Traitement et valorisation des rejets de phosphates de Gafsa Treatment and Valorization of Waste Gafsa pohosphate

  • Khaled Boughzala Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Ksar Hellal, 5070 Tunisia
  • Aicha Jaouadi Gafsa Phosphate Company, Research Center Metlaoui 2130, Tunisia
  • Nabil Fattah Gafsa Phosphate Company, Research Center Metlaoui 2130, Tunisia
  • khaled Bouzouita UR Matériaux inorganiques, faculté des sciences, 5000 Monastir, Tunisie
  • Habib Ben Hassine Carthage University, High School of Agriculture of Mograne, 1121 Mograne, Tunisia

Résumé

Abstract- Phosphogypsum is a by-product of the fertilizer industry obtained during the attack natural calcium phosphates with sulfuric acid. Storage and management of this toxic and annoying waste are a problem that affects many countries producing phosphate fertilizer, especially since discards are, in principle, prohibited by international law. Therefore, phosphogypsum is a major preoccupation in the research of a solution for its recovering or its removal. In this work, we were interested in characterizing two phosphogypsum located in Gafsa basin, in the south-west of Tunisia. Two samples from two different deposits (silica phosphogypsum of M'dhilla and phosphogypsum of Om Lackcheb) were treated with different products and solvents in order to explore the possibility of recovery. Before and after treatment, they were characterized by X-ray diffraction, chemical analysis, scanning electron microscopy and infrared spectroscopy.

Résumé- Le phosphogypse est un sous-produit de l'industrie des engrais obtenu lors de l'attaque des phosphates de calcium naturels par l'acide sulfurique. Le stockage et la gestion de ce déchet toxique et gênant sont un problème qui concerne beaucoup de pays producteurs d’engrais phosphatés surtout que les rejets en mer sont en principe interdits par la législation internationale. De ce fait, les phosphogypses constituent une préoccupation majeure dans la recherche en vue de leur valorisation ou de leur élimination. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à caractériser deux phosphogypses du bassin de Gafsa situé dans le sud-ouest de la Tunisie. Deux échantillons provenant de deux gisements différents (phosphogypse siliceux de M’dhilla et phosphogypse d’Om Lackcheb) ont été traités par différents produits et solvants afin d'étudier la possibilité de leur valorisation. Avant et après leur traitement, ils ont été caractérisés par diffraction des rayons X, analyses chimiques, microscopie électronique à balayage et spectroscopie infrarouge.  

Références

[1] M. Betti, L. Aldave de la Heras, A. Janssens, E. Henrich, G. Hunter, M. Gervhikov,
M. Dutton, A.W. Van Weers, S. Nielsen, J. Simmonds, A. Bexon, and T. Sazykina. Journal of Environmental Radioactivity, 74 (2004) 255-277.
[2] K. Murakami. By-product gypsum from various chemical industries, as a set retarder for the setting of cement. Sekko Sekkai, 71 (1967) 457-503.
[3] P. Becker. H3PO4. Phosphates and Phosphoric Acid. Raw Materials, Technology and Economics of the Wet Process. Fertilizer science and technology series, volume 6. Dekker, 1989.
[4] W.F. Chang and M.I. Mantell. Engineering properties and construction applications of phosphogypsum, Florida Institute Phosphate Research (FIPR), publication n° 01-068-070, University of Miami, ISBN 87024-328-4, 1990.
[5] T. Kuryatnyk, C. Angulski da Luz, J. Ambroise and J. Pera., Journal of Hazardous Materials 160 (2008) 681-687.
[6] J.P. Caspar et J.C. Weiler. Le plâtre, les sulfates de calcium. Documents Lafarge Plâtre, 2002.
[7] W. Kurdowski and F. Sorrentino. Red mud and phosphogypsum and their fields of application, in: S. Chandra (Ed.), Waste Materials Used in Concrete Manufacturing, Noyes Publications,Westwood, New Jersey, USA, (1997). 290-351.
[8] P.M. Rutherford, M.J. Dudas and R.A. Samek.. The Science of Total Environmental, 149 (1994) 1-38.
[9] O.C. Carter and B. Scheiner. Investigation of metal and nonmetal ion migration through phosphogypsum. In Emerging Process Technologies for a Cleaner Environment, 1992.
[10] S.K. Hamdona, R.B. Nessim and S.M. Hamza. Desalination, 94 (1993) 69-80,.
[11] F. Garrido, V. Illera and M.T. Garcia-Gonzalez. Applied Geochemistry, 20 (2005) 397-408.
[12] S. Van Der Sluis, G.J. Witkamp and G.M. Van Rosmalen. Journal of Crystal Growth, 79 (1986) 620-629,
[13] D. Cossa, F. Elbaz-Poulichet and J.M. Nieto. Aquatic Geochemistry, 7 (2001) 1-12.
[14] M.S. Al-Masri, Y. Amin, S. Ibrahim and F. Al-Bich. Applied Geochemistry, 19 (2004) 747-753.
[15] N.C. Silva, B.P. Mazzilli and D.I.T. Favaro. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 264 (2004) 449–455.
[16] J.M. Arocena, P.M. Rutherford and M.J. Dudas.. The Science of the Total Environment, 162 (1995) 149-160.
[17] G.J. Witkamp and G.M. Van Rosmalen. Journal of Crystal Growth, 108 (1991) 89-98.
[18] R.D. Shannon (Acta Crystallogr). Acta Cryst., A(32) (1976) 751-767.
[19] J.R. Lehr, A.W. Frazier and J.P. Smith. Hydrometallurgy, 1 (1966) 14-27.
[20] D. Freyer and W. Voigt. . Monatshefte fur Chemie, 134 (2003) 693-719.
[21] A.J. Poole, D.J. Allington, A.J. Baxter and Young A.K. The Science of Total Environmental, 173 (,1995) 137-149.
[22] V. Bourgier. Thèse, Influence des ions monohydrogénophosphates et fluorophosphates sur les propriétés des phosphogypses et la réactivité des phosphoplatres Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne 2007.
[23] L. A. Ben Ouezdou, H. Sfar Falfoul and R. EL Mensi. Characterization of the Tunisian phosphogypsum and its valorization in clay briks, construction and building materials 23 (2009) 3240-3247.
[24] H. Sfar. Propriétés et perspectives de valorisation du phosphogypse : l’exemple de la Tunisie, Proceedings of International Symposium on Environmental Pollution Control and Waste Management, 7-10 January 2002, Tunis (EPCOWM’2002).510-520.
[25] A.J.G. Santos, B.P. Mazzilli, D.I.T. Favaro and P.S.C. Silva. Journal of Environmental Radioactivity, 87 (2006) 52-61.
[26] S.M. Luther, M.J. Dudas and P.M. Rutherford. Radioactivity and chemical characteristic of Alberta phosphogypsum. Water Air Soil Poll., 69 (1993) 277-299
[27] Q.I. Roode and C.A. Strydom. Concrete Science and Engineering, 1(1999) 222–227
[28] C.A. Taneja and M. Singh. Research and Industry, 21 (1976) 263-65.
[29] C.A. Taneja, S. Manjit. Chemical Age of India, 20 (1977) 108-111.
[30] A.A. Hanna, A.I.M Akarish and S.M. Ahmed. Phosphogypsum : part 1: J. Mater. Sci. Technol., 15(5) (1999) 431-434.
[31] P. A. Estep, J. J. Kovach and Cl. Karr, J. Anal. Chem., 40 (1968) 358-363
[32] A. Bachiorrini Ist. Chimica Generale ed Applicata Politecnici di Torino - Italie, 25-27 mai 1977, 181.
[33] M.Murat, E.Karmazsin, Cinétique d’hydratation des sulfates de calcium sémihydratés. Essai d’interprétation des courbes Vitesse-degré d’avancement. In: Compte-rendu du Colloque International de la R.I.L.E.M. 25-27 mai 1977, Saint-Remy- Les-Chevreuse, France, 217-236.
[34] T. Kuryatnyk, Insensibilisation à l’eau des mélanges à base de Sulfate de Calcium par
ajout de Clinker Sulfo-Alumineux, Thèse de doctorat de l’INSA de Lyon, 2007.
[35] G. Maglione et M. Carn. Spectres Infrarouges des minéraux salins et des silicates
néoformés dans le Bassin Tchadien, ORSTOM, Géol., 1975.
[36] V.C. Tubican et R. Roy. Phys. des minéraux, Ed. MIR, Moscou, 1964. nc., Harbor City, California, 2000.
[37] R.F. Feldman, V.S. Ramachandran and P.J. Sereda, J. Am. Ceram. Soc. 48 (1) (1965) 25-30.
[38] S. Sebbahi, M.L.O. Chameikh, F. Sahban, J. Aride, L. Benarafa, L. Belbir, Thermochim. Acta 302 (1997) 69–75
[39] B. Guilhot, M. Gardet, Soustelle, J.P. Caspar, Viviers, and Eymery. Etude des impuretés en solution solide dans le gypse : Cas des phosphogypses. Rapport interne confidentiel Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne - Lafarge, 1974.
Publiée
2015-05-01
Comment citer
BOUGHZALA, Khaled et al. Traitement et valorisation des rejets de phosphates de Gafsa Treatment and Valorization of Waste Gafsa pohosphate. Science des matériaux (Laboratoire LARHYSS), [S.l.], v. 4, mai 2015. ISSN 2352-9954. Disponible à l'adresse : >https://revues.univ-biskra.dz/index.php/sdm/article/view/1261>. Date de consultation : 21 nov. 2024