Etude thermogravimétrique et cinétique de réduction du phosphogypse marocain en présence de charbon

M.L. Ould Chamekh, S. Sebbahi, M. Taibi, A. Boukhari, J. Aride

 

Dans ce travail, nous présentons l’étude de la décomposition thermique du phosphogypse marocain en présence du charbon d’origine végétale. Cette étude est suivie par analyse thermogravimétrique, par spectroscopie infrarouge et par diffraction des rayons X. A l’aide de la thermogravimétrie, nous avons montré que la décomposition du phosphogypse en présence du charbon d’origine végétale est possible comme l’indiquent les travaux de la littérature et que la réaction se fait à des températures comprises entre 750 et 900°C. La caractérisation des résidus de fin de réaction par diffraction des rayons X et par spectroscopie infrarouge a bien montré que CaSO4 se décompose et indique que le produit final (résidu) est constitué en majorité de CaS et d’une faible quantité S2Ox2- (x variant de 3 à 6). En présence des différents types de charbon, utilisés comme agents réducteurs (charbon de bois, charbon de la bagasse et charbon des tourteaux d’olives), le taux de conversion et la teneur en CaS augmente avec la quantité du charbon dans le mélange. Pour chaque type de mélange, le taux de conversion et la teneur en CaS augmentent avec la quantité de charbon. De plus, pour les différents mélanges,  le taux de conversion atteint toujours une valeur maximale lorsque le mélange est à 1/3 en masse de charbon. L’étude cinétique de la réduction du phosphogypse a été réalisée et montre que les données thermogravimétriques sont décrites de façon satisfaisante par la méthode intégrale de Coasts et Redferm. La réaction se fait en une seule étape et les valeurs des paramètres cinétiques obtenues pour les différents mélanges sont très proches de celles avancées dans la littérature.

gypsum, phosphogypsum, thermal decomposition, conversion kinetics

Pages: 22-29