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1 | P a g e Licence Sciences et Techniques (LST) TECHNIQUES D’ANALYSE CHIMIQUE

1 | P a g e Licence Sciences et Techniques (LST) TECHNIQUES D’ANALYSE CHIMIQUE ET CONTROLE DE QUALITE PROJET DE FIN D’ETUDES C CO ON NT TR RO OL LE E D DE E F FI IA AB BI IL LI IT TE E D DE ES S D DO OS SE EU UR RS S D D’ ’A AJ JO OU UT TS S Présenté par : S SB BA AI I M Mo oh ha am mm me ed d Encadré par : ♦ Mr AYADI Abdelaziz (Société) ♦ Pr HAZM Jamal Eddine (FST) Soutenu Le 17 Juin 2011 devant le jury composé de - P Pr r H HA AZ ZM M J Ja am ma al l E Ed dd di in ne e - Pr KHALIL Fouad - - P Pr r Z ZE ER RO OU UA AL LE E A Az zi iz z Stage effectué à "HOLCIM Fès" Année Universitaire 2010 / 2011 UNIVERSITE SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES Département de chimie 2 | P a g e SOMMAIRE INTRODUCTION GENERALE ................................................................................................ 1 PREMIERE PARTIE : HOLCIM FES ...................................................................................... 3 I. HISTORIQUE DE HOLCIM MAROC ......................................................................................... 4 II. PRINCIPE DE FABRICATION DU CIMENT PORTLAND ................................................. 8 1. LES CONSTITUANTS DES CIMENTS COURANTS : ......................................................... 8 2. PRINCIPE DE FABRICATION DU CIMENT : ........................................................................ 8 3. FABRICATION PAR VOIE SECHE ......................................................................................... 10 4. LE PROCEDE DE FABRICATION ADOPTE PAR L’USINE DE RAS EL MA : .............. 12 A. APPROVISIONNEMENT EN MATIERES PREMIERES : .................................................................... 13 B. LE CONCASSAGE : ....................................................................................................................... 13 C. BROYAGE CRU ............................................................................................................................ 14 D. L’HOMOGENEISATION : .............................................................................................................. 14 E. PRECHAUFFAGE : ....................................................................................................................... 14 F. LA CUISSON : .............................................................................................................................. 14 G. LE REFROIDISSEMENT : ............................................................................................................... 16 H. LE BROYAGE CIMENT : ............................................................................................................... 16 DEUSIEME PARTIE: LABORATOIRE DE CONTROLE QUALITE ......................................... 18 I. INTRODUCTION: ...................................................................................................................... 19 II. LES ANALYSES DU LABORATOIRE DE CONTROLE QUALITE : ................................ 19 1. LA FINESSE : ................................................................................................................................ 19 2. LA PERTE AU FEU (P.A.F) ET LE TAUX DE CENDRE (TC): ............................................. 20 3. TAUX D’HUMIDITE : ................................................................................................................ 20 4. ANALYSE PAR FLUORESCENCE RX : .................................................................................. 21  FSC : FACTEUR DE SATURATION EN CHAUX : ........................................................................ 21  MS : MODULE SILICIQUE ......................................................................................................... 21  MAF : MODULE ALUMINO-FERRIQUE. ..................................................................................... 22 5. ESSAI DE PRISE : ........................................................................................................................ 22 6. ESSAI D’EXPANSION : ............................................................................................................. 22 7. PREPARATION DES MOULES : ............................................................................................. 23 8. ESSAI DE RUPTURE PAR FLEXION : ................................................................................... 23 9. ESSAI DE RUPTURE PAR COMPRESSION : ....................................................................... 23 10. DETERMINATION DE LA TENEUR EN CHLORURE : ..................................................... 23 11. DETERMINATION DU PCS ET PCI : ..................................................................................... 24 12. DETERMINATION DE LA TENEUR EN SOUFRE :............................................................ 24 TROISIEME PARTIE: PARTIE EXPERIMENTALE ...................................................................... 25 I. INTRODUCTION : ..................................................................................................................... 26 3 | P a g e II. LES AJOUTS UTILISES A L’UNITE DE RAS EL MA : ....................................................... 26 1. LES DIFFERENTS TYPES D’AJOUTS : .................................................................................. 27 A. POUZZOLANE : .......................................................................................................................... 27 Pouzzolane naturelle ................................................................................................................. 27 Pouzzolane artificielle ................................................................................................................ 27 B. LE CALCAIRE: ............................................................................................................................ 27 C. LE GYPSE : .................................................................................................................................. 27 D. LES CENDRES VOLANTES : ......................................................................................................... 28 III. LES RESULTATS D’ANALYSE DES AJOUTS : .................................................................... 28 1. POUZZOLANE : .......................................................................................................................... 28 2. CALCAIRE : .................................................................................................................................. 29 3. GYPSE : .......................................................................................................................................... 30 4. LES CENDRES VOLANTES ..................................................................................................... 31 IV. LE PRODUIT FINI : LE CIMENT : ........................................................................................... 32 1. FABRICATION DU CIMENT ................................................................................................... 32 2. RESULTATS D’ANALYSE DU CIMENT : ............................................................................. 32 V. INTERPRETATIONS : ............................................................................................................... 33 1. CAS NORMAL : ........................................................................................................................... 34 INTERPRETATIONS :............................................................................................................................. 34 2. DETECTION D’UNE DERIVE : ................................................................................................ 35 INTERPRETATIONS :............................................................................................................................. 35 3. VERIFICATION APRES REAJUSTEMENT : ........................................................................ 36 INTERPRETATIONS :............................................................................................................................. 36 CONCLUSION ...................................................................................................................................... 37 4 | P a g e INTRODUCTION GENERALE L’industrie marocaine du ciment a constamment répondu au développement quantitatif des besoins et à l’évolution qualitative du marché grâce à la modernité de ses centres de production et par l’ouverture de son capital à l’investissement privé national et étranger. Le Secteur Marocain compte quatre grandes entreprises qui exploitent un total de 11 usines pouvant produire annuellement plus de 10 Millions de tonnes, dont le Groupe HOLCIM (Maroc) qui est un leader dans ce secteur. Le ciment est produit en portant à une température de 1450 °C un mélange de calcaire et d’argile. On obtient alors des nodules durs appelés clinker. Le clinker additionné au gypse est broyé très finement pour obtenir le ciment "Portland". L’ajout au clinker, lors de son broyage, d’autres éléments minéraux (laitiers de hauts fourneaux, cendres de centrales thermiques, fillers calcaires, pouzzolanes naturelles ou artificielles) permet l’obtention des différentes catégories de ciments "à ajouts". Mélangé à des granulats, du sable, des adjuvants et de l’eau, le ciment est l’élément de base indispensable pour la fabrication du béton, dont il est le composant actif. C’est pourquoi il est aujourd’hui l’élément essentiel et incontournable du secteur de la construction contemporaine et donc du monde moderne. Le laboratoire de contrôle de qualité joue un rôle majeur dans l’industrie cimentière, car il assure la conformité du produit aux exigences des normes, d’où la nécessité de contrôles rigoureux et continus à chaque point du procédé de fabrication du ciment. Mon stage effectué à Holcim (Maroc) –cimenterie de Fès- était une période précieuse pour comprendre le procédé de fabrication du ciment et essayer de saisir de plus près des sujets techniques dans le cadre de ma formation à la chimie industrielle. Vu l’importance des ajouts dans la déduction du coûts de fabrication du ciment et l’importance des pourcentages d’ajouts administrés par les doseurs, mon travail intitulé « contrôle de fiabilité des doseurs d’ajouts » est une étude sur la base de la composition chimique des entrées (Clinker, ajouts :Calcaire, gypse, pouzzolane, cendres volantes) et sortie : ciment, du système broyeur à ciment, conduit à l’établissement des tableaux rassemblant les pourcentages d’ajouts-consigne- visés et celle réalisés dans le ciment, et discuter les résultats pour juger le bon fonctionnement des Doseurs. 5 | P a g e Dans ce sens, je procéderai de la manière suivante : Dans la première partie je donnerai une brève présentation de la société. Dans la deuxième partie, j’essayerai de présenter les ciments, leurs caractéristiques, les divers procédés de fabrication du ciment existants et en particulier le procédé de fabrication par voie sèche adopté par l’unité de Ras El Ma Fès. Dans la troisième partie je ferai un aperçu sur le laboratoire de contrôle qualité, les analyses effectuées, ainsi que leurs principes et objectifs. Dans la quatrième partie je donnerai un aperçu technique sur mon sujet, à savoir : le contrôle de fiabilité des doseurs d’ajouts sur la base de la composition chimique des constituants du ciment et ajouts. 6 | P a g e PREMIERE PARTIE : HOLCIM FES I. HISTORIQUE DE HOLCIM MAROC En 1972 le gouvernement marocain et algérien décident de construire une cimenterie à Oujda, sous le nom de la cimenterie maghrébine (CIMA). Son capital social est de 75 millions de dirhams, réparti à égalité entre l’office pour le développement industriel marocain (ODI) et la société nationale des matériaux de construction algérien (SNMC). Le projet CIMA fut mis en veilleuse et placé sous administration provisoire à cause du retrait algérien de l’opération en 1975. 7 | P a g e En 1976, l’ODI créé une société nouvelle dénommée cimenterie de l’oriental (CIOR) qui reprend les actifs de la CIMA avec pour objet la réalisation d’une cimenterie dans la région d’Oujda. 1979, mise en service de l’usine d’Oujda qui démarre avec une capacité de production de 1,2 millions de tonnes par an. 1980, installation à Fès d’un centre d’ensachage d’une capacité de 500 000 tonnes par an. 1982, l’installation à Casablanca d’un centre d’ensachage d’une capacité de 350 000 tonne par an. 1985, création de ciments blancs du Maroc à Casablanca. 1990, début des travaux pour la réalisation d’une ligne complète de production de Clinker à Fès avec l’installation d’une première centrale à béton à Fès. 1993, démarrage de l’unité de Fès portant la capacité de production globale à 1,9 million de tonnes par an. Prise de contrôle majoritaire du capital de CIOR par Holcim dans le cadre du programme de privatisation. 1997, installation d’une centrale à béton à Rabat et d’une autre à Casa. 1999, construction d’une seconde centrale à béton à Casa, ainsi que la mise en service d’un centre de broyage et d’ensachage à Nador. Mise en service des installations de valorisation des combustibles de substitution à l’usine de Fès Ras El Ma, et d’une troisième centrale à béton et d’une autre à Nador. 2001, Certification ISO 9001 et ISO 14001 de la cimenterie de Fès. 2002, changement de l’identité visuelle : CIOR devient HOLCIM Maroc. Démarrage de la nouvelle activité granulats (Bensliman). Début des investissements relatifs à la rationalisation du dispositif industriel de Fès. Certification ISO 9001 et ISO 14001 de la cimenterie d’Oujda. 2007, démarrage de la cimenterie de Settat et de la plateforme de prétraitement de déchets Ecoval. 2008, lancement du projet de dédoublement de capacité e production de l’usine de Fès. Certification uploads/Industriel/ controle-de-fiabilite-des-dose-sbai-mohammed-373-pdf.pdf