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Université Pierre et Marie Curie

École doctorale ED388

Institut de Recherche de Chimie Paris / RM2D

Prayon / Recherche

solvant phosphorique

Par Mariana Campos Assunção

Thèse de doctorat de Chimie Physique et Chimie Analytique Dirigée par Gérard Cote et Alexandre Chagnes Présentée et soutenue publiquement le 5 mai 2017

Devant un jury composé de :

M. Gérard COTE, Professeur, Chimie ParisTech Directeur de thèse M. Alexandre CHAGNES, Professeur, Université de Lorraine Co-directeur de thèse Mme. Micheline DRAYE, Professeur, Université Savoie Mont Blanc Rapporteur M. Moncef STAMBOULI, Professeur, École Centrale Paris Rapporteur Mme. Véronique PEYRE, Maître de Conférences, UPMC Président du Jury Mme. Elise PROVOST, Enseignant-Chercheur, ENSTA Examinatrice M.Hubert HALLEUX, Ingénieur, Prayon Encadrant

Sommaire Général

Sommaire général

Sommaire général .................................................................................................................................................... 3

GLOSSAIRE ....................................................................................................................................................... 7

INTRODUCTION GÉNÉRALE .............................................................................................................................. 9

I. CHAPITRE I : ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES PROCÉDÉS DE PRODUCTION ET DE PURIFICATION DE

L'ACIDE PHOSPHORIYUE OBTENU PAR VOIE HUMIDE .................................................................................... 13

1. LES GISEMENTS DE PHOSPHATES ...................................................................................................................... 15

1.1. Production mondiale ...................................................................................................................... 15

1.2. Localisation .................................................................................................................................... 15

1.3. Composition des roches .................................................................................................................. 16

2. LES PROCÉDÉS DE PURIFICATION DU PHOSPHATE.................................................................................................. 18

2.2.1. Voie pyrométallurgique (voie thermique) ...........................................................................................20

2.2.2. Voie hydrométallurgique (voie humide) ..............................................................................................21

2.2.3. Le choiǆ de l'acide de liǆiǀiation ...........................................................................................................24

2.2.3.1. Voie nitrique...................................................................................................................................24

2.2.3.2. Voie chlorhydrique .........................................................................................................................25

2.2.3.3. Voie sulfurique ...............................................................................................................................26

2.2.4.1. Du minerai au jus de lixiviation ......................................................................................................27

2.2.4.1.1. Prétraitement ........................................................................................................................30

2.2.4.1.2. Extraction liquide-liquide .......................................................................................................31

2.2.4.1.3. Post-traitement ......................................................................................................................33

3. ÉTAT DE L'ART SUR LES SOLVANTS D'EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE POUR LA PURIFICATION DE L'ACIDE PHOSPHORIQUE ..... 33

3.1. Rappels sur la notion de solvant en extraction liquide-liquide : Extractant, diluant, modificateur

de phases ...................................................................................................................................................... 34

3.1.2. Les diffĠrents types d'eǆtraction ..........................................................................................................35

3.1.2.1. Les extractions dites " par Ġchanges d'ions ». ...............................................................................36

3.1.2.2. Les extractions dites " non compensées » .....................................................................................36

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