Suivi de la décantation de l’us à l’hydrolyse par floculation

Suivi de la décantation de l’US à l’hydrolyse par floculation

ABDOU ELHADJI MAHAMAN.M : Rapport de Stage du DUT, Département TGP/IUT/UZ/Niger.2017

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SOMMAIRE

SOMMAIRE .............................................................................................................................................. 2

TABLE DES ILLUSTRATIONS ..................................................................................................................... 4

Figure N01: Cuves de préparation du floculan………………………………………….…21 .............. 4

Figure N02 : Décanteur

A15151……………………………………………………..…………………………..….22 ............... 4

Figure N03 : Courbes des PH cuve 32 et celle des consignes en fonction du temps…......27 ............... 4

Figure N0 4 : courbe de variation d’Uranium au tour de la valeur normal....................….28 ............... 4

Figure N05 : Courbes de variation du débit floculant en fonction du débit U..……..……30 ............... 4

SIGLES ET ABREVIATIONS ....................................................................................................................... 5

DEDICACE ................................................................................................................................................ 7

REMERCIEMENTS .................................................................................................................................... 8

RESUME/ABSTRACT ................................................................................................................................ 9

CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA SOMAIR ...................................................................... 12

1.1. Historique de la SOMAIR ........................................................................................................... 12

1.2. Situation du site d’Arlit ............................................................................................................... 13

1.3. Areva et le Niger un partenariat durable ................................................................................... 13

1.5. Organisation de la SOMAIR ....................................................................................................... 14

1.5.1. Organisation du travail à la SOMAIR .................................................................................... 15

1.6.1. Extraction de minerai ............................................................................................................... 16

1.6.2. Traitement de minerai .............................................................................................................. 16

CHAPITRE 2 : PROCESSUS DE LA DECANTATION DE L’US A L’HYDROLYSE PAR

FLOCULATION ................................................................................................................................. 17

2.1. Notion de la PPN1......................................................................................................................... 17

2.2. La dissolution de l’uranate .......................................................................................................... 17

2.2.1. L’acide injecté ............................................................................................................................ 18

2.2.2. Diluant ........................................................................................................................................ 18

2.3. Floculation ..................................................................................................................................... 18

2.3.1. Préparation du floculant ........................................................................................................... 19

2.4. Décantation ................................................................................................................................... 19

2.4.1. Uranyle Sulfate (US) ................................................................................................................. 20

2.4.2. Boue de zirconium ..................................................................................................................... 21



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CHAPITRE 3 : LES PARAMETRES INFLUENT SUR LA DECANTATION DE L’US A

HYDROLYSE PAR FLOCULATION .............................................................................................. 22

3.1. Notion de la consigne .................................................................................................................... 22

3.2. Le débit de dilution....................................................................................................................... 23

3.3. Le potentiel d’hydrogène (PH) .................................................................................................... 23

3.3.1. Le PH dans la cuve 32 ............................................................................................................... 23

3.3.2. Le PH à la sortie de la cuve 33 ................................................................................................. 24

3.4. La teneur de l’Uranium dans l’US envoyé dans le décanteur .................................................. 24

3.5. Le débit floculant .......................................................................................................................... 26

3.5.1. Variation du débit floculant en fonction du débit US ............................................................ 26

3.5.2. Variation du débit floc en fonction de Hauteur Jus Clair (HJC) .......................................... 27

3.6. Recommandations ........................................................................................................................ 27

CONCLUSION GENERALE ............................................................................................................ 28

BIBLIOGRAPHIE .............................................................................................................................. 28

ANNEXES ............................................................................................................................................ 28



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TABLE DES ILLUSTRATIONS

Liste des tableaux

Tableau N°1 : Expression des consignes des ph cuves 32 et 33 en fonction du temps...…...23

Tableau N°2 : PH et consigne cuve 32 en fonction du temps.........................................…...24

Tableau N°3 : Teneures journalières de l’US et l’objectif visé…………………………….26

Tableau N04 : Variation du débit floc en fonction de celui d’US.........................................27

Liste des figures

Figure N01: Cuves de préparation du floculan………………………………………….…20

Figure N02 : Décanteur A15151….....……………………..…………………………..….21

Figure N03 : Courbes des PH cuve 32 et celle des consignes en fonction du temps…......25

Figure N0 4 : courbe de variation d’Uranium au tour de la valeur normal....................….26

Figure N05 : Courbes de variation du débit floculant en fonction du débit U..……..……28



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SIGLES ET ABREVIATIONS

COGEMA (Compagnie Générale de Matières premières nucléaire)

COMINAK (Compagnie minière d’Akouta)

DAGS (Département d’Approvisionnement et Gestion des Stocks)

DG (Directeur Général)

DGRH (Département de Gestion des Ressources Humaines)

DMCO (Département de Mine à Ciel Ouvert)

DRH (Directeur de Ressources Humaine)

DS (département support)

DTM (Département de Traitement de Minerai)

DU (Division Urbaine)

DUT (Diplôme Universitaire de Technologie)

DX (Directeur d’Exploitation)

EPI (Equipment de Protection Individuelle)

HJC (Hauteur Jus Claire)

ISO (International Standard Organisation)

IUT (Institut Universitaire de Technologie)

LIXI (Lixiviation)

MCO (Mine à Ciel Ouvert)

Mo : Molybdène

OHSAS (Système de management Intégrant la Santé et la Sécurité au travail)

PH (Potentiel d’hydrogène)

PPN1 (Précipitation Purification 1)

PPN2 (Précipitation Purification 2)



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QU (Queue d’Usine)

SA (Société Anonyme)

SEE (Service Entretien Engins)

SETN (Service d’Etude et de Travaux Neufs)

SI (Service Informatique)

SMI (Système de Management Intégré)

SMTM (Service Maintenance Traitement de Minerai)

SOMAIR (Société de Mine de l’Air)

SOPAMIN (Société du patrimoine des Mines du Niger)

SORAZ (Société de Raffinerie de Zinder)

TGP (Technologie en Génie Pétrolier)

U (Uranium)

US (Uranyle Sulfate)

UZ (Université de Zinder)

Zr (Zirconium)



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DEDICACE

Je dédie ce travail à l’ensemble de ma famille



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REMERCIEMENTS

Louange à ALLAH le tout puissant de m’avoir permis la santé, le courage de parvenir au

terme de ce travail.

Mes remerciements vont aussi vers :

Tous les enseignants de l’université de Zinder, en particulier ceux de l’institut universitaire de

technologie qui ont contribues à ma formation.

M. BADAMASSI Ibrahim mon tuteur pédagogique enseignant vacataire à l’IUT de Zinder

qui m’a assurer le suivi de ce travail malgré ses préoccupations

M. ZAKARIA Halidou enseignant à l’IUT de Zinder qui a beaucoup contribué à ma

formation

M. OUSMAN Adamou mon tuteur professionnel contre maitre QU à la SOMAIR de nous

avoir donné sa disponibilité, son aide et ses explications qui nous ont facilité la réalisation de

ce travail

M. FALALOU Issa opérateur QU à la SOMAIR de sa contribution considérable à la

réalisation de ce travail

M. YAKOUBA Ibrahim conducteur Camion MCO à la SOMAIR de notre pris en charge tout

au long de notre stage

Tous les agents de la SOMAIR qui ont participé activement à nous donner de renseignements

et documents nécessaire au cours de nos séjours à la SOMAIR.



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RESUME/ABSTRACT

L’obtention du DUT (Diplôme Universitaire de Technologie) à l’IUT de Zinder est

conditionné par un stage pratique de deux (2) mois, après deux années de formation théorique,

pour en fin présenter un rapport. C’est partant de là, que nous avons effectué notre stage à la

SOMAIR avec comme thème : <<Suivi de la décantation de l’Uranyle Sulfate à l’hydrolyse

par floculation>>. Cette étape permette à la SOMAIR d’améliorer la qualité de son produit

sur le marché de l’Uranium. La méthode consiste à un traitement de minerai en hydrolysant

l’uranate contenant d’impureté et en ajoutant du floculant en vue d’éliminer cette impureté.

Ainsi, cette méthode exige le contrôle régulier de plusieurs paramètres.

Mots clés : minerai, décantation, hydrolyse, floculation, Uranyle sulfate.

Abstract :

To obtain an university degree in Techonology from the Zinder University Institue of

Technology is condioned by a two month practicale internship, after two years of training, for

a final report. It was from there that we carried out our training in Somair with the theme :

<<Follow-up of decantation of Uranyl Sulfate to hydrolysis by floculation>>. This step allow

the Somair to improve the quality of its product on the Uranium market. The method consists

of or processing by hydrolyzing the Uranate which contains impurity and adding flocculant to

eliminate this impurity. Thus, this method requires regular control of several parametres.

Keys Words : Minerai, decantation, hydrolysis, floculation, Uranyl Sulfate.



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INTRODUCTION GENERALE



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Le Niger renferme d’important gisements d’Uranium à partir des quels est extrait et traite le

minerai d’uranium en vue de produire l’uranate de soude.

Cette production d’uranate de soude se fait suivant trois étapes après l’extraction du minerai

venant de la mine à ciel ouvert.

La première étape est la réduction granulométrique qui consiste à réduire les blocs de 300 mm

par concassage et broyage pour en avoir des graines de taille maximale 600 micromètres.

La mise en solution et la séparation solide liquide consistant à l’attaque sulfonitrique qui

permette de séparer le liquide riche en uranium et rejeté le solide de faible teneur en uranium

dont le maximum est de 5% et le stockage après décantation des influent dans le bassins

marquera la deuxième étape.

La troisième phase est celle de la précipitation et de la purification qui permette d’éliminer les

impuretés présent dans les influents du bassin de la deuxième phase, pour obtenir à la fin de

l’uranate de sodium sous forme de poudre jaune. C’est ainsi qu’au niveau de cette dernière

étape que parvient la première précipitation et purification (PPN1), cette opération permettant

d’obtenir un produit sous forme de gâteau et de couleur jaune d’où le nom de Yallow cake.

C’est gâteau obtenu est l’uranyle sulfate, mais qui contient toujours de Zr (Zirconium) comme

impureté. Pour faire éliminer cet élément non désiré qui est le Zr, la SOMAIR utilise la

méthode de la décantation à hydrolyse par floculation. Cette décantation se fait dans un

décanteur tout en contrôlant certains paramètres dont entre autre le PH (Potentiel Hydrolyse)

et la quantité du floculant à injecter.

L’excès ou l’insuffisance du débit d’acide et de floculant peut entrainer des pertes

économiques à la somair, c’est qui exige une surveillance de ces paramètres au cours de cette

décantation.



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CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA SOMAIR

La SOMAIR (Société de Mine de l’Air) est une société anonyme (SA) de droit Nigérien, qui

exploite depuis 1971 plusieurs gisements d’uranium à quelques kilomètres d’Arlit dont le

siège sociale est à la ville de Niamey.

Elle a été créée en 1968 et son capitale est détenue à hauteur de 63.6% par AREVA et 36.4%

par la SOPAMIN (société du patrimoine de mines du Niger) de l’agence nigérienne assurant

la gestion de part miniers de l’état Nigérien.

1.1. Historique de la SOMAIR

La somair a été créé le 1er

février 1968 et exploite un important gisement d’uranium.

La mise en exploitation de la première mine Arlette démarra dès la création de la somair.

En 1971 commence la production de minerai d’uranium, parallèlement à la mise en service de

l’usine de traitement. La mine livra à l’usine en première année 494 200 tonnes de minerai,

soit 421 tonnes d’uranium. La première livraison commerciale a eu lieu le 4 février 1971. La

montée puissante de l’appareil industriel permit d’atteindre en 1981 une production de 2100

tonnes d’uranium. En 1982 l’interruption de travaux d’exploitation de COGEMA Niger

laissait aux sociétés minières SOMAIR et COMMINAK le soin d’exploiter les gisements

découverts.

La dégradation du marché de l’uranium fit chuter la production à 875 tonnes extraites en

1988. Le souci de pérenniser ses activités, en augmentant les réserves d’uranium disponibles,

a conduit en 2001 à la reprise de prospection. Ce qui nécessita d’extraire respectivement

1007 et 1066 tonnes en 2001 et 2002. La mise en œuvre de la technique dite lixiviation en tas

en 2009 a permis de traiter le minerai à faible teneur et le meilleur record de 3066 tonnes est

obtenu en 2012.

En fin la Somair a extrait, enfuté et commercialisé 2509.255 tonnes d’uranium en 2015 et vise

2251.766 tonnes en fin 2016.



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1.2. Situation du site d’Arlit

Fondé en 1969, Arlit se situe à l’extrémité du sud Sahara dans la région d’Agadez au nord-est

de la région de Niamey, à 676 Km vers le nord de la région de Zinder.

Ces gisements peu profonds (50 à 80 m) sont exploités par la méthode de la carrière à ciel

ouvert et le minerai est traité sur place pour ensuite être expédié sous forme de l’uranate de

soude riche à 73,5% d’uranium métal vers les usines français d’enrichissement d’uranium.

1.3. Areva et le Niger un partenariat durable

Premier employeur privé et principale partenaire industriel du pays depuis plus de 45 ans,

Areva est un acteur majeur de l’économie Nigérienne. L’activité minière génère d’importants

revenus qui ont un impact positif sur le développement de projets sociaux.

En 2015, la Somair a produit 2509.766 tonnes d’uranium métal sous forme de concentré

d’uranate de soude.

Une exploitation en phase avec le développement local certifiée ISO 14001 et OHSAS

18001, Somair s’est engagé depuis plusieurs années dans un processus d’amélioration de

performances afin de renforcer sa compétitivité sur le marché mondial d’uranium.

En cohérence avec la politique d’AREVA, la présence de la Somair permet la création de

plusieurs employés direct et indirect dont bénéficie directement la population locale. La

Somair favorise par ailleurs l’accès des services sanitaires et sociaux dans une région isolée et

concourt ainsi à l’amélioration de conditions de vie de populations.

Somair emploie 914 salariés en fin octobre 2016 dont plus 98% sont des Nigériens.

1.4. Objectifs de la SOMAIR

Face à la crise économique et financière qui s’est accentués ces dernières années, la SOMAIR

s’est fixé des nombreux objectifs. C’est désormais une production maximale et zéro accident

de travail avec arrêt et à travers un environnement sain en gardant la certification SMI

(Système de Management Intégré) que l’entreprise doit garder pour rester compétitive sur le

marché de l’uranium.

Ceci doit passer par :



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Réduire le cout de production avec une meilleur productivité ;

Promouvoir la production et résister ainsi à la morosité du marché international de

l’uranium ;

Associer l’ensemble de personnel à la recherche d’une meilleure efficacité dans le

cadre de la démarche qualité et progrès ;

Créer les conditions d’une motivation du personnel et maintenir un climat social

apaisé au sein de l’entreprise ;

Minimiser l’impact de la société sur l’environnement et entretenir une communication

franche et ouverte avec ses parties prenantes ;

Veiller à une amélioration continue de santé, la sécurité et à la radioprotection du

personnel et de la population environnante ;

Enfin certifier aux normes ISO 14001 et OHSAS18001 la Somair s’est engagé depuis

plusieurs années dans un processus d’amélioration des performances afin de renforcer

sa compétitivité sur le marché mondiale de l’uranium.

1.5. Organisation de la SOMAIR

Pour mener ses activités, la SOMAIR est structurée de la façon suivante :

La direction générale dont le siège est à Niamey est représenté par directeur général (DG) .A

cette direction sont rattachés les services administres par un chef d’établissement en la

personne du secrétaire général (SG). Pour exécuter sa mission, le DG est assister d’un

contrôleur général d’un SG, d’un sectaire achat et logistique et d’un Directeur de Ressources

Humaines (DRH).En cas d’absence le SG assure l’intérim du DG.

La direction des exploitations ou se trouve l’usine de production ; est représentée par un

directeur d’exploitation (DX) en même temps chef d’établissement. Il est responsable de la

bonne exécution du budget et programmes arrêtés par le DG.

L’unité industrielle est subdivisée en département (DTM, DMCO, GAGS, DS, DGRH), mais

également en services (Service Maintenance Traitement de Minerai(SMTM) ; Service

Lixiviation(LIXI) ; Service Entretien Engins (SEE) ; Service d’étude et des travaux Neufs

(SETN) ; Service Informatique (SI) ; Division Urbaine (DU).



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1.5.1. Organisation du travail à la SOMAIR

Le temps du travail est régi en fonction de la nécessité de service. Ainsi l’organisation se fait

sur quatre postes dont :

Le grand poste : de 07h00 à 12h00 et de 15h00 à 18h00 ;

Le poste 1 : de 05h à 13h00 ;

Le poste 2 : de 13h00 à 21h00 ;

Poste 3 : de 21h00 à 05h00 ;

1.6. Les activités de la SOMAIR

Les activités essentielles de la SOMAIR sont l’extraction et le traitement de minerai

d’uranium afin de produire l’uranate de soude qui après transformation et enrichissement dans

d’autres unités du groupe AREVA, est destiné à la fabrication des éléments combustibles

alimentant les centrales nucléaires.

Après l’exploitation des gisements Arlette, Ariege, Taza sud, Tamgak, Tamou, Tabele et

Takzira, la Somair exploite actuellement le gisement d’Artois et Nord Taza

Les activités de la Somair se décomposent en quatre zones géographiques :

o Mine à Ciel Ouvert (MCO) ;

o Zone de Traitement de Minerai ;

o Zone de Maintenance ;

o Zone Sécurité.

La succession des opérations est la suivante :



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1.6.1. Extraction de minerai

Elle se fait à ciel ouvert (de profondeur variant de 50 à 80 mètres) et comporte :

Une phase de couverture réalisée par battage à l’aide de l’explosif ;

Une phase d’extraction de minerai réalisée par tri sélectif.

Le stérile et entreposé en bordure de carrières ou utilisé pour combler les fosses.

Le minerai est transporté à l’usine, ou il est traité pour en extraire de l’uranate de soude.

1.6.2. Traitement de minerai Le minerai contenant en moyenne 3kg d’uranium par tonne est traité dans une usine situé à

6km du gisement de Tamou. Les phases principales du traitement sont les suivantes :

Préparation mécanique ;

Attaque à l’acide ;

Séparation solide liquide sur filtre à bandes ;

Extraction de l’uranium par solvant ;

Réextraction de l’uranium par du carbonate de sodium ;

Précipitation sodique et production de l’uranate de sodium qui constitue le produit

fini.

Ce dernier est expédié par route puis par bateau vers l’usine de conversion AREVA situé à

Malvési en France.

La somair est une société de mine, qui traite le minerai de l’uranium en vue d’obtenir

l’uranate de soude.

Pour mieux effectuer ce tâche la somair organise son cadre de travail et assure la santé et la

sécurité de ses agents et de l’environnement.



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CHAPITRE 2 : PROCESSUS DE LA DECANTATION DE L’US

A L’HYDROLYSE PAR FLOCULATION

D’une manière général, la décantation est une séparation mécanique sous l’action de la

gravitation de plusieurs phases non miscible dont l’une est au moins liquide.

On peut aussi séparer soit plusieurs liquides non miscibles des densités différentes, soit des

solides insolubles en suspension dans le liquide.

Ce pourquoi à la somair après essorage sur filtre, le gâteau (composé d’Uranium et

Zirconium) qui tombe sur la cuve agitée suit une hydrolyse. Donc pour éliminer le zirconium

qui a été précipité avec l’uranium, l’uranate est dissout par ajout de l’acide sulfurique à un pH

contrôlé avant d’être envoyé dans le décanteur. L’opération permet de remettre l’uranium en

solution tout en laissant le zirconium sous forme précipité. Cette décantation est l’une des

étapes de la première précipitation et purification (PPN1).

La solution d’uranyle sulfate obtenue est envoyée dans un décanteur pour séparer les

hydroxydes de zirconium de l’uranate de soude.

2.1. Notion de la PPN1

Les minerais provenant de la MCO suivent plusieurs traitements à l’usine. Au cours de son

traitement il se retrouve à l’état liquide à sa sortie des ateliers solvant (UC).

L’UC produit dans les ateliers solvant est envoyé dans une succession des cinq (5) réacteurs

avec l’ajout de la vapeur et de la soude dans certains d’entre eux (début de la PPN1). Le

produit US obtenu à la sortie du cinquième réacteur est acheminé vers le décanteur A15151,

pour une décantation de l’US et du filtrat, puis l’US est envoyé sur le filtre pour en fin obtenir

le gâteau sur le filtre, ce qui fait l’objet de notre travail. Voir l’annexe 1

2.2. La dissolution de l’uranate

Pour éliminer le zirconium qui à précipiter avec l’uranium, le gâteau d’uranate issu de la

première précipitation et purification à la jeté du filtre étant lavé et essoré et introduit dans

une séries de deux (2) cuves agité (cuve 32et cuve 33), avec un ajout d’acide sulfurique

(H2SO4) et des eaux industrielles.



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La réaction d’hydrolyse de l’uranate est la suivante :

U2O7N a2 + 3H2SO4 —> U2O4 (SO4)2 + Na2SO4 + 3H2O

2.2.1. L’acide injecté

L’acide sulfurique est un réactif à 98% d’acidité qui par excellence permet la solubilisation de

l’uranium, c’est pourquoi que la somair l’utilise depuis à l’attaque ou se fait l’élimination de

la grande partie des impuretés .pour l’impureté qui échappe jusqu’à obtenir le gâteau jaune à

la PPN1, la somaire utilise de H2SO4 pour élimination tout en respectant un PH au cours de la

dilution à une valeur qui varie de 3 à 3,50.

2.2.2. Diluant

Le diluant représente le constituant principal d’un solvant industriel et du cout est un facteur

économique essentiel. La somaire utilise industriellement les eaux provenant de deux (2)

niveaux qui sont :

Les eaux de lavages toile

Les eaux du lavage séquentiel de la boue de zirconium provenant du décanteur. Voir

l’annexe 2

2.3. Floculation

Processus physico-chimique au cours duquel des matières en suspension dans un liquide

s’agglomèrent par ajout du floculant pour former des particules plus grosses généralement très

poreuse.

Ce composé organique chimique favorise la décantation par sa capacité de regrouper les

particules solides afin de facilité la séparation.

La somair utilise deux types de floculant dont le FA 105 et le super floc. Ce dernier est celui

qui convient au niveau de la décantation de l’US à hydrolyse par floculation.



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2.3.1. Préparation du floculant

La préparation du floculant consiste à envoyer de l’eau dans une cuve de 15cm et de verser

5kg du super floculant, qui est un composé organique chimique de la couleur blanche, à un

certain niveau aux environs de 7 à 8cm. Un agitateur est mis automatiquement en jeu, à un

niveau d’environs 12 à 13cm de l’arrivé d’eau.

Figure N01: Cuves de préparation du floculant

Source : Document du terrain ABDOU Elhadji Mahaman Maman, DUT, TGP2

2.4. Décantation

La solution d’uranyle sulfate obtenue étant chargé en hydroxyde de zirconium. Elle est

envoyé dans un décanteur munis d’un agitateur qui est mis à une faible vitesse d’agitation afin

de séparer les hydroxydes de zirconium par ajout de floculant tout en contrôlant également

son débit.

La séparation des phases est obtenue dans le décanteur, le liquide (Uranyle Sulfate) est

remonté par la partie supérieure du décanteur, tandis que le solide (boue) est plombé par le



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floculant vers la partie inférieure du décanteur. L’uranyle Sulfate concentré à (0.15% en mo et

0.08% en Zr) est récupéré par surverse du décanteur.

Figure N02 : Décanteur A15151

Source: Document du terrain ABDOU Elhadji Mahaman Maman, DUT, TGP2

2.4.1. Uranyle Sulfate (US)

L’Uranyle Sulfate est un liquide de couleur jaune claire très riche en uranium (environs 75%

de l’Uranium) obtenu à la partie supérieure du décanteur et qui est envoyé vers la cuve

S45153, puis par biais des pompes 54, sont renvoyés dans les bacs SOLO, et de là vers la

cuve S45164.

Les pompes 64 envoient le produit vers les pompes 39 qui sont des pompes de surpression,

pour renvoyés de nouveau le produit de la cuve 64 avec pression vers le cristallisoir, pour

continuer le traitement avec la deuxième précipitation et purification (PPN2).



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2.4.2. Boue de zirconium

La boue de zirconium issue de la décantation contient quelques proportions d’uranium. Pour

soutirer cette quantité d’uranium, la somair procède avec la méthode du lavage séquentiel qui

consiste à faire une série de lavage de la boue de zirconium dans les cinq (5) réacteurs comme

suit :

La méthode consiste à soutirer la boue du décanteur et de l’envoyé vers la cuve 61 pendant 30

minutes, ensuite il y a l’arrivé d’acide qui se fait en même temps que l’arrivé d’eau de dilution

jusqu’à 15 minutes.

Pour mieux homogénéité la solution l’agitateur se mis automatiquement en agitation et la

solution est renvoyé dans le réacteur (R1) avec l’ajout de super floc pour faire plomber la

boue vers le bas. La solution est laissée au repos pendant six heures (6h) du temps pour bien

se décanté. Le jus claire obtenu après décantation est stocké dans le décanteur trois (3) afin

d’être utilisé comme agent diluant pour la dilution de l’acide au cours de l’hydrolyse. La boue

de zirconium est renvoyé vers la cuve 61 et le processus se répète jusqu’à effectuer les cinq

(5) lavages. La boue après le cinquième lavage est envoyé vers le décanteur quatre(4).

Le processus qui se répète dans tous les réacteurs est le même, seul le volume du floculant a

injecté les diffère et le système du lavage est automatique.

Les volumes suivants 250L ; 200L ; 150L ; 100L ; 75L représentent respectivement les

volumes de réacteurs R1 ; R2 ; R3 ; R4 et R5.

Comme toutes les autres sociétés, la somair est aussi une société économique, qui extrait et

traite des gisements économiquement exploitables. Pour en faire éliminer les éléments non

désirés de l’uranium, la somaire dispose plusieurs techniques. Le zirconium est l’un de ces

éléments non désirés et qui échappe dans plusieurs étapes d’élimination des impuretés, par ses

caractéristiques très proche de celles de l’uranium.

La décantation à l’hydrolyse est la méthode utilisée pour son élimination. La boue de

zirconium séparé de l’uranyle sulfate suit un autre traitement permettant de soutirer la

maximum d’uranium qui n’a pas bien été soutirer.



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CHAPITRE 3 : LES PARAMETRES INFLUENT SUR LA

DECANTATION DE L’US A HYDROLYSE PAR

FLOCULATION

La décantation par hydrolyse débute par la mise en solution du gâteau à l’acide sulfurique et

de diluant. L’objectif de cette hydrolyse est de mettre l’uranium en solution et précipité le

zirconium pour qu’on ait la séparation. Le contrôle de certains paramètres, comme le PH, le

débit diluant sont nécessaire pour une bonne hydrolyse. Le débit de floculant et aussi à

contrôler pour une décantation efficace.

La somair passe à un contrôle régulier du ph de l’hydrolyse dans la cuve 32 et33, le débit

d’eau de dilution, la concentration en uranium à la sortie du cuve 33 ainsi que le débit de

floculant.

3.1. Notion de la consigne

La consigne est la valeur d’un paramètre quelconque que l’on souhaite obtenir, fixée par un

opérateur pour un bon fonctionnement de l’hydrolyse. En cas de la non-conformité d’un

paramètre, la consigne sert de base pour son réajustement, soit en augmentant sa valeur soit

en la diminuant.

Tableau N°1 : Expression des consignes des ph cuves 32 et 33 en fonction du temps

Temps

(heures)

7 11 15 18 23

Consigne du

PH cuve (32)

3.35 3.35 3.30 3.35 3.35

Consigne du

PH cuve (33)

3.25 3.25 3.20 3.25 3.25

Source : SOMAIR ;Novembre 2016



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3.2. Le débit de dilution

Pour diminuer l’acidité de l’acide sulfurique, on ajoute de l’eau industrielle à un débit

contrôlé, pour éviter une mauvaise séparation au niveau du décanteur.

A la somair, au cours de la décantation à l’hydrolyse, le contrôle du débit de dilution se fait

chaque une heure du temps.

3.3. Le potentiel d’hydrogène (PH)

Le PH est un indicateur qui indique le niveau de l’hydrolyse. Le diluant est utilisé pour diluer

la solution, mais pour en savoir le niveau de cette dilution, il est nécessaire de passer à la prise

du PH de la solution. Ce pourquoi au cours de l’hydrolyse pour la décantation, la somair

effectue régulièrement la mesure du PH dans les cuves 32 et 33.

3.3.1. Le PH dans la cuve 32

La cuve 32 est celle de l’hydrolyse, c’est dans cette cuve que se fait le mélange du gâteau, de

l’acide et de l’eau de dilution. Le Ph dans cette cuve est contrôlé en fonction du temps comme

l’indique le tableau suivant.

Tableau N°2 : PH et consigne cuve 32 en fonction du temps

Source :SOMAIR ;Novembre 2016

Temps (heure) 7 11 15 18 23

PH Cuve 33 3.38 3.11 4.07 3.31 3.28

consigne 3.35 3.35 3.30 3.35 3.35



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Figure N03 : Courbes des PH cuve 32 et celle des consignes en fonction du temps,

Source : Rapport de Stage Abdou Elhadji Mahaman Maman, DUT, TGP2

NB : Série 1 : courbe des ph en fonction du temps ;

Série 2 : courbe des consignes.

L’analyse de ces courbes montre qu’à 15h la valeur du ph atteint une valeur supérieur à 4, la

baisse de la consigne à ce même instant à entrainer une baisse du ph à 16h ce qui montre que

le ph de la solution est contrôler au cours de l’hydrolyse.

3.3.2. Le PH à la sortie de la cuve 33

La cuve 33 est la cuve de la correction, car elle permet de corriger l’hydrolyse effectuée dans

la cuve 32 en ajoutant de l’acide dans cette cuve.

Le processus de variation des ph dans cette cuve est le même que celui de la cuve 33, à la

différence que dans cette cuve la valeur de la consigne est inférieur à celle de la cuve 32.

3.4. La teneur de l’Uranium dans l’US envoyé dans le décanteur

La teneur souhaité dans la solution envoyé vers le décanteur est de 40 à 45g/l. Le tableau

suivant représente les teneurs en U en fonction des jours du 25/10/10216 au 05/11/2016.

2,5

2,7

2,9

3,1

3,3

3,5

3,7

3,9

4,1

4,3

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

PH

cu

ve 3

2 e

t co

nsi

gne

temps (h) Série1 Série2



ooooo25

Tableau N°3 : Teneures journalières de l’US et l’objectif visé

Jours

26/1

0/1

6

27/1

0/1

6

28/1

0/1

6

29/1

0/1

6

30/1

0/1

6

31/1

0/1

6

01/1

1/1

6

02/1

1/1

6

03/1

1/1

6

04/1

1/1

6

05/1

1/1

6

Teneur US (g/l) 46.

11

39.

11

40.

39

41.

37

42.

11

42.

58

39.

71

38.

85

38.

78

39.

29

40.

44

Objectif (g/l) 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

Source : SOMAIR ; Novembre 2016

Figure N0 4 : courbe de variation d’Uranium au tour de la valeur normal,

Source : Rapport de Stage Abdou Elhadji Mahaman M. DUT, TGP2

L’analyse de ces courbes montre que la courbe des teneurs en U dans tous les jours tourne au

tour de la courbe objectif, ce qui explique un bon déroulement du procédé pendant ces jours.

38,00

39,00

40,00

41,00

42,00

43,00

44,00

45,00

46,00

47,00

TIEN

EUR

EN

U

JOURS

Teneur en uranium objectif



ooooo26

3.5. Le débit floculant

Le floculant est un composé indispensable pour la décantation à l’hydrolyse. Son ajout dans la

solution est variable au cours du temps, soit en fonction de hauteur de jus claire, ou en

fonction du débit de l’US.

3.5.1. Variation du débit floculant en fonction du débit US

Le débit US, est un facteur agissant sur le débit floculant. Le tableau suivant celui des donnés

des débits US et floculant de la date du 26/10/216 au 26/11/16

Tableau 4 : Variation du débit floc en fonction de celui d’US

Jours

26/1

0/1

6

27/1

0/1

6

28/1

0/1

6

29/1

0/1

6

30/1

0/1

6

31/1

0/1

6

01/1

1/1

6

02/1

1/1

6

03/1

1/1

6

04/1

1/1

6

05/1

1/1

6

06/1

1/1

6

Débit US (l/h) 52

50

50

83

56

67

65

00

78

83

53

75

68

33

745

8.7

75

41

5041 7333

.3

8041

.7

Débit floc (l/h) 24

7.1

20

0

18

8.9

11

4.3

10

8.3

12

3.3

15

0

15

6.8

15

0

146.

9

114.

8

156.

3

Source : SOMAIR ;Novembre 2016



ooooo27

Figure N05 : Courbes de variation du débit floculant en fonction du débit US,

Source : Rapport de Stage Abdou Elhadji Mahaman Maman, DUT, TGP2

L’observation de ces courbes montre qu’aux dates du 29/10/16 ; 02/11/16 et 06/11/16, la

courbe du débit US augmente avec celle du débit floc, cela signifie qu’une augmentation du

débit US entraine une augmentation du débit floculant.

3.5.2. Variation du débit floc en fonction de Hauteur Jus Clair (HJC) La floculation est considéré comme normale si la HJC atteint le 1.5 mètres. Au-delà de cette

hauteur les opérateurs commencent à diminuer le débit floc et au-dessous de cette hauteur ils

augmentent le débit.

3.6. Recommandations Pour minimiser les pertes économiques à la somair nous recommandons :

D’augmenter les nombres de contrôleurs ;

De passer à la prise du ph dans les cuves 32 et 33 chaque 1 heure du temps au lieu de

4 heures pour être à jours si un problème persiste le plus vite possible, à fin d’éviter un

arrêt ou une surconsommation de floculant.

0500

1000150020002500300035004000450050005500600065007000750080008500

Déb

it (

l/h

)

jours Débit US Débit floculant



ooooo28

Pour mieux avoir une bonne décantation de l’US à l’hydrolyse par floculation, il est

nécessaire de mettre la pression sur le contrôle des paramètres d’hydrolyse, ainsi que le débit

de floculant, la teneur de l’US envoyé dans le décanteur et la HJC dans le décanteur.



ooooo29

CONCLUSION GENERALE



ooooo30

L’uranium est un élément trop recherché dans le monde, et son traitement demande beaucoup

de travaux physiques et moraux.

Le stage à la SOMAIR, nous a permis de suivre les étapes de son traitement, particulièrement

à la première précipitation et purification au niveau de la décantation de l’US à l’hydrolyse

par floculation. L’objectif de cette décantation et de libérer l’uranium de l’élément non désiré.

Le floculant utilisé à ce niveau est le super floculant, qui permet de densifier le zirconium

pour bien l’éliminer de l’Uranium. L’hydrolyse effectuée consiste à mettre l’uranium en

solution tout en laissant le zirconium sous forme précipité pour que la séparation soit possible.

Au cours de cette décantation, plusieurs paramètres sont contrôlés à un intervalle de temps

régulier. L’absence des contrôles réguliers de ces paramètres peut provoquer deux (2)

problèmes majeurs :

La surconsommation du floculant ;

Le mauvais soutirage de l’uranium de l’élément non désiré.

Dans tous les cas de figure le problème rencontré est économique. Ce pourquoi que nous

suggérons à la somair de mettre plus de rigueur par rapport au contrôle des paramètres de la

décantation de l’US à l’hydrolyse par floculation pour minimiser les pertes économiques.



ooooo31

BIBLIOGRAPHIE



ooooo32

Rapport de stage

Abdou jigo Mamane, A (2014) : prévention du risque incendie sur le lieu de travail : cas de la

SORAZ

Karim Mohamed (2008) : connaissance du procédé de traitement de minerai d’uranium à la

SOMAIR

Cours

Traitement de minerai du Badamassi Ibrahim en deuxième année de licence professionnelle

2015-2016.

Site internet

www.société chimique de France.fr/extras/données/acc.htm

www.inrs.fr.fiche tox/ft 30.htm

www.france.maconnerie.org/menu-gauche /symbolisme/glomairefm.htm

https://fr.m.wikipedia.org/dissolution

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/decantation

http://fr.wikipedia.org/wiki/acide_sufurique

http://www.areva.com/FR/activites.65/somair-a-la-recrerche-d-une-plus-grande-

competitive.html

http://www.rfi.fr/afrique/201401113.nigersalaries.somair-greve-arlit-areva-uranium-synamin

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ANNEXES

Suivi de la décantation de l’us à l’hydrolyse par floculation

Engineering

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