Mémoire de fin d’étude les phosphates de terres rares

Rapport de stage les phosphates de terres rares, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

GITOLOGIE DES TERRES RARES

Plusieurs mineraux peuvent concentrer les terres rares , mais la bastnaésite, la monazite et la xénotime sont considerées commes les principaux mineraux de terres rares car ces mineraux sont ceux qui concentrent des quantités économiques. Aussi, dans certains contextes ,bien que rares, l’apatite et l’allanite peuvent concentrer des quantités importantes de terres rares. Dans plusieurs gisements, ils sont généralement récupérés comme sousproduits de l’exploitation de cassitérite, ilménite, rutile, et zircon des placers fluviaux ou littoraux, et la bastnaésite est extraite de carbonatites associées à des roches alcalines (Bayan obo). Dans la région d’Ambatofinandrahana, outre ces importants minéraux, la parisite, la tchevkinite, sont aussi présents (Andriamampihantona, 1992), mais les principaux produits d’exploitation sont la monazite et la bastnaésite. En effet il existe deux types de minerais de terres rares :
 Les carbonates de terres rares  Les phosphates de terres rares

Les carbonates de terres rares

La teneur en terres rares des carbonatites varie selon leurs types : les carbonatites primaires, calcio et magnésiocarbonatites, contiennent en moyenne respectivement 0.37% et 0.42% de terres rares, tandis que les ferrocarbonatite en contiennent 1% en moyenne.

La bastnaésite
La bastnaesite est un minéral typique des syénites népheliniques et des granites sodiques, surtout de leurs pegmatites, qui peut également se rencontrer dans les skarns au contact de ces mêmes roches. Plus rarement, elle est présente dans les gîtes de métasomatose hydrothermale (métasomatose hydrothermale: ensemble des phénomènes qui modifient la composition chimique des roches relativement aux constituants non volatils aboutissant au remplacement, partiel ou total, d’une roche par une autre, accompagné dans certains cas de la conservation des textures initiales et, dans d’autres, de l’apparition de textures nouvelles, tout ça n’est Les minéralisations en terre rare de la région d’Ambatofinandrahana : cas du gisement d’Andoharano possible qu’en présence d’une phase fluide ou de solutions) en milieu dolomitique. Son altération aux affleurements est facile, la bastnaésite évoluant en divers composés de terres rares. La Bastnaésite provient de l’altération de la Chevkinite. Elle se présente en cristaux tabulaires à contour héxagonaux, parfois de grande taille. Transparente à translucide, elle possède un éclat vitreux, et une teinte gris jaune pâle, jaune cire à jaune brunâtre et brun rouge. La taille moyenne de grains de bastnaésite de la région d’Ambatofinandrahana est de 5 à 8cm (Andritzky, 1986). La bastnaésite a une dureté 4 à 4,5 et une densité 4,83 à 4,948. Elle cristallise dans le système rhomboédrique. Son altération se fait d’une manière progressive vers l’intérieur par la formation d’une mince pellicule terne terreuse qui s’épaissit et finalement le minéral devient progressivement pulvérulent. Le minéral perd ainsi de sa taille. Au microscope, la bastnaésite présente une irisation en bordure des fractures et des clivages.
Elle a une biréfringence très élevée (blanc, gris du 4 ème ordre) (Zhang P., 1995), un caractère uniaxe. La formule générale de la bastnaésite est de [REE (CO3) F], c’est un fluocarbonate de terres cériques. Selon les lanthanides dominants, on a différents types de bastnaésite, mais la bastnaésite d’Ambatofinandrahana est riche en cérium, dont l’appellation Bastnaésite-Ce.

La parisite
La parisite est l’un des carbonates des terres rares les plus commun avec la bastnaésite mais plus calcique. C’est un fluo-carbonate de calcium et de terres rares de formule générale CaF2(CO3)3(Ce,La)2 (Zhang P., 1995). C’est un minéral caractéristique de dépôts hydrothermaux liés à des syénites et granites alcalins (Zhang P., 1995). Le cérium est souvent partiellement remplacé par l’yttrium et par d’autres terres rares surtout le Lanthane. Elle se rencontre dans les granites sodiques en occurence relevant d’un contexte sédimentaire particulier, à schistes noirs hydrothermalisés. Transparente à translucide, d’éclat vitreux à résineux, la parisite est de couleur jaune brunâtre. Elle forme des cristaux héxagonaux, atteignant plusieurs centimètre, parfois allongés en « marche d’escalier » par répétition des faces du prisme.

Les phosphates de terres rares

 La monazite
La monazite est un phosphate primaire présente dans les granites et surtout de leurs pegmatites, également présente dans les syénites néphéliniques et les carbonatites, ainsi que dans certains gîtes filoniens de haute température. Sa formule générale est CePO4, le Cérium est fréquemment remplacé par le Lanthane ou le Néodyme, ce qui a conduit à l’individualisation de trois minéraux selon la terre rare dominante : monazite-(Ce), monazite(Nd) ou monazite-(La). Elle est translucide, avec un éclat résineux à adamantin, et de couleur variable : brun rougeâtre à brune ou dans différents tons de jaune, parfois verdâtre ou grisjaune. La monazite se présente en cristaux allongés et applatis, avec des faces fréquemment rugueuses, incurvés ou striées. Les cristaux de monazite sont couramment maclés en « gouttière ».

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