Production de l’acide phosphorique

Les phosphates naturels constituent la matière première essentielle à la fabrication d’acide phosphorique, d’engrais phosphatés et de divers composés phosphorés. La valorisation de ce minerai, du fait qu’il constitue une ressource économique importante pour certains pays, a fait l’objet de nombreuses études, surtout dans le domaine de fabrication de l’acide phosphorique. La composition et la pureté de l’acide phosphorique dépendent de l’origine des phosphates naturels (matière première) et surtout du procédé de fabrication.

Les phosphates minéraux ont une propriété commune : le phosphate et le fluor qu’ils contiennent sont combinés dans la structure des apatites en association avec le calcium. D’autres éléments peuvent également intervenir dans leur composition chimique. Les principaux minerais qui constituent l’apatite sont Ca10 (PO4 )6 X 2 dont la structure cristalline appartient au système hexagonal. Le plus souvent X est le fluor mais peut être également Cl ou OH . Le groupement PO4 peut être partiellement remplacé par VO4 , AsO4 , SiO3 ou CO3 , c’est le degré de cette substitution qui introduit des différences des apatites de divers gisements. Partant de la structure de base des apatites plusieurs substitutions sont possibles, par exemple dans le cas des phosphates naturels de Youssoufia la formule chimique est : Ca10-z(PO4)6-x(CO3)xF2-2z-x (I-1)

dans laquelle la valeur de x approche 1,3 et y allant de 0,33 x à 0,50 x. Il existe deux voies de fabrication de l’acide phosphorique à partir du phosphate minéral :

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 Le procédé par voie thermique dans lequel l’acide phosphorique est produit à partir du phosphore.

 Le procédé par voie humide dans lequel l’acide phosphorique est obtenu par attaque directe du phosphate minéral par l’acide sulfurique ou, dans certains procédés, par l’acide chlorhydrique ou l’acide nitrique. I.1.1. Procédé par voie thermique[1] Les méthodes par ventilations ou par voie sèche sont