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

Rapport de stage :

Réalisé par: Mehdi BEDNAOUI

Filière: Sciences physiques

Service: IDK/MB/E

Sujet de stage : L’étude de l’unité de lavage et l’unité de

flottation

Mehdi BEDNAOUI

L’étude des unités de la laverie MEA 1

« Remerciements » Au terme de ce travail, je tiens à exprimer, mes sincères

remerciements à Monsieur le Directeur Général du Groupe Office Chérifien des Phosphates, qui a bien voulu m’accueillir au sein de son groupe et nous faire bénéficier de la compétence de ses personnels.

Ma profonde gratitude va également à mon parrain de stage, Monsieur Ahmed ABDENBAOUI (Responsable de service IDK/MB/E), pour le soutien et l’aide qu’il nous a apportés tout au long de notre stage.

Je remercie également Monsieur Hicham SEKKAFI et Monsieur Faiçal ASSAL pour leurs très bon suivis, en leurs exprimant mes profondes gratitudes pour tous les efforts qu’il m’a consentis.

Merci à tous les agents OCP du service IDk/MB/E pour leurs aides et leurs précieux conseils.

Enfin, je tiens à remercier tous ceux qui ont participé de près ou de loin au bon déroulement de mon stage.

Merci

Mehdi BEDNAOUI


Sommaire : 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 : ............................................................................................................................ 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

-Unité de lavage:…………………………….……………………….……………………….….………………….…………………19

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

Mehdi BEDNAOUI


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 : ......................................................................................................... 31

2.4. Le 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 : ..................................................................................................................................... 48

Mehdi BEDNAOUI


Liste des figures 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 zone Khouribga .......................................................................................... 14

Figure 4: La laverie du KHOURIBGA .................................................................................................... 15

Figure 5: Les différentes 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 mise 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 Préparation AMINE 10% .................................................................................. 45

Figure 34: Schéma général du circuit de la nouvelle flottation .......................................................... 46

Mehdi BEDNAOUI


Introduction 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.

Mehdi BEDNAOUI


Chapitre 1 : Présentation de l’Office

Chérifien des Phosphates

Mehdi BEDNAOUI


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.

Mehdi BEDNAOUI


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 le phosphate. 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 :

Mehdi BEDNAOUI


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.

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L’OCP est le premier exportateur mondial de phosphate sous toutes ses formes.

C’est un opérateur international, il rayonne 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 :

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

est 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.

SMESI (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.

CERPHOS (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.

PHOSBOUKRAA : Elle est chargée de l’extraction et de traitement du

phosphate du gisement BOUCRAA.

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MARPHOCEAN (Société de Transport Maritime des Produits Chimiques) :

Crée respectivement en 1965 et 1973, elles assurent le transport maritime des

produits chimiques du groupe.

I.P.S.E (Institut de Promotion Socio-éducative) : Elle dispense un

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

MAROC PHOSPHORE I, II, III, IV : Elle est chargée du traitement industriel

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

minerai

STAR (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.

EMAPHOS : 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 km au sud-est de Casablanca et 80 km de

Beni Mellal ; et constitue la plus importante zone de production de phosphate 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 part 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 lavage de phosphate, qui consiste en un débourbage,

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

produit;

_ Broyage : Une section de broyage en voie humide, qui assure 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 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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Chapitre 2 : Description des Unités

de Lavage et de Flottation

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Unité de lavage :

1-Définition et le 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).

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Figure 8:les chaines de lavage en superviseur

2-Description de fonctionnement :

2-1-Alimentation en phosphate brut :

L’alimentation des 6 chaînes, se fait à partir des stocks 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 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 au-

dessus 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 compresseur PP20. Les passants du

crible (< CSCR ) sont déversés dans la bâche Lj-BP1 pour alimenter le système

hydroclassification.

1 CS : Maille de coupure (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’hydrocyclones Lj-

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BH1 et d’un hydroclassificateur Lj-HD1. La batterie d’hydrocyclones Lj-BH1,

réalise une coupure à CSBH1(µm). Sa surverse (fractions < CSBH1(µm)) est

déversée dans la bâche à pulpe Lj-BP2 qui alimente une deuxième batterie

d’hydrocyclones Lj-BH2 dont sa sousverse (fractions > CSBH1(µm) et < CSCR(mm))

est déversée dans l’hydroclassificateur Lj-HD1 réalisant une coupure à

CSHD1(µm) (d50).La sousverse de l’hydroclassificateur (fractions > CSHD1(µm) et <

CSCR (mm)) est évacuée vers la bâche BP13 qui alimente l’atelier de broyage.

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

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

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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.

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.

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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 (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

constituants la gangue par l’addition des réactifs, et ceci dans le but

d’augmenter la teneur en BPL du minerai.

Figure 16:les unités de la flottation de MERA

2. Le 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.

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Dans le cas de flottation utilisée à l’OCP c’est la flottation inverse c’est-a-

dire 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

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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

de l’unité de lavage et de broyage dans une bâche à pulpe ; celle-ci reçoit en

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 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

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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’attrition 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

constructeur a conçu les pinsh valves, sont des valves pneumatique qui s’ouvrent

en cas de coupure de courant pour vidanger la cellule d’attrition et libérer les

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 fournira

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 CO001: c’est le réacteur dont lequel

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

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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 à travers ce 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.

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’évacuation 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) :

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Figure 19:Organigramme cycle de traitement

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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 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 moteur électrique, vers

une batterie d’hydrocyclones (fig 25).

Figure 20: Synoptique circuit de la 1er Deschlammage

Cette batterie assure une Séparation des inférieurs à 40μm ce qui permet

d’avoir un minimum de la fraction Supérieure. Ce qui reste 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: Batterie 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 répartition 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 2ème

deschlammage .

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Figure 23: Les attritionneurs

Figure 24: a tache de l’attritionneur

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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

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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

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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 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

Mehdi BEDNAOUI


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).

Mehdi BEDNAOUI


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% vers la cuve de stockage

ACP 54%. Cette cuve est de forme cylindrique avec fond bombé (100 m3). 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%

Mehdi BEDNAOUI


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

mélange et la préparation d’ESTER 10% qui est transféré par gravitairement

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%

Remarque : 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

transfert.

Mehdi BEDNAOUI


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’Amine 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 flottation de l’unité de

flottation (1, 2 ou 3).

Figure 33:Synoptique Préparation AMINE 10%

Mehdi BEDNAOUI


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

Mehdi BEDNAOUI


Conclusion : 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 problème 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.

En résumé le stage est très important, voir nécessaire dans la vie d’un

étudiant, il facilite sa tache après 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 période de stage et qui n’ont

hésité en aucun moment à m’informer et m’orienter.

Mehdi BEDNAOUI


Bibliographie : 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

http://www.ocpgroup.ma/