Rapport Stage - L’Étude de l’Unité de Lavage Et l’Unité de Flottation.

Merci

L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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Remerciements : ................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................ 1 Sommaire : .......................................................................................... ............................................................................................................................................ .................................................. 2 Liste des figures : .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 4 Introduction : ...................................................................................................................................... ........................................................................................................................................ .. 5 Chapitre 1 : Présentation de l’Office Chérifien des Phosphates :......................................................... 6 1. Introduction : ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ 7 1.1. Généralités : ........................................................................................................... ........................................................................................................................... ................ 7 1.2. Phosphate P hosphate : ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ 7 1.3. Historique :............................................................................................................................. :............................................................................................................................. 8 1.4. Statut juridique du groupe OCP : ................................................................ ......................................................................................... ......................... 10 1.5. Le Groupe Office Chérifien et ses activités: ........................................................... ......................................................................... .............. 10 1.6. Les filiales du groupe OCP : ............................................................. .................................................................................................. ..................................... 11

1.7. Organigramme de l’office chérifien : ................................................................................... ................................................................................... 12 1.8. Zone Khouribga : ................................................................... .................................................................................................................. ............................................... 13 Chapitre 2 : Description des Unités de Lavage et de Flottation : ....................................................... ....................................................... 18

lavage:…………………………….……………………….……………………….… …………….… .………………….…………………19 -Unité de lavage:…………………………….……………………….………… 1-Définition et le rôle du lavage : .................................................................................................. .................................................................................................. 19 2-Description de fonctionnement : ............................................................ ................................................................................................ .................................... 20 2-1-Alimentation en

phosphate brut : ............................................................... ........................................................................................ ......................... 20

2-2-Mise en pulpe du phosphate brut : ............................................................. ...................................................................................... ......................... 21 2-3-Circuit lavage Classification BH1-HD1 : ................................................................................ 22 2-4-Circuit lavage-Classification BH2-BH4 : ................................................................................ ................................................................................ 23 2-5-Circuit lavage-Classification BH3: ......................................................................................... ......................................................................................... 24 -Unité de flottation:…..….……………….……………………….……………………….….………………….…………………19 1. Traitement des phosphates : Flottation. .................................................................................... 27 1.1. Définition de la flottation : ............................................................. .................................................................................................. ..................................... 27 1.2. Le but de la flottation : ........................................................ ........................................................................................................ ................................................ 27


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1.3. Le principe de la flottation : ............................................................ ................................................................................................. ..................................... 28 2. Les phases de traitement de la flottation : ................................................................... ................................................................................. .............. 28 2.1. 1er Deschlammage : ............................................................................................................ 29 2.2. Attrition : .................................................................... .............................................................................................................................. .......................................................... 29 2.3 .2ème Deschlammage D eschlammage : ......................................................... ......................................................................................................... ................................................ 31 2.4. Le L e conditionnement : .................................................................................. ........................................................................................................... ......................... 31 2.5. Séparation par flottation : ................................................................................................... 32 2.6. Organigramme du traitement du phosphate (MEA) : ......................................................... 32

3. Étude de l‘installation : ............................................................................................................... ............................................................................................................... 34 3.1. 1er Deschlammage : ............................................................................................................ 34 3.2. Attrition : .................................................................... .............................................................................................................................. .......................................................... 35 3.3. 2eme Deschlammage :......................................................... ......................................................................................................... ................................................ 38 3.4. le conditionnement : ............................................................ ............................................................................................................ ................................................ 38 3.5. Séparation par flottation : ................................................................................................... 40 3.6. Alimentation en ACP/ ESTER / AMINE : ............................................................................... ............................................................................... 42 Conclusion :................................................................... ......................................................................................................................................... ...................................................................... 47 Bibliographie : ............................................................................................................ ..................................................................................................................................... ......................... 4 8


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Figure 1:L’historique de l’office chérifien de phosphates .................................................................... 9 Figure 2: L’organigramme de l’Office Chérifien des Phosphates ....................................................... ...................................................... 13 Figure 3: Les usines de la l a zone Khouribga .......................................................................................... .......................................................................................... 14 Figure 4: La laverie du KHOURIBGA .................................................................................................... .................................................................................................... 15 Figure 5: Les diff érentes unités de la laverie MEA ............................................................................. 16 Figure 6: Les services de la laverie .................................................................. ...................................................................................................... .................................... 17 Figure 7: Unité de lavage MEA ............................................................ ............................................................................................................ ................................................ 19 Figure 8: les chaines de lavage en superviseur .......................................................... ................................................................................... ......................... 20 Figure 9: L’alimentation en phosphate brut .............................................................. ....................................................................................... ......................... 21 Figure 10: Mise en pulpe du phosphate brut ..................................................................................... ..................................................................................... 22 Figure 11: Mise en pulpe du phosphate brute en super viseur .......................................................... 22 Figure 12: Circuit lavage-Classification (1er Déschlammage) .......................................................... ............................................................. ... 23 Figure 13: Circuit lavage-Classification (2ème et 4ème Déschlammage) ........................................... 24 Figure 14: Circuit lavage-Classification (3ème Déschlammage) ......................................................... ......................................................... 25 Figure 15: Lavage + broyage + flottation ............................................................................................ ............................................................................................ 26 Figure 16: Les unités de la flottation de MERA.......................................................... ................................................................................... ......................... 27 Figure 17: Synoptique 1er Deschlammage ......................................................................................... ......................................................................................... 29 Figure 18: Explication attritionneur ........................................................................... .................................................................................................... ......................... 30 Figure 19: Organigramme cycle de traitement .......................................................... ................................................................................... ......................... 33 Figure 20: Synoptique circuit de la 1er Deschlammage .................................................................... .................................................................... 34

Figure 21: Batterie d’hydrocyclones .......................................................................... ................................................................................................... ......................... 35 Figure 22: Synoptique Attrition .......................................................................................................... .......................................................................................................... 36 Figure 23: Les attritionneurs............................................................... ............................................................................................................... ................................................ 37

Figure 24: a tache de l’attritionneur ................................................................................................... .................................................................................................. 37 Figure 25: Synoptique 2ème Deschlammage .................................................................................. ..................................................................................... ... 38 Figure 26:Synoptique Conditionnement ............................................................................................ ............................................................................................ 39 Figure 27: La tâche des conditionneurs .......................................................... .............................................................................................. .................................... 40 Figure 28: Synoptique flottation ................................................................................ ......................................................................................................... ......................... 41 Figure 29:: Synoptique deschlammage et mi se en stock ................................................................... 42 Figure 30:Synoptique Stock ACP 54% ............................................................ ................................................................................................. ..................................... 42 Figure 31: Synoptique Stock ACP 10% .................................................................................. ................................................................................................ .............. 43 Figure 32: Synoptique Préparation ESTER 10% ......................................................... .................................................................................. ......................... 44 Figure 33:Synoptique 33: Synoptique Préparation AMINE 10% ............................................................................... .................................................................................. ... 45 Figure 34: Schéma général du c ircuit de la nouvelle flottation .......................................................... 46


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Dans un contexte économique très rude caractérisé par une concurrence croissante et une mutation technologique rapide, la compétitivité des

entreprises devient un enjeu de développement voire de survie de l’entreprise industrielle. L’automatisation et la supervision peuvent être un vecteur de la politique concurrentielle de l’entreprise industrielle, si toutefois, elles sont conçues d’une manière flexible et évolutive. En effet, il est aujourd’hui impératif de pouvoir disposer d’une visualisation en temps réel de l’état et de l’évolution des installations, ceci afin que l’opérateur puisse prendre, le plus vite possible, les décisions permettant d’atteindre les objectifs de production (cadences, qualité, sécurité…). Dans cette perspective le souci de l’office chérifien des phosphates est d’améliorer la qualité de son service par l’exploitation des ressources dont il dispose.


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1. Introduction : 1. 1. Généralités : Le Maroc est pourvu de la plus grande réserve des Phosphates au monde. Cette richesse est estimée aux environs de 51.8 milliards de tonnes, soit 75% des réserves mondiales. Le seul organisme exploitant ce minerai est le groupe O.C.P. (Office

Chérifien des Phosphates). C’est une entreprise semi -publique bénéficiant d’une autonomie financière qui commercialise des phosphates et des produits dérivés. Ce monopole a été créé par le dahir chérifien du 07 Août 1920 réservant tous les droits

de recherche et d’exploitation à l’Etat Marocain. Le groupe OCP qui a été fondé en 1920 est aujourd’hui le leader mondial sur le marché du Phosphate et de ses produits dérivés, et opère sur les 5 continents. Il est

également le premier exportateur de phosphate et d’acide phosphorique au monde et l’un des principaux exportateurs d’engrais phosphatés. Il utilise des avancées techniques importantes en matière de méthodes d’extraction et de traitement du minerai de phosphate : les opérations de lavage, de flottation, de séchage, de

calcination, d’enrichissement à sec....De même, une maîtrise approfondie des procédés de transformation chimique du phosphate.

1.2. Phosphate : Le phosphate se présente sous la forme d'une poudre blanchâtre, c'est le produit de la décomposition d'ossements de poissons et autres qui se déposent au fond des mers. Cette décomposition, s'est suivie pendant des millions d'années, bien avant que l'homme existe. Certains continents actuels étaient recouverts par les mers en partie ou totalement. La mer en se retirant a laissé d'immenses cimetières de poissons dont les ossements, en se décomposant au cours des siècles ont formées le phosphate. L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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Son gisement était en 4 couches superposées de richesses différentes à une profondeur de 6 à 12 mètres dont la plus importante varie de 2 à 6 mètres d'épaisseur. Le phosphate est constitué par plusieurs éléments dont le Calcium, le Fluor, l'Uranium et le Phosphore. Ils sont considérés permit les éléments les plus importants. Le phosphate est utilisé principalement dans la fabrication des engrais : 85 % du phosphate extrait dans le monde sont destinés à la production des fertilisants, les autres 15 % sont dirigés vers les usages techniques (alimentation animale, détergence, traitement de surface, conservation des aliments industrie pharmaceutique, etc.).

1.3. Historique : Le dahir du 27-01-1920 donne seulement à l'état Marocain le droit de rechercher, exploiter et de commercialiser commercialiser le phosphate. phosphate. L'exploitation L'exploitation effective fut commencée dans la région d'OUED-ZEM à partir de février 1921 vers la France. Depuis sa création, le groupe OCP a connu une large évolution. Les étapes les plus importantes dans son évolution sont :


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Figure 1:L’historique de l’office chérifien de phosphates


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1.4. Statut juridique du groupe OCP :

Bien que l’OCP soit une entreprise semi -publique sous contrôle de l’Etat, elle agit avec le même dynamisme et la même souplesse qu’une grande entreprise privée réservant à l’Etat Marocain les droits de recherche et d’exploitation de phosphate. L’OCP est géré par un conseil et contrôlé par un conseil d’administration. La gestion financière est séparée de celle de l’Etat. En outre, l’OCP est inscrit au registre de commerce et soumis sous le plan fiscal aux mêmes obligations que

n’importe qu’elle autre entreprise privée (impôts sur les salaires, sur les bénéfices) et à chaque année, l’OCP participe au budget de l’état par versements se ses dividendes.

1.5. Le Groupe Office Chérifien et ses activités: Le groupe office chérifien des phosphates OCP est un opérateur international

dans le domaine de l’industrie des phosphates et de ses produits dérivées. Il est spécialisé dans l’extraction, la valorisation et la commercialisation de phosphate et de produits dérivés. Chaque année, plus de 23 millions de tonnes de minerais sont extraites du sous-sol marocain qui recèle les trois-quarts des réserves mondiales. Principalement utilisé dans la fabrication des engrais, le phosphate provient des sites de Khouribga, Benguérir, Youssoufia et Boucraâ-Laâyoune. Selon les cas, le minerai subit une ou plusieurs opérations de traitement (criblage, séchage,

calcination, flottation, enrichissement à sec…). Une fois traité, il est exporté tel quel ou bien livré aux industries chimiques du Groupe, à Jorf Lasfar ou à Safi, pour être transformé en produits dérivés commercialisables : acide phosphorique de base, acide phosphorique purifié et engrais solides. L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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L’OCP est le premier exportateur mondial de phosphate sous toutes ses formes. C’est un opérateur international, il rayonne r ayonne sur les cinq continents de la planète. C’est le moteur de l’économie nationale, le Groupe OCP joue pleinement son rôle d’entreprise citoyenne. 1.6. Les filiales du groupe OCP :

Dans un but de diversification de son activité et afin de bénéficier d’une meilleure gestion de la richesse que l’office a l’obligation de fructifier pour l’intérêt public, il a crée plusieurs filiales qui forment à ce jour le groupe O C P. Nous citons à ce propos les filiales suivantes : 

(Société des Transports Régionaux) : Crée en juillet 1973, son rôle

d’assurer le transport des agents OCP qui travaillent à l’extérieur de la ville, il faut citer qu’elle n’a pas un objectif lucratif.

est



(Société Marocaine d’Études Spéciales et Industrielles) : Crée en

1959, son rôle est l’étude et la réalisation d’installations industrielles (stockage, traitement…) pour le compte du groupe. 

(Centre d’Étude et de Recherche des Phosphates Minéraux ) : Crée

en octobre 1975, son rôle est l’organisation et l’exécution de toute activité d’analyse, d’étude et de recherche scientifique et technique liée à l’exploitation et à la valorisation du phosphate et de ses produits dérivés. 

Elle est

chargée de l’extraction et de traitement du

phosphate du gisement BOUCRAA.


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(Société de Transport Maritime des Produits Chimiques) :



Crée respectivement en 1965 et 1973, elles assurent le transport maritime des produits chimiques du groupe. 

Institut

de

Promotion

Socio-éducative) :

Elle

dispense

un

enseignement fondamental de qualité pour les fils des agents du Groupe. Grou pe. 

:

Elle est chargée du traitement industriel

du phosphate et de sa mise en valeur en produisant les principaux dérivés de ce minerai 

(Société du Transport et d’Affrètement Réunis) : Positionnée à Paris,

elle assure l’affrètement des navires et services annexes aussi bien pour le compte du groupe que d’autre organisme. 

:

Elle a été construite sur le site de Jorf Lasfar, en partenariat

avec la société Prayon et la société Chemische Fabrik Buedenheim.

1.7. Organigramme de l’office chérifien :


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Figure 2: L ’organigramme de l’Office Chérifien des Phosphates

1.8. Zone Khouribga : a. Présentation : La zone de Khouribga est située à 120 12 0 km au sud-est de Casablanca et 80 km de Beni Mellal ; et constitue la plus importante zone de production de phosphate phosp hate du Groupe OCP.

Ce qui lui donne une valeur économique au niveau national. C’est le premier centre ouvert par l’OCP et où l’exploitation avait commencé en 1921. Le phosphate extrait et traité dans cette zone est destiné à la valorisation à Jorf Lasfar en


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acide et engrais .Une partie de la production destinée à l’exportation est expédié via le port minéralier de Casablanca.

b. Usines de la zone Khouribga :

Figure 3: Les usines de la zone Khouribga

c . La Laverie Merah Lahrach (MERA) : Présentation:

Le projet de doublement de la production concerne particulièrement la ville de Khouribga, véritable capitale mondiale du phosphate. Cet objectif passe essentiellement par la construction de nouvelles laveries dont la fonction est d'enrichir le phosphate et le préparer pour le transport via minéroduc (Slurry Pipe). Le site de la laverie MEA est localisé à environ 25 km au sud , est de la ville de Khouribga, de p art

et d’autre de la route nationale RN11, en se dirigeant vers Fkih Ben Salah est l’une de ces laveries. Elle a commencé ses activités en 2010 ,et en, 21 mars 2012 s'inscrive dans le cadre de la mise en œuvre du projet industriel du groupe OCP et de sa stratégie ambitieuse conciliant expansion des


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activités industrielles, préservation des ressources en eau et respect de l'environnement, placés au

cœur de préoccupations du groupe marocain.

Le minerai qui sera traité dans les installations du projet est un phosphate

sédimentaire, meuble, qui comporte des proportions en stériles allant jusqu’à 40%. Ces derniers sont constitués des blocs calcaires et de silex. Ces stériles seront éliminés au niveau des opérations d’épierrage et

de criblage.

Mise en service de la nouvelle laverie de Merah Lahrach (MEA) dans le cadre

du programme de développement industriel d’OCP; record de production du phosphate moyenne teneur à 2,4 millions de tonnes, ce qui a permis, pour la

première fois, d’expédier à Jorf Lasfar un phosphate plus riche sur toute l’année 2010. Remise en exploitation du gisement de Khouribga Sud.

Figure 4: La laverie du KHOURIBGA

L’unité de la laverie de MEA comporte 6 lignes de lavage d'une capacité unitaire de 350 t/h, 2 ateliers de broyage d'une capacité unitaire de 240 t/h, 3 ateliers de flottation d'une capacité unitaire de 300 t/h, un parc de stockage équipé d'une capacité de 800 000 tonnes et 3 décanteurs de 135 m de diamètre chacun.


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Les chaines de production de la laverie :

_ Lavage : Une section de d e lavage de phosphate, qui consiste en un débourbage, criblage et

classification physique (suivant la granulométrie des coupes) coupes) du

produit; _ Broyage : Une section de broyage en voie humide, qui assure ass ure la préparation du produit à la flottation et au transport hydraulique par pipeline; _ Flottation :

Une section de flottation pour l’enrichissement des tranches

fines pauvres et des tranches grossières broyées (Traitement ( Traitement physicochimique) ; _ Traitement de boues : Une section de stockage des boues stériles et de

récupération d’eau ; _ Manutention : Gérer les

E/S de l’alimentation en phosphate

Figure 5: Les différentes unités de la laverie MEA


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d. Les services de la laverie :

Figure 6:les services de la laverie


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Unité de lavage : 1-Définition et le rôle rôle du lavage :

Figure 7:unité de lavage MEA

Le lavage est un traitement physique par voie humide du Phosphate pour augmenter sa teneur en BPL (Boone Phosphate of Line), et ceci pour satisfaire

les exigences des clients. Son rôle est d’enrichir le minerai en éliminant les tranches pauvres par simples coupures granulométriques. Ces opérations peuvent être réalisées par criblage à 2.5 mm pour éliminer la tranche grossière, et par cyclonage pour éliminer les fines particules (<40 µm). L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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Figure 8:les chaines de lavage en superviseur

2-Description de fonctionnement : 2-1- Alimentation Alimentation

en phosphate brut :

L’alimentation des 6 chaînes, se se fait à partir partir des stocks par par les 8 convoyeurs à bande. Pour chacune, le convoyeur diverse dans la trémie tampon Lj-TT

placée à la tête de la ligne de lavage qui est munie d’un extracteur EXj, qui permet d’alimenter avec un débit réglable le convoyeur CAj.


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Figure 9:L’alimentation en phosphate brut

2-2-Mise en pulpe du phosphate brut : La mise en pulpe et le débourbage sont réalisés dans le trommel débourbeur délayeur Lj-DB qui exerce une action combinée de frottements et de mise en suspension dans l'eau, qui se réalise par le brassage énergique et continu des matériaux tout au long de leur passage dans sa s a virole. Le phosphate brut et l'eau de lavage cheminent dans le même sens à l'intérieur du corps tournant. Ils sont évacués ensemble, par débordement audessus d'un seuil d'évacuation. La pulpe à la sortie du débourbeur est déversée sur le crible équipé de grille pour réaliser la coupure CSCR (mm) 1. Le lavage du phosphate sur le crible

est réalisé à l’eau sous pression venant du com presseur PP20. Les passants du crible (< CSCR ) sont déversés dans la bâche Lj-BP1 pour alimenter alimenter le système hydroclassification. 1

CS : Maille de coupure (C ( Cut Size) diamètre maximal des grains passants.


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Figure 10:Mise en pulpe du phosphate brut

Figure 11:mise en pulpe du phosphate brute en super viseur

2-3-Circuit lavage Classification BH1-HD1 : Les passants du crible sont déversés dans la bâche Lj-BP1 pour alimenter le système hydro-classification


constitué d’une batterie d’hydr ocyclones Lj22

BH1 et d’un hydroclassificateur Lj -HD1. La batterie d’hydrocyclones Lj -BH1, réalise une coupure à CS BH1(µm). Sa surverse (fractions < CS BH1(µm)) est déversée dans la bâche à pulpe Lj-BP2 qui alimente une deuxième batterie

d’hydrocyclones Lj-BH2 dont sa sousverse (fractions > CS BH1(µm) et < CSCR(mm)) est déversée dans l’hydroclassificateur Lj -HD1 réalisant une coupure à CSHD1(µm) (d50).La sousverse de l’hydroclassificateur l’hydroclassificateur (fractions > CS HD1(µm) et < CSCR (mm)) est évacuée vers la bâche BP13 qui alimente l’atelier de broyage.

Figure 12:Circuit lavage-Classification (1er Déschlammage)

2-4-Circuit lavage-Classification BH2-BH4 :

La surverse de la batterie d’hydrocyclones Lj -BH1 (fractions < CSBH1 (µm)) est déversée dans la bâche Lj-BP2 qui alimente la batterie

d’hydrocyclones Lj-BH2. Cette batterie assure une deuxième séparation complémentaire. Elle réalise une coupure à CSBH2 (µm). La surverse de cette L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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batterie (fractions < CSBH2 (µm)) est déversée dans la bâche à pulpe Lj-BP4

qui alimente une deuxième batterie d’hydrocyclones Lj -BH4. La sousverse de la batterie d’hydrocyclones Lj -BH2 (fractions > à CSBH2 (µm)) qui représente elle aussi le phosphate lavé, est déversée dans la bâche Lj-BP3. Lj -BP3.

La surverse de cette batterie d’hydrocyclones Lj -BH4 (les schlamms : fractions < CSBH4(µm))

représente les boues de lavage est évacuée

gravitairement vers les décanteurs. La surverse de la batterie d’hydrocyclones Lj-BH4 (fractions> CSBH4 (µm) et < CSBH2 (µm)) est déversée dans la bâche à pulpe BP5 qui alimente les Unités de flottation.

Figure 13:Circuit lavage-Classification (2ème et 4ème Déschlammage)

2-5-Circuit lavage-Classification BH3

La surverse de l’hydroclassificateur Lj -HD1 (fractions > CSBH1 (µm) et < CSHD1 (µm)) et la sousverse de la batterie d’hydrocyclones Lj -BH2 (fractions > CSBH2 (µm) et < CSBH1 (µm)), qui représentent le phosphate lavé, sont déversées dans la bâche Lj-BP3 qui alimente la batterie d’hydrocyclones Lj -BH3. L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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Cette batterie assure une première séparation de l’eau du phosphate lavé. La surverse de la batterie d’hydrocyclones Lj -BH3 représente l’eau recyclée vers le trommel débourbeur Lj-DB. La surverse de la batterie Lj-BH3 (phosphate lavé : fractions > CSBH2 (µm) et < CSHD1 CSHD1 (µm)) est acheminée vers les convoyeurs

séparateurs CS1 … CS7 pour subir un deuxième stade de séparation du phosphate lavé de l’eau par égouttage. Le phosphate lavé est récupéré par la suite sur les convoyeurs lavé CL1et CL2. Les by-pass By1…By7 aiguillent respectivement les convoyeurs séparateurs

CS1…CS7 vers les convoyeurs CL1 ou CL2 ou CL1 -CL2.

Figure 14:Circuit lavage-Classification (3ème Déschlammage)


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Figure 15:lavage + broyage + flottation


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Unité de flottation 1. Traitement des phosphates : Flottation. 1. Définition de la flottation : La flottation est un traitement physico-chimique par voie humide qui se base sur les propriétés de surface des grains à séparer. Elle consiste déprimer le minerai de valeur «apatite » et faire flotter les éléments indiscernables

l’addition des réactifs, et ceci dans le but d’augmenter la teneur en BPL du minerai . constituants la gangue par

Figure 16:les unités de la flottation de MERA

2.

but de la flottation :

La flottation est une méthode de séparation de solides une solution aqueuse et un gaz (air) en

métallurgie c’est un procède de séparation des

minerais par différence de densité. L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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Dans le cas de flottation utilisée à l’OCP c’est la flottation inverse c’est -adire la concentré décante alors que le refus flotte.

3. Le principe de la flottation : Le principe de flottation est basé sur les propriétés hydrophobes et hydrophiles des surfaces des solides. Ces propriétés peuvent être naturelles ou

stimulées à l’aide d’un réactif approprié qui est ajouté dans l’eau où baignent les particules solides. Lorsque de l’air est introduit sous forme de petites bulles dans un tel milieu, il se produit un transport sélectif des particules hydrophobes. Les particules présentant des surfaces hydrophobes se fixent

aux bulles d’air lorsqu’elles entrent en collusion avec elles. Ce phénomène est dû à la grande affinité des surfaces hydrophobes pour l’air dont la nature est non – polaire. Les bulles d’air entraînent ces particules jusqu’à la surface de la pulpe où elles forment une mousse chargée par contre les particules présentant des

surfaces hydrophiles ne se lient pas aux bulles d’air est restent en suspension dans la pulpe. Les produits de flottation sont le concentré et le rejet. La couche de mousse qui flotte sur le dessus du liquide est qui est chargée de substances contaminant constitue le concentré. La pulpe restante constitue le rejet.

2. Les phases de traitement de la flottation : La flottation est basée sur phases principales qui sont : 1er Deschlammage Attrition 2eme Deschlammage Le conditionnement Séparation par flottation L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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1- 1er Deschlammage :

Avant attrition (premier deschlammage) : c’est une opération qui consiste à éliminer les schlammes qui sont des très fines particules invisibles à l’œil nue, par simple cyclonage, après cette opération la pulpe devient très concentré ce

qui favorise l’attrition. Le premier deschlammage se fait par une livraison des phosphates venant broyage dans une bâche à pulpe ; celle-ci reçoit en de l’unité de lavage et de broyage

même temps un débit d’eaux ajustable par une vanne. Un moteur électrique doit assurer le mélange entre les différentes entrées de la bâche. Le contenue de la bâche va être transmis via une pompe à, moteur électrique, vers une batterie

d’hydrocyclones. Cette batterie assure une Séparation des inférieurs à 40μm ce qui permet d’avoir qui reste en haut (surverse) va être transmis vers les décanteurs, et la sousverse est évacuée vers la boite b oite de répartition « BR ».

Figure 17:Synoptique 1er Deschlammage

2. Attrition :

C’est une opération qui consiste à libérer les grains phosphatés des silicates et carbonates dans des attrtionneurs figure n°2 équipé chacun de L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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trois étages d’agitation (trois hélices montés sur le même arbre)à sens de rotation opposé. L’alimentation en pulpe des attritionneurs doit avoir une concentration solide (massique) de 60 à 65 %. La forme géométrique des attritionneurs, le sens de rotation des arbres, le montage des hélices et le chemin parcouru par le produit favorise le frottement des grains (grains entre eux, grains avec parois des hélices ou parois attritionneurs).

Le produit entraîné dans les cellules d’at trition subit un mouvement sinusoïdal à cause du sens de rotation opposé des agitateurs et le montage des hélices. Il est difficile de démarrer les attritionneurs en charge, pour ça le

s’ouvrent en cas de coupure de courant pour vidanger la cellule d’attrition et libérer les constructeur a conçu les pinsh valves, sont des valves pneumatique qui

hélices pour un redémarrage non pénible.

Figure 18: Explication attritionneur


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3 .2ème Deschlammage : Le deuxième deschlammage est le même que le premier (BP => PP=>BH)

exécuter deux fois en série afin de s’assurer de l’élimination les fines (inferieur à 40μm). La sortie du BH7 est mise dans une bâche à pulpe qui fourni ra l’alimentation en phosphates aux conditionneurs. Après attrition (deuxième deschlammage) : L’attrition génère la création des schlammes, ces fines consomment une quantité importante de réactifs une

fois qu’elles ne sont pas éliminées. Cette opération est réalisée dans deux batteries de cyclones disposés en cascade.

4. Le conditionnement : Après libération des grains indésirables, on procède ensuite au conditionnement, c'est-a- dire

la préparation d’une suspension bien homogènes

de densité et de concentration bien définies et contenant tous les ingrédients nécessaire à la flottation (collecteurs et déprimant) . Cette opération est effectuée dans trois réacteurs agités appelés conditionneurs.

Au niveau de l’unité de flottation on dispose de trois conditionneurs : Le premier conditionneur

: c’est le réacteur dont lequel

CO001

est injecté une solution d’acide phosphorique préparée à base d’acide phosphorique concentré à 54 % de P2O5 qui joue le rôle de dépriment de l’apatite. Le deuxième conditionneur

CO002

: dans ce réacteur on injecte

l’ester réactif collecteur des carbonates, il est situé sur une hauteur importante pour atteindre une pression statique suffisante L’é tude tude des unités de la laverie MEA

31

pour alimenter le circuit de flottation par gravité (de ce point on ne

parlera pas de pompe de pulpe jusqu’à la dernière cellule). Le troisième conditionneur

CO003

: il était conçu pour injecter

l’amine, collecteur des silicates sauf que ce collecteur réagit très rapidement ce qui engendre la formation des mousses à ce niveau

causant ainsi le salissement de l’installation le temps de passage de la pulpe pulpe à travers

ce réacteur réacteur fait partie du temps de séjour

nécessaire pour le conditionnement de l’ester et de l’acide phosphorique. La pulpe quitte le dernier conditionneur pour alimenter les cellules de flottation, dès ce point on commencera à parler de séparation. Le conditionnement se fait à une concentration de 10 à 20%, cette

concentration est contrôlée par un densimètre à l’entrée du conditionneur conditionneur . 5. Séparation par flottation :

La flottation s’effectue dans des cellules agités de forme cylindriques ou carrées dotées d’un mécanisme qui permet de laisser pénétrer l’air à l’intérieur de la cellule (deux procédés sont envisageables : la turbine crée une dépression

à l’intérieur de la cellule. Un surpresseur ou une soufflante fourni le débit d’air nécessaire pour réaliser la séparation). La mousse déborde de la cellule vers le bac de récupération parfois on

utilise un système de raclage de la mousse qui facilite l’évacuati on du flotté. Le passage du produit d’une cellule à une autre se fait par l’ouverture vanne pneumatique nommée Dart Valve bouclé avec le niveau de la cellule.

6. Organigramme du traitement du phosphate (MEA) :


32

Figure 19:Organigramme cycle de traitement


33

3. Étude de l‘installation : 1- 1er Deschlammage : Le premier deschlammage se fait par une livraison des phosphates venant

de l’unité de lavage et de broyage dans une bâche à pulpe (fig 24) ; celle-ci reçoit en même temps un débit d’eaux a justable par une vanne. Un moteur électrique doit assurer le mélange entre les différentes entrées de la bâche Le contenue de la bâche va être transmis via une pompe moteur électrique, vers une batterie d’hydrocyclones (fig 25).

Figure 20: Synoptique circuit de la 1er Deschlammage Deschlammage

Cette batterie assure une Séparation des inférieurs à 40μm ce qui permet d’avoir un minimum de la fraction Supérieure. Ce qui reste r este en haut (surverse) va être transmis vers les décanteurs, et la sousverse est évacuée vers la boite de répartition « BR ».


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Figure 21: B atterie d’hydrocyclones

2- Attrition :

Dans la cellule d’attrition un nettoyage énergétique des surfaces des grains est effectué.

Venant de la batterie d’hydrocyclones, on évacue les phosphates dans la boite de répartiti on afin de repartir le contenu sur les cellules d’attrition . Les 14 cellules sont prévues être en série pour avoir un temps de séjour uniforme pour toutes les particules (éviter les court-circuitages).


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Figure 26 : synoptique attritionneur

Figure 22: Synoptique Attrition

La vanne sous chaque cellule s’ouvre, afin de faire la vidange de la cellule correspondante pour éviter le démarrage en charge des attritionneurs. La sortie du circuit de la vanne sera évacuée, par une pompe, vers une bâche à pulpe avec la sortie des attritionneurs pour un nouveau cycle : le 2 ème deschlammage .


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Figure 23: Les attritionneurs

Figure 24: a tache de l’attritionne ur


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3. 2eme Deschlammage : Le deuxième deschlammage est le même que le premier (BP PP BH)

exécuter deux fois en série afin de s’assure de l’élimination les fines (inferieur à 40μm). La sortie du BH7 est mise dans une bâche à pulpe qui fournira l’alimentation en phosphates aux conditionneurs.

Figure 25: Synoptique 2ème Deschlammage

4- le conditionnement :

Le conditionnement s’effectue par l’ajout des réactifs (ACP et ESTER) dans des cellules en série. Les trois premières cellules sont destinées à l’ajout de l’acide phosphorique (ACP) –qui est un réactif déprimant du phosphate – préalablement préparé en une solution à une dosée à 10%, le mélange est assuré L’é tude tude des unités de la laverie MEA

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par des moteurs tournants. La sortie de la troisième cellule est mise dans une

bâche à pulpe puis évacué vers les trois cellules destinées à l’ajout de l’ESTER qui est un réactif collecteur du carbones – préalablement préparé en une solution à une dosée à 10%. On mélange aussi grâce à des moteurs électriques. La sortie des conditionneurs est une boite de répartition .

Figure 26:Synoptique Conditionnement


39

Figure 27: La tâche des conditionneurs

5- Séparation par flottation : Dans cette phase Les 2 chaines de cellules sont alimentées par la boite de répartition. On alimente, soit les chaines 1 ou2. Cette boîte reçoit également

l’AMINE, qui est un réactif collecteur des silicates phosphate. Chaque chaine de flottation est constituée de 5 machines de flottation flottation montées en série de deux étages (AT : 1-2-3 =>4-5). Les produits flottés des 10 cellules constituent le rejet de la flottation et collectés dans un couloir, faisant partie des machines de flottation et alimentent par gravité le puisard PF12 A/B. Le produit non flotté des 10 cellules tombe par gravité dans la bâche Fi- BP11 d’où il


40

est soutiré par la pompe Fi-PP11 pour être épaissi dans la batterie

d’hydrocyclones Fi-BH8.

Figure 28: Synoptique flottation

: Remarque :

Le produit non flotté de la dernière cellule de flottation tombe par gravité dans la bâche Fi- BP11

qui alimente une batterie d’hydrocyclones. Sa surverse

est évacuée gravitairement vers les décanteurs, recyclée vers la bâche Fi-PP13, ou recyclée vers la boîte de répartition Fi-BR. La sousverse de la batterie

d’hydro-cyclones Fi-BH6 rejoint le circuit de séparation solide liquide de la laverie (convoyeurs séparateurs).


41

Figure 31 : synoptique deschlammage et mise en stock

Figure 29:: Synoptique deschlammage et mise en stock

6- Alimentation en ACP/ ESTER / AMINE : Alimentation en ACP 10%

Figure 30:Synoptique Stock ACP 54%


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L’acide phosphorique, utilisé comme déprimant de la phase phosphatée, est livré sur site par en provenance des industries chimiques. Les deux pompes de dépotage UPR-PPACP1 et UPR -PPACP2 sont prévues

pour assurer le transfert de l’acide phosphorique 54% v ers la cuve de stockage ACP 54%. Cette cuve est de forme cylindrique avec fond bombé (100 m 3). Les 04 pompes de transfert UPR--PPACP- i

servent à assurer le transfert de l’ACP

vers la cuve agité ACP 10% des unités de flottation.

L’ACP 54% en provenance en provenance des pompes de transfert, est déversé dans la cuve agitée ACP 10%, où est lieu la mise en solution aqueuse

d’ACP 10% par ajout d’eau de procédé. Un agitateur à faible vitesse assure le mélange et la préparation d’ACP 10% qui est transféré par gravitairement vers la cuve de stockage ACP 10%. Les pompes doseuse UPRi-RPP3 et UPRi -RPP4 pompent l’ACP 10% à partir de la cuve de stockage ACP 10% et le distribuent à débit variable dans les conditionneurs en tête des cellules de flottation des 3 unités de flottation .

Figure 31: Synoptique Stock ACP 10%


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Alimentation en ESTER 10% :

L’ESTER en provenance de la pompe vide fût d’ESTER UPRi -RPP1, est déversé dans la cuve agitée ESTER 10%, où est lieu la mise en solution aqueuse

d’ESTER 10% par ajout d’eau de procédé. Un agitateur à faible vitesse assure le ER 10% qui est transféré par gravitairement mélange et la préparation d’EST ER vers la cuve de stockage ESTER 10%. Les pompes doseuse UPRi-RPP5 et UPRi-

RPP6 pompent l’ESTER 10% à partir de la cuve de stockage ESTER 10% et le distribuent à débit variable dans les conditionneurs en tête des cellules de

flottation de l’unité de flottation (1, 2 ou 3).

Figure 32: Synoptique Préparation ESTER 10%

: Les fût d’ESTER sont chauffés localement au niveau du conteneur chauffant afin d’éviter le colmatage de ces produit au niveau des conduites de

Remarque

transfert.


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Alimentation en AMINE 10% :

L’Amine en provenance de la pompe vide fût d’Amine UPRi -RPP2, est déversé dans la cuve agitée Amine 10%, où est lieu la mise en solution aqueuse

d’Amine 10% par ajout d’eau de procédé. Un agitateur à faible vitesse assure le mélange et la préparation d’Ami ne 10% qui est transféré vers la cuve de stockage ESTER 10%. Les pompes doseuse UPRi-RPP7 et UPRi-RPP9 pompent

l’Amine 10% à partir de la cuve de stockage Amine 10% et le distribuent à débit variable dans les conditionneurs en tête des cellules de flottati on de l’unité de flottation (1, 2 ou 3).

Figure 33:Synoptique Préparation AMINE 10%


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Remarque :

Les fût d’Amine sont chauffés localement au niveau du conteneur

chauffant afin d’éviter le colmatage de ces produit au niveau des conduites de transfert.

Figure 34: Schéma général du circuit de la nouvelle flottation


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Le

stage ouvre au sein d’une entreprise, autrement dit au sein d’un grand office tel l’O.C.P est vraiment un terrain de travail professionnel et aussi bien collectif qu’individuel, il permet d’assister aux applications des notions théoriques acquises, il permet aussi de voir de plus proche le travail effectué par

les agents & les problèmes qui interceptent l’enchaînement ou bien l’achèvement d’un travail, et le plus important c’est vivre l’instant du pro blème et savoir agir en cas de panne. Le stage permet de s’approcher des ouvriers & comprendre leurs mentalités,

il permet l’amélioration du niveau de réflexion et surtout la communication qui demeure importante pour l’évolution du rendement d’une société quelconque. Il faut que le stagiaire ait une idée générale sur l’ouvrier marocain, sa manière de vie, et la façon avec laquelle il voit son supérieur. su périeur.

En résumé le stage est très important, voir nécessaire dans la vie d’un étudiant, il facilite sa tache ap rès

l’obtention de la titularisation, il permet également d’entamer le travail dans des conditions optimales et de réussir à faire le lien entre la pratique et la théorie. Je tiens à remercier une deuxième

fois tous les agents qui m’ont aidé pendant ma pér iode de stage et qui n’ont hésité en aucun moment à m’informer et m’orienter.


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Site du groupe OCP www.ocpgroup.ma Documents internes de MEA Documents de spécification fonctionnelle de CEGELEC Rapport d’Etude des unités de Flottation « DAOUI » : Par Mr

S.QODSI


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Rapport Stage - L’Étude de l’Unité de Lavage Et l’Unité de Flottation.

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