement décrits dans la littérature.
I. LES MATERIAUX ADSORBANTS I.1. Les phosphates naturels
Les phosphates naturels sédimentaires tiennent leur
source des dépôts des excréments d'espèces marines
sur fond océanique, généralement formés en zone
côtière peu profonde. Les gisements exploités dans
plusieurs parties du monde, se présentent avec des
propriétés chimiques et physiques très contrastées,
et les phosphates marocains sont de loin les plus importants aussi bien en
quantité qu'en qualité [5].
I.1.1. Composition du minerai de phosphates naturels
Les phosphates naturels comportent une variabilité
texturale et structurale suivant leurs origines. Le phosphore se trouve
combiné sous différentes espèces minéralogiques
dont la plus répondue, est la fluorapatite carbonatée
cristallisée dans le système hexagonal. Cette apatite se trouve
plus ou moins substituée associée à de multiples
composés minéraux et organiques qui forment la gangue. Le tableau
(I.1) ci-dessous donne la composition minéralogique des phosphates
utilisés dans cette étude. Ils proviennent de la région de
Khouribga.
Tableau I.1 : La composition
minéralogique des phosphates de la région
de Khouribga (Maroc),[6
|
Elément
|
CaO
|
P2O5
|
F
|
CO2
|
Na2O
|
MgO
|
K2O
|
Al2o3
|
Fe2O3
|
SiO2
|
|
%
(masse)
|
52.70
|
33.60
|
4.30
|
4.00
|
0.66
|
0.28
|
0.05
|
0.45
|
0.20
|
1.20
|
La gangue peut être soit extérieure aux grains
phosphatés (éxogangue), soit incluse dans les grains
(endogangue). La taille, la nature, et la quantité de la gangue
influencent fortement les propriétés de l'apatite
phosphatée. Les minéraux les plus répondus sont :
· Les carbonates sous deux formes principales : la calcite
CaCO3 et la dolomite Ca,Mg (CO3)2.
· Les minéraux siliceux sous différentes
formes : quartz (SiO2), l'opale (SiO2, n 112O), et divers silicates d'alumine
de fer et de magnésium.
· Les sulfates représentés par le gypse
CaSO3, 2112O et l'anhydrite CaSO4.
· Le fer sous forme oxyde (Fe2O3) ou hydroxyde.
· Les matières carbonées
généralement en faible abondance 0.1 % à 0.6 %
résultant de la transformation des restes d'organismes vivant et de
débris organiques divers enfuis au moment de la sédimentation
phosphatée. Il s'agit de bitumes, d'acides humiques, fulviques,
aminés....
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