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1 UNIVERSITE ABDELHAMID IBN BADIS MOSTAGANEM UNIVERSITE FACULTE DES SCIENCES EX

1 UNIVERSITE ABDELHAMID IBN BADIS MOSTAGANEM UNIVERSITE FACULTE DES SCIENCES EXACTES ET DE L’INFORMATIQUE Abdelhamid Ibn Badis DEPARTEMENT DE CHIMIE MOSTAGANEM MEMOIRE Présenté pour obtenir le diplôme de MASTER II EN CHIMIE Option: ANALYSE SPECTRALE EN CHIMIE Par Melle : Messaoud Hasnia Soutenu le 23 / 06/ 2014 devant la commission d’examen : Président : Melle Belayachi . H MAA Université de Mostaganem Examinateur : Mer KADI . A MAB Université de Mostaganem Rapporteur : Mer .Belhakem . A MCA Université de Mostaganem Co-rapporteur : Mer sekmeche . M Master GC (DOCTORANT) Université de Mostaganem Effet de la température sur la qualité de la bentonite et caractérisation physico-chimique par FTIR au niveau de la société BENTAL - unité de Mostaganem. 2 Mes remerciements vont d'abord à Dieu tout puissant de m'avoir donné la force la Patience de réaliser ce travail. Je tiens à remercier sincèrement mon encadreur monsieur Belhakem A, pour sa direction, Il s’est toujours montré à l’écoute et très disponible tout au long de la réalisation de ce mémoire, ainsi pour l’inspiration, l’aide et le temps qu’il a bien voulu me consacrer. Je remercie Co-encadreur monsieur Sakmeche M, pour l’aide qu’il m’a apporté en ce qui concerne le suivi. Ainsi que pour son précieux soutient. Je tiens à exprimer toute ma reconnaissance au Professeur M. BELHAKEM pour nous avoir accueillies au sein de son laboratoire Structure Élaboration et Application des Matériaux Moléculaires (SEA2M). Mes sincères remerciements vont à Melle Belayachi H qui m’a fait l’honneur de présider le jury et le juger mon travail. . Mes sincères remerciements vont à Mer A.KADI d’avoir accepté d’examiner ce mémoire. A, tous mes amis(e)s pour leur aide qu’ils m’ont apporté durant la période de travail Saliha, Rima. Merci à toutes les personnes qui m’ont aidé de prés ou de loin pour la réalisation de ce modeste mémoire, M me Boulahla .S, M me Fatiha, Mer Manad Mer Yacine, Mer Abde kadar, Mer Amine, Mer Mahfoud. Enfin, je voudrais remercier mes parents, par qui tout a commencé et qui malgré la distance ont toujours été prêts à m’aider et à me soutenir surtout pendant les moments les plus difficiles. . 3 Avent tout, je dois rendre grâce a dieu de m’avoir donné le Courage de terminer ce travail. Je dédie ce travail à ma famille Tout d’abord à mon cher père, A ma chère mère, aux prés de Qui Je trouve le réconfort et le repos, j’espère être à la hauteur de ses Espérances et ne jamais la décevoir. A mes frères Mokhtar, Elaid, Boumadiane , Mohamed ,Younace Et mes sœurs Rabia, Karima A toute la famille Messaoud Et toutes mes chères amies Saliha, Rima, Hakima A toute la promotion de chimie 2013-2014. HASNIA 4 Liste des tableaux 5 Tableau No01 : Capacités installées par étape …………………………………………….9 Tableau N° 02 : Pourcentage moyen en éléments présents dans l'argile…………………..15 Tableau N0 03 : Caractéristiques physico-chimiques de la bentonite (ENOF, 1997)……22 Tableau N0 0 4 : Caractéristiques minéralogiques de la bentonite (ENOF, 1997)………….22 Tableau N°05 : des analyses rhéologiques………………………………………………..31 Tableau N°06 : résultats des analyses rhéologiques de la 1eresemaine…………………42 Tableau N°07 : résultats des analyses rhéologiques du 2emesemaine…………………....43 Tableau N°08 : résultats des analyses rhéologique de la 3emesemaine…………………..44 Tableau N°09 : résultats des analyses rhéologiques de la 4emesemaine……………………45 Tableau N°10 : résultats de la viscosité des échantillons pour chaque semaine …………...46 Tableau N°11 : résultats de la filtration des échantillons pour chaque semaine……………47 Tableau N°12 : Diminution de la viscosité en fonction température……………………… 48 Tableau N°13 : Bandes caractérisation de la bentonite de Mostaganem…………………50 6 Liste des figures Figure No 01 : Vue générale de l’Algérie du Nord………………………………………..6 Figure No 02 : Situation du gisement par rapport à l’unité de Mostaganem………………6 Figure No 03 : Vue générale du Gisement de M’Zila Mostaganem………………………..7 Figure No 04: Unité Bental – Mostaganem…………………………………………………7 Figure No 05: process de traitement de la bentonite (flow sheet)…………………………...9 Figure No 06 : Chargement de la trémie d’alimentation par engin multifonction…………11 Figure No 07: Concasseur…………………………………………………………………...11 Figure No 08: four……………………………………………………………………………12 Figure No 09 : Broyeur PM8………………………………………………………………..13 Figure No 10: Ensachage en sacs ou en Big Bags………………………………………….13 Figure N°11: Structure de la montmorillonite……………………………………………...19 Figure N°12 : Domaines industriels d’utilisation des bentonites……………………….....25 Figure No 13 : Appareil de viscosimètre…………………………………………………...26 Figure No 14: Appareil de filtre presse………………………………………………….......27 Figure No 15 : Appareil de l’infrarouge……………………………………………………28 Figure No 16 : Mécanismes de gonflement………………………………………………….29 Figure No17: Appareil de ph mètre…………………………………………………………30 Figure N°18 : Protocol de préparation de produit fini………………………………….33 Figure N°19: méthode d’analyse de la viscosité ………………………………………….35 Figure N°20: méthode d’analyse du volume de filtrat……………………………………36 Figure N°21 : méthode d’analyse l’indice de gonflement………………………………….37 Figure N°22 : méthode d’analyse l’humidité……………………………………………… 38 Figure N°23 : méthode d’analyse l’humidité des réactifs……………………………………39 Figure N° 24 : méthode d’analyse de Ph……………………………………………………39 7 Figure N°25 : méthode d’analyse de l’infrarouge …………………………………………..40 Figure N°26 : diminution de la viscosité des échantillons en fonction du temps de séchages. ……………………………………………………………………………………………….46 Figure N° 27: représentation de la viscosité des échantillons pour chaque semaine……… 47 Figure N° 28 : Diminution de la viscosité en fonction de volume filtrat……………………47 Figure N°29 : représentation de volume filtrat des échantillons par semaine……………..48 Figure N° 30 : les spectres infrarouges de bentonite de Mostaganem………………………48 Figure N°31 : les spectres infrarouges de bentonite de Mostaganem ………………………50 8 Ha : hectare. T : tonne. H : heur. MPa: Mili pascale. V. FIL : volume de filtrat. Cp : Centi poise. Mesh : est une convention American de mesure de maille « mesh » englais d’un tamis. Mesure en µm = 15000 /mesure de mesh. IG : indice de gonflement. L600 : Lecture de la viscosité à 600 rpm (rotation par minute). L300 : Lecture de la viscosité à 300 rpm (rotation par minute). API : American Petroleum Institue. T.V : Tout venant. P.F : Produit fini. FB1 : bentonite de forage hydraulique. FB2 : bentonite de forage pétrolier. 9 TABLE DES MATIERES PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE Liste des tableaux Liste des figures Liste des abréviations et Terminologie Introduction …………………………………………………………………………………. 1 CHAPITRE I : Présentation de l’unité BENTAL ……………………………….. 3 1- Introduction …………………………………………………………………………... 3 2-Informations générales sur le gisement ……………………………….. .…………….. 3 3- Informations sur l’usine………………………………………………………………… 3 4- Organisation du travail …………………………………………………………………... 5 4-1 - La carrière ………………………………………………………………………………..5 4-2 Usine ………………………………………………………………………………………5 5- Moyens de protection et de surveillance ……………………………………………… 5 6- Traitement ……………………………………………………………………………….8 6-1 Présentation générale ………………………………………………………………….8 6-2 Flow sheet……………………………………………………………………………...8 6-3 Fonctionnement ………………………………………………………………………9 6-4 Capacités installées par étape …………………………………………………………9 6-5 Les principales contraintes et difficultés………………………………………………10 7- Stade alimentation & activation ……………………………………………………………………………………11 7-1 Concassage …………………………………………………………………………….11 7-2 Séchage ………………………………………………………………………………….12 7-3 Broyage ………………………………………………………………………………...12 7-4 Ensachage ……………………………………………………………………………….13 8- Procède de traitement ………………………………………………………………….14 CHAPITRE II: généralité sur la bentonite…………………………………. 15 I -Les argiles ……………………………………………………………………………….. 15 10 I-1 Familles des argiles ………………………………………………………………………15 I-1-1 La kaolinite (1/1, d=7A°) ………………………………………………………………16 I-1-2 Les montmorillonites (1/1, d=10A°)……………………………………………………16 I-2-3 les illites (2/1, d=10A°)…………………………………………………………………16 I-2-4 les argiles fibreuses……………………………………………………………………...17 I-3 Les propriétés physico-chimiques des argiles …………………………………………17 I-3-1 Les roches argileuses ont les propriétés physiques suivantes…………………………...17 I-4 Domaine d’utilisation …………………………………………………………………….17 II- La bentonite ………………………………………………………………………………17 II-1 Origine de la bentonite…………………………………………………………………. 18 II-2 Structure de la bentonite……………………………………………………………….. 19 II-3 Types de bentonites……………………………………………………………………… 19 II-3-1 Bentonites naturelles………………………………………………………………20 II-3-2 Bentonites activées…………………………………………………………………… 20 II-4 Fonctions de bentonite ………………………………………………………………….20 II-5 Avantage de bentonite…………………………………………………………………. 21 II-6- Propriétés de la bentonite……………………………………………………………….21 II-6-1 l'hydratation interne ou gonflement………………………………………………….. 21 II-6-2 Cations échangeables et adsorption………………………………………………..21 II-7 Caractéristiques de la bentonite brute…………………………………………………22 II-8 La bentonite et ses utilisations…………………………………………………………...22 II-9 Les principales utilisations de la bentonite…………………………………………….. 24 II-9-1 Fabrication de moules de fonderie…………………………………………….. 24 II-9-2 Bouletage du minerai de fer……………………………………………………. 24 II-9-3 Boues de forage ……………………………………………………………………24 II-9-4 Génie civil …………………………………………………………………………24 II-9-5 Terres décolorantes……………………………………………………………….. 24 II-10 Autres utilisations………………………………………………………………. 24 Chapitre III : les méthodes d’analyses………………………………………26 11 1-American Petroleum Institute (API)……………………………………………………...26 2- Définition de la viscosité…………………………………………………………………26 3- Filtrat………………………………………………………………………………………26 4- Infrarouge à transformée de Fourier (FITR)………………………………………….. 27 4-2 Appareillage…………………………………………………………………………… 27 4-1 Principe………………………………………………………………………………….28 5- Mécanismes de gonflement……………………………………………………………….. 28 6- Gonflement au sens physico-chimique…………………………………………………28 7- Le pH……………………………………………………………………………………… 29 8- L'humidité………………………………………………………………………………. 29 Chapitre IV : effet de la température sur la bentonite de Mostaganem…31 Partie expérimental………………………………………………………… 31 1- Matériels utilisés …………………………………………………………………………..31 2- Produits utilisés ……………………………………………………………………………31 3-Préparation de produit fini ………………………………………………………………31 4- Mesure viscosité ………………………………………………………………………..34 5- Perte au filtrat……………………………………………………………………………35 6-Mesure de l’indice de gonflement ……………………………………………………….36 7-Mesure de l’humidité………………………………………........................................37 8-Calculer l’Humidité……………………………………………………........................38 9- Réception des produits Contrôle au carbonate de sodium et magnésium …………..38 9-1 Mesure de l’humidité …………………………………………………………………38 9-2 Mesure du pH …………………………………………………………………………. 39 10- Spectrophotomètre IR à transformée de Fourier (FTIR ou IRTF)…………………… 39 10-1 Matériel utilisé……………………………………………………………………….40 10-2 Produit utilisé………………………………………………………………………….40 10-3 Mode opératoire………………………………………………………………………….40 11-Résultat et discussions……………………………………………………………………42 12- Mesure le pH …………………………………………………………………………..46 12 13- Mesure l ‘humidité…………………………………………………………………….46 14- Diminution de la viscosité des échantillons en fonction du temps de séchages…..46 15- Représentation de la viscosité des échantillons pour chaque semaine…………….47 16- Augmentation de la viscosité des échantillons en fonction du volume de filtrat…47 17- Représentation de la filtration des échantillons pour chaque semaine……………..48 18- Discussion……………………………………………………………………………. 49 19-Les spectres infrarouges de bentonite de Mostaganem……………………………….50 20 -Interprétation du graphe………………………………………………………………51 21-Conclusion…………………………………………………………………………………52 22-Références bibliographiques. 23-Annexes. 13 Introduction Générale 14 Introduction : Les minéraux argileux comprennent tous les phylosilicates ainsi que des espèces d’une structure assez semblable aux phylosilicates mais de caractéristiques physico-chimiques différentes. Le terme argile désigne un mélange uploads/Geographie/ mchi11.pdf