UTILISATION DE LA BOXITE ET DE KAAOLIN

UTILISATION DE LA BOXITE ET DE KAAOLIN

 Mode de formation et constitution des kaolin

Le kaolin fait partie des roches sédimentaires. Il est un produit exclusivement constitué de kaolinite issue de l’altération des feldspaths en milieu acide. Ces feldspaths sont des minéraux composés de silice en excédent et d’alumine liés d’alcalis et de calcium. L’acide principalement carbonique de l’eau transforme les alcalis et le calcium en sels dans lesquels les plantes puisent leur nourriture puis rejettent à leurs tour des acides qui dissolvent les feldspaths et autres silicates laissant de la silice et de l’alumine, l’une enrichissant l’autre pour former une substance minérale pouvant former la kaolinite. Le kaolin est obtenu par un traitement consistant en l’épuration d’une roche mère provenant de gisements essentiellement de deux origines: • Les gisements d’altération ou gisements primaires, constitués d’arènes issues de la transformation en place de roches feldspathiques de diverses natures : plutonique (granite), métamorphique (gneiss) ou sédimentaire (sables feldspathiques) ; 7 • Les gisements sédimentaires ou gisements secondaires provenant du transport et de la sédimentation du kaolin des gisements précédents. IV. Action de chaleur sur la Kaolinite [2] L’étude de l’action de la chaleur sur la variété d’argile est très importante dans le sens de modification de la constitution de la kaolinite en fonction de la température. Il s’agit de transformations cristallines successives agissant sur le volume de la matière. Il est alors nécessaire d’étudier tous ces phénomènes qui sont à la base de la fabrication des produits réfractaires. Nous allons voir quelques transformations de kaolin avec la température : • 110 °C : départ de l’eau hygroscopique amenant un resserrement des particules et provoquant un retrait appelé retrait de séchage (notons que le kaolin bien séché n’admet pas beaucoup de retraits). • 450 °C – 600 °C : c’est le départ de l’eau de constitution de la kaolinite. En fait, ce départ est brusque et provoque un retrait rapide. La distillation et la combustion existent pour le kaolin contenant des matières organiques vers 300 °C. • 600 °C : il y a une légère inflexion dans la courbe de retrait. Ce dernier est très lent et permet la décomposition du calcaire au cas où il est présent. • 600 °C – 900 °C : c’est la décomposition en silice et alumine Gama. Tel est le cas de la transformation en leverrierite : 2 SiO2, Al 2O 3. On admet généralement qu’il y ait une dissociation en SiO2 et Al 2O 3 ainsi que la formation d’un silicate anhydre : SiO2 Al 2O 3. C’est le méta – kaolin. • 800 °C : cette formation méta – kaolin provoque un retrait important avec un point d’inflexion vers 930 °C, mais entre 950 °C et 1000 °C, le retrait est faible. • A partir de 900 °C, 1000 °C, 1200 °C, la formation d’un nouveau silicate 2 SiO2, 3 Al 2O 3 apparaît. C’est la mullite. La mullite se transforme suivant les réactions : • Al 2O 3 , 2 SiO2 , 2 H2 O + H2Ohum 200 °C Al 2O 3 , 2 SiO2 , 2 H2 O + H2Oév • Al 2O 3 , 2 SiO2 , 2 H2 O 450-600°C Al 2O 3 , 2 SiO2 + 2 H2Oév • 3(Al 2O 3 , 2 SiO2) 900-1200°C 2 SiO2 , 3Al 2O 3+4 SiO2 Mémoire de fin d’études Génie chimique/ESPA RAZAFINDRABE Salohiniaina H. 21 Promotion 2007 Al 2O 3, 2 SiO2, 2 H2 O: argile kaolinique. Al2O 3, 2 SiO2 : Meta – kaolin. 2 SiO2, 3Al 2O 3 : mullite. 4 SiO2 : trydimite. V. Gisement de kaolin

Localisation des gisements kaoliniques malgaches

Gisements d’Ampanihy ( x = 250.00 ; y = 140.00 ) La kaolinite constitue, sur le socle pénéplané, des bancs horizontaux recouverts d’une faible épaisseur de sables roux. Les impuretés sont principalement des grains de quartz et de rares paillettes de graphite. Quelques sites principaux ont été étudiés: – Andraraky et Andranofotsy : gisement interstratifié. Il y a recouvrement important de grès épaisseur : 2 à 3,5 m, réserves : 500 000 t. – Sakaginandra : 5 lentilles affleurantes, totalisant 100 000 t. – Sihanamavo : gisements masqués par des sables superficiels. Les réserves possibles des différents gisements de kaolin de bonne qualité d’Ampanihy ont été évaluées à 1 500 000 t. Morombe ( x = 132.00 ; y = 475.80) L’indice de Morombe a été signalé en 1968 par le Service géologique le long de la route Befandriana Sud – Morombe. Ce sont des poches de kaolin dans un système de fractures récentes. Analabe ( x = 464.00 ; y = 651.00 ) Le gisement d’Analabe est situé à 42 km au Sud d’Antsirabe. Il est exploité depuis 1970 par la Société SOMADEX. Le gîte primaire est constitué par un champ de dykes de roches feldspathiques, entièrement kaolinisées, intrusifs dans les quartzites de la série schistoquartzo-calcaire. Les dykes kaolinisés forment des « couloirs » multidirectionnels, de 100 à 1000 m de longueur et de 0,5 à 8 m de largeur. Le kaolin est soit massif, soit schisteux, blanc, rouge ou brun. Des sondages exécutés en 1980 l’ont recoupé jusqu’à 25 m de profondeur. L’exploitation actuelle est de type artisanal. Aucune évaluation des réserves exploitables n’a été faite. Elles paraissent peu importantes du fait de la géométrie des panneaux exploitables Mémoire de fin d’études  Anjozorobe ( x = 546.00 ; y = 891.00) Le gîte d’Anjozorobe est situé à 100 km au Nord-Est d’Antananarivo. Ce gîte secondaire forme un dépôt au confluent des rivière Lakazana et Mosanjy, près d’Ambongabe. Le kaolin est de bonne qualité et se présente en une couche de 1 à 1,20 m d’épaisseur, sous un recouvrement de 1 à 2 m. Ambohimena : (x = 485.00 ; y = 786.00) Alluvions d’Onive au sud d’ Ambatolampy traversés par la voie ferrée. Il est de type argile kaolinique en couche, utilisé en céramique. On a du sable comme roche encaissante. Faratsiho : ( x = 425.00 ; y = 750.00) A l’Ouest du massif de l’Ankaratra, altération des trachytes en argiles kaoliniques avec albite au PK 11 sur la route de Faratsiho. Antanifotsy : ( x = 480.00 ; y = 756.00) Dans un bassin lacustre au PK 81 de la Route Nationale 7 avec une réserve de 700.000 tonnes. Andilana ( x = 624.00 ; y = 971.00) Situé à l’extrémité nord du lac Alaotra, ce gisement est accessible par route. Il s’agit d’une pegmatite très altérée en kaolinite. Deux gros filons, de direction N 10°, affleurent sur une surface de 2 500 m2 . Moramanga : ( x = 560.00 ; y =805 .00) Formation lacustre renfermant des argiles kaoliniques avec alternance de Bauxite. Port- Bergé : ( x =549.00 ; y = 1160.00) A l’entrée du pont de Sofia se trouve du kaolin gris noir. Ambatomirahavavy : ( x = 455.00 ; y = 825.00