Abhatoo - Centre Nationale de Documentation

La voie sulfurique pour la production d’acide phosphorique (destiné à l’industrie des engrais) présente de nombreux inconvénients : impossibilité de récupération de sous-produits de haute valeur commerciale tels les terres rares, existence de fortes restrictions conditionnées par les lois de protection de l’environnement, 250 millions de tonnes de phosphogypse impur et radioactif annuellement produites, problèmes environnementaux liés au stockage du phosphogypse (pollution des nappes phréatiques, des cours d’eau, …). Cette technologie de traitement de la roche phosphatée est de loin la plus répandue (essentiellement en raison d’impératifs économiques). Elle est la seule, à ce jour, suivie au Brésil. Pour ce pays, qui ne dispose pas de dépôts économiques de soufre, le choix d’un autre procédé s’impose d’une part pour réduire ses importations en soufre et, d’autre part pour réduire les nuisances écologiques générées lors de la formation de phosphogypse.
Pour cela, il faut étudier des voies et des méthodologies alternatives à la traditionnelle voie sulfurique pour opter pour celle qui offre le plus d’avantages écologiques, économiques et techniques. Le Brésil, possédant une capacité oisive importante en acide chlorhydrique, nous nous sommes logiquement intéressés à la voie chlorhydrique.
Nos travaux ont essentiellement porté sur le concentré phosphaté d’Angico dos Dias (concession de la société brésilienne GALVANI), bien que nous ayons également mené des essais en parallèle (à titre comparatif) sur un concentré phosphaté marocain d’origine sédimentaire (minerai utilisé par Grande Paroisse). Nous avons tout d’abord procédé à la caractérisation du concentré et du minerai phosphaté d’Angico dos Dias au niveau minéralogique, granulométrique et chimique avant d’entamer une étude de laboratoire.
Les différentes expériences menées en laboratoire sur ce concentré phosphaté nous ont permis de définir le procédé de traitement chlorhydrique suivant :
1. acidification du concentré phosphaté d’Angico dos Dias par HCl 20% durant deux heures à température ambiante (rapport solide /liquide de 40%, vitesse d’agitation de 200rpm).
Dans ces conditions, les taux de solubilisation de CaO et de P2O5 sont supérieurs à 95% (autour de 80% pour les oxydes lanthanidiques) ;
2. précipitation, à température ambiante, de Na2SiF6 après addition au lixiviat d’un sel de sodium NaCl. Le précipité obtenu montre que plus de 80% des fluorures, initialement présents à l’intérieur de la roche phosphatée, peuvent être récupérés sous forme de fluorosilicates de sodium ;
3. extraction liquide-liquide de l’acide phosphorique par le tributylphosphate. La phase organique est d’abord "scrubbée" avec un minimum d’eau désionisée afin d’éliminer tout ion chlorure co-extrait puis traitée par de l’ammoniaque afin de récupérer d’une part la totalité des teneurs en phosphates de la roche phosphatée sous forme de phosphates d’ammonium et d’autre part de régénérer le tributylphosphate pour recyclage. La phase aqueuse est traitée par de l’ammoniaque pour précipiter les terres rares sous la forme d’un concentré phosphaté.
Le procédé mis en œuvre ne laisse pratiquement pas de place à la formation de résidus solides (quartz, essentiellement) ou liquides. La récupération des terres rares (initialement présentes à l’intérieur de la roche phosphatée) à hauteur de 80% constitue une source de valorisation du procédé proposé.