Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles
Le Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles Organise
Les 3èmes Journées de Valorisation de la Silice et des Sables Siliceux
Programme
Résumés des conférences et des communications
Liste des Participants
20 - 22 Novembre 2015
Hôtel Méhari, Hammamet – Tunisie Avant propos
Le comité d'organisation des 3èmes Journées de Valorisation de la Silice et des Sables Siliceux VSSS2015 est heureux de vous accueillir à Hammamet et vous souhaite la bienvenue. Vous êtes nombreux à avoir répondu à notre appel montrant ainsi un attachement distinctif à ces journées et au thème abordé. L'organisation de ces journées a demandé beaucoup d'énergie et de travail aussi je tiens à remercier tous mes collègues du comité d'organisation pour leur apport, leur appui et leur bienveillance. Les 3èmes Journées de Valorisation de la Silice et des Sables Siliceux VSSS 2015 viennent couronner le bilan des activités des chercheurs du Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles et des professionnels qui ont participé aux deuxièmes journées en 2014 et qui ont manifesté un intérêt particulier à ce colloque scientifique. Le programme scientifique s'annonce passionnant avec 5 conférences, 21 communications orales et 13 communications par affiche répartis en cinq sessions. Trois conférences-invitées seront prononcée respectivement par Messieurs les Professeurs Jacques Livage (Pr. Emérite, Collège de France), Jean Marie Basset (Pr. KAUST) et Adel M’nif (Pr. CNRSM). Les thématiques abordées au cours de ces journées sont variées englobant la prospection géologique, la caractérisation, la transformation des sables siliceux ainsi que la chimie fondamentale, industrielle et environnementale de la silice et de ces dérivées. Ceci devrait permettre à chacun de réaliser combien le thème des sables siliceux est passionnant et varié et permet des échanges fructueux, amicaux et porteurs d'avenir. Nous tenons aussi à remercier tous ceux qui ont contribué à la réussite de cette manifestation, les conférenciers ainsi que nos collègues venus d'Algérie, du Maroc , de France et d’Arabie Saoudite et l'ensemble des participants Tunisiens à ce colloque et espérons qu'il puisse répondre à leurs attentes et aspirations.
Bonnes Journées VSSS 2015 à tous.
Pour le comité d'organisation
Pr. Adel M’nif Chairman des Journées VSSS 2015
Comité d'organisation
Pr. Adel M’NIF CNRSM (Chairman) Mr. Sadok SABRI CNRSM Dr. Mohamed TRIKI CNRSM Dr. Montassar ZRIDA CNRSM Dr. Maher EL GLAOUI CNRSM Dr. Radouanne FEZEI CNRSM Dr. Mouna JAOUADI CNRSM Mr. Slim BOUSSEN ONM Mr. Anis OUERTATANI CNRSM Mlle Rokaya MEJDOUB CNRSM Mme Safa ZEMNI CNRSM Mme Fairouz GHERIANI CNRSM Mr. Nour GUESMI CNRSM Mme Souad CHOKRI CNRSM Mr. Abdel Waheb RABHI CNRSM
Comité Scientifique
Pr. Adel M’NIF CNRSM Pr. Nouri HATIRA ONM Mr. Nouredine ABBES GCT Mr. Younes HAJJI CPG Pr. Chedly ABDELLY CBBC Pr. Hatem ZAOUIA CRTEn MC. Ismail TRABELSI CERTE Pr. Latifa BERGAOUI INSAT Pr. Messaoud HACINI Univ. Ourgala Pr. Ahmed Hichem HAMZAOUI CNRSM Pr. Hafedh KOCHKAR CNRSM MA. Halim HAMMI CNRSM MA. Mounir HAJJI CNRSM
Sommaire
Conférences Plénières
page
CP1 Jacques Livage : La silice biogénique 2
Jean Marie Basset : Catalysis by design: well-defined single-site heterogeneous CP2 4 catalysts via surface organometallic chemistry
CP3 Adel M’nif : Sable siliceux défis technoscientifiques et économiques 7
Conférences
Nouri Hatira : Les occurrences de silice et de sables siliceux en Tunisie : Géologie et C1 9 minéralogie
Chedly Abdelly : Implication du Silicium dans l’amélioration de la tolérance des plantes C2 11 aux contraintes abiotiques et biotiques
Ismail Trabelsi : Contribution à l’application du silicate de sodium dans le traitement C3 13 des eaux urbaines et industrielles
Ahmed Hichem Hamzaoui : De l’organosilane au détecteur de trace de composé C4 15 pharmaceutique
Sabri Messaoudi : Applications de la modélisation moléculaire et étude théorique de la C5 17 réactivité de N2O5 avec deux molécules de Si(OH)4
Communications Orales
page
CO1 Noureddine Chebbi : « Minéralurgie des sables siliceux Tunisiens » 18
Slim Boussen : « Etude minéralurgique des sables siliceux aquitaniens (Fm. Haouaria) CO2 de la région de Chogafia-Aïn Bou Morra (Tunisie centrale) : Opportunités pour la 19 production de la silice verrière »
Manel Ben Fradj : « Traitement des sables siliceux oligo-miocènes de la Tunisie CO3 20 Centrale : l’exemple de la région d’Oueslatia »
Malek Ould-Hamou : « The processing of Sidi Bouali sand for the need of photovoltaic CO4 21 and glass industries »
CO5 Heithem Bargaoui : « ICP : nouveauté technologique et note d’applications » 22
Faouzi Mannai : « Détermination des constituants majeurs et mineurs du Sable CO6 23 Siliceux »
Messaoud Hacini : « La contribution des études de dépôts de sables sur la CO7 24 reconstitution de ses origines : étude de quelques cas dans le Sahara algérien »
Safa Zemni : « Transformation du phosphogypse en silicate de calcium : Etude des CO8 25 paramètres de la réaction »
CO9 Taheni Kallel : « Valorisation d’un déchet de lavage de sable » 26
Wassim Trabelsi : « Recovery of fluorhydric acid and silica from waste hexafluorosilicic CO10 27 acid »
Hajer Said : « Caractérisation et purification du sable siliceux : Application à la CO11 28 préparation du silicium métallurgique »
Roukaya Mejdoub : « Application of response surface methodology in modelling and CO12 29 optimization of the cement strengthening process using two types of recycled glass »
CO13 Kamel Jridi : « Low temperature pressed solid bricks stabilized with slaked Lime » 30
Mohamed Nejib Mansouri : « Etude du vieillissement de la technologie photovoltaïque CO14 à base de silicium. Etude de cas : Centrale Photovoltaïque de Hammam Biadha en 31 Tunisie »
Sofyane Ouhichi : « Reduced content of H S by adsorption on modified clay and CO15 2 32 comparison with modified activated carbon »
Foued Khmiri : « Traitement des cherts siliceuses du bassin de Gafsa-Métlaoui et CO16 33 valorisation dans la filtration du soufre »
Hajer Aloulou : « Valorisation du sable Tunisien pour l’élaboration de nouveaux CO17 34 supports membranaires »
CO18 Nesrine Maatoug : « Valorisation des déchets céramiques en matériaux zéolithiques » 35
Rahma Abid : « Synthèse de la zéolithe LTA à partir de métasilicate de sodium CO19 36 industriel et des copeaux d’aluminium » Taoufik Hellali : « Nouveau hybrides organiques-inorganiques obtenues par l’action du CO20 37 PMHS et du TEOS sur le (N’-(4-hydroxyphenyl)Formimidamide »
Aroua Langar: « Investigation of spectroscopic properties of Sm-Euodoped phosphate CO21 38 glasses »
Communications par Affiche
page
M. Mhedhebi : « Caractérisation et essais de traitement des Sables de la formation CA1 39 Boudinar de la région de Sned »
Khadidja Zouaouid : Contribution à l'étude physico-chimique des échantillons de sable CA2 40 de deux régions de sud algérien
Abderrahim Dadda : « Caractérisation minéralogique des gisements sableux CA3 41 marocains »
Samiha Beddiaf : « Qualitative and Quantitative Evaluation of Quartz in Different CA4 42 Granular Types of Ouargla Region Sand Dunes – Algeria »
Ikram Jabli : « Valorisation des sables de la formation de Sidi Aich dans la région de CA5 43 Sidi Bouzid (Jebel Kebar) »
Islem Chaâri : « Traitement d’un effluent textile par un mélange « argile-sable » : Etude CA6 44 en colonne »
Mouna Jaouadi : « Preparation and characterization of silica-modified activated CA7 45 carbon »
Mohammed Laïd Mechri : « The heat effect on the composition and the electrical CA8 46 resistivity of dunes sand of Ouargla (Algeria), using XRD, FTIR and XRF »
Naouia Mahdadi : « Spectroscopic study of chromatic types in the of Ouargla (Algeria) CA9 47 dunes sand, identification of quartz concentration in each type »
Anis Chaouachi : « Utilisation des opales pour le piégeage de la lumière dans les CA10 48 cellules solaires »
Aissa Kefaifi : « Algerian Quartz Sandstone as Raw Material for Silicon Solar Grade CA11 49 Elaboration »
CA12 Kamel Zayeni : « Les substances utiles dans la région de Gafsa » 50
Nabil Fattah : « La valorisation des terres rares dans le phosphate du bassin de CA13 51 Gafsa »
Programme des Journées VSSS 2015
3èmes Journées de Valorisation de la Silice et des Sables Siliceux 20-22 Novembre 2015, Hôtel Méhari, Hammamet – Tunisie
Programme Vendredi 20/11/2015
14:00 - 16:00 Accueil des participants et inscription
16:00 - 16:30 Ouverture des Journées
Mot de bienvenu: Pr. Adel M’nif, Chairman
Mot d’ouverture: Pr. Mokhtar Férid, DG CNRSM
Mot d’ouverture: Pr. Mohamed Nejib Mansouri, DG SGTBC
Mot d’ouverture: Pr. Mohamed Nejib Lazhari, DG Recherche Scientifique
16:30 - 17:00 Pause café
Conférences Plénières
Présidents : Pr. Mokhtar Férid, Pr. Hafedh Kochkar et Pr. Khmaïs Zayani
17:00 - 17:45 Conférence plénière 1 Jacques Livage (Pr. Emérite Collège de France)
« La silice biogénique »
17:45 - 18:30 Conférence plénière 2 Jean Marie Basset (Pr. KAUST)
« Catalysis by design: well-defined single-site heterogeneous catalysts via surface organometallic chemistry »
18:30 - 19:15 Conférence plénière 3 Adel M’nif (Pr. CNRSM)
« Sable siliceux défis technoscientifiques et économiques »
19:30 Dîner
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 i
Programme des Journées VSSS 2015
Samedi 21/11/2015
1ère Session Présidents : Mr. Younes Hajji et Pr. Ismail Trabelsi
08:30 - 09:00 Conférence 1 Nouri Hatira (Pr. DG ONM) « Les occurrences de silice et de sables siliceux en Tunisie : Géologie et minéralogie » 09:00 - 09:20 O1 Noureddine Chebbi “Minéralurgie des sables siliceux Tunisiens” 09:20 - 09:40 O2 Slim Boussen “Etude minéralurgique des sables siliceux aquitaniens (Fm. Haouaria) de la région de Chogafia- Aïn Bou Morra (Tunisie centrale) : Opportunités pour la production de la silice verrière” 09:40 - 10:00 O3 Manel Ben Fradj “Traitement des sables siliceux oligo-miocènes de la Tunisie Centrale : l’exemple de la région d’Oueslatia 10:00 - 10:20 O4 Malek Ould-Hamou “ The processing of Sidi Bouali sand for the need of photovoltaic and glass industries ”
10:20 - 10:50 Pause café
2ème session Présidents : Pr. Mahmoud Doggy et Mr. Noureddine Abbes
10:50 - 11:20 Conférence 2 Chedly Abdelly (Pr. DG CBBC) « Implication du Silicium dans l’amélioration de la tolérance des plantes aux contraintes abiotiques et biotiques » 11:20 - 11:40 O5 Heithem Bargaoui “ICP : nouveauté technologique et note d’applications” 11:40 - 12:00 O6 Faouzi Mannai “Détermination des constituants majeurs et mineurs du Sable Siliceux” 12:00 – 12:20 O7 Messaoud Hacini “La contribution des études de dépôts de sables sur la reconstitution de ses origines : étude de quelques cas dans le Sahara algérien”
12:20 – 12:45 A1 – A5 Projection des affiches
13:00 - 14:00 Déjeuner
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 ii
Programme des Journées VSSS 2015
3ème session Présidents : Pr Ahmed Hichem Hamzaoui et Pr. Nouri Hatira
14:30 - 15:00 Conférence 3 Ismail Trabelsi (Pr. CERTE) « Contribution à l’application du silicate de sodium dans le traitement des eaux usées urbaines et industrielles » 15:00 - 15:20 O8 Safa Zemni “Transformation du phosphogypse en silicate de calcium : Etude des paramètres de la réaction” 15:20 - 15:40 O9 Taheni Kallel “ Valorisation d’un déchet de lavage de sable” 15:40 - 16:00 O10 Wassim Trabelsi “Recovery of fluorhydric acid and silica from waste hexafluorosilicic acid”
16:00 - 16:30 A6 – A9 Projection des affiches
16:30 - 17:00 Pause café
4ème session Présidents : Pr. Ezzeddine Srasra et Pr. Hassib Tounsi
17:00 - 17:30 Conférence 4 Ahmed Hichem Hamzaoui (Pr. CNRSM) « De l’organosilane au détecteur de trace de composé pharmaceutique » 17:30 - 17:50 O11 Hajer Said “Caractérisation et purification du sable siliceux : application à la préparation du silicium métallurgique” 17:50 - 18:10 O12 Roukaya Mejdoub “Application of response surface methodology in modeling and optimization of the cement strengthening process using two types of recycled glass” 18:10 – 18:30 O13 Kamel Jridi “Low temperature pressed solid bricks stabilized with slaked Lime”
18:30 – 18:50 A10 – A13 Projection des affiches
19:30 Dîner
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 iii
Programme des Journées VSSS 2015
Dimanche 22/11/2015
5ème session Présidents : Pr. Adel M’nif et Mr. Amor Abidi
08:30 - 09:00 Conférence 5 Sabri Messaoudi (Pr. FSB)
« Applications de la modélisation moléculaire et étude théorique de la réactivité de N2O5 avec deux molécules de Si(OH)4 » 09:00 - 09:20 O14 Mohamed Nejib “Etude du vieillissement de la technologie photovoltaïque à base de silicium. Etude de cas : Mansouri Centrale Photovoltaïque de Hammam Biadha en Tunisie”
09:20 - 09:40 O15 Sofyane Ouhichi “Reduced content of H2S by adsorption on modified clay and comparison with modified activated carbon” 09:40 - 10:00 O16 Foued Khmiri “Traitement des cherts siliceuses du bassin de Gafsa- Métlaoui et valorisation dans la filtration du soufre” 10:00 - 10:20 O17 Hajer Aloulou “Valorisation du sable Tunisien pour l’élaboration de nouveaux supports membranaires”
10:20 - 10:40 Pause café
10:40 - 11:00 O18 Nesrine Maatoug “Valorisation des déchets céramiques en matériaux zéolithiques” 11:00 - 11:20 O19 Rahma Abid “Synthèse de la zéolithe LTA à partir de métasilicate de sodium industriel et des copeaux d’aluminium” 11:20 - 11:40 O20 Taoufik Hellali “Nouveau hybrides organiques-inorganiques obtenues par l’action du PMHS et du TEOS sur le (N’- (4-hydroxyphenyl)Formimidamide” 11:40 - 12:00 O21 Aroua Langar “ Investigation of spectroscopic properties of Sm-Eu codoped phosphate glasses ” 12:00 - 12:45
Table ronde : Bilan des Journées et Discussion (Evaluation du programme, Possibilité de projets, Evolution des priorités..)
12:45 - 13:00 Clôture (Prix de la meilleure communication par affiche et Orale) 13:00 - 14:00 Déjeuner et départ de l’hôtel
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 iv
CV et Résumés des Conférences
J. Livage CV1
Jacques Livage Professeur Emérite, Collège de France
Le prix 2014 de la division a été attribué à Jacques Livage, académicien, ancien président de la Division chimie du solide de la SCF, il était professeur à l’Université Pierre et Marie Curie, puis au Collège de France, professeur invité de très nombreuses universités : Oxford, Trento, Mexico, Lausanne, Tokyo, Buenos Aires, Bangalore, Santiago, Uppsala, Tunis…
Jacques Livage est un pionnier dans le domaine de la chimie douce. Il a notamment développé des procédés sol-gel permettant d’obtenir des matériaux originaux inaccessibles par les voies classiques de la chimie inorganique. Ses travaux ont notamment pour but de copier les procédés de biominéralisation qui sont des processus naturels permettant d’obtenir des matériaux de type verre dans des conditions particulièrement douces par rapport aux procédés classiques d’obtention. Les applications industrielles d’une telle chimie sont considérables.
Pour ce terme Chimie douce, créé en 1977, il a reçu, en 2012, le Mot d’or de la créativité terminologique et des chercheurs
Ces contributions à l’enseignement sont également importantes. Fin des années 70, il fonde avec Jean Rouxel, l’École d’été Galerne consacrée à la chimie douce, puis monte la filière matériaux à Jussieu.
En 2001, nommé Professeur au Collège de France sur la chaire de la matière condensée, Jacques Livage présente de nombreuses conférences dont une série sur le thème de la couleur.
Il a publié plusieurs ouvrages, notamment :
. Chimie théorique : concepts et problèmes, Hermann, 1972 . Les gels, Elsevier, 1995 et contribué à :
. Chimie de la matière condensée, Fayard, 2003
Jacques Livage continue toujours à s’investir dans de nombreuses conférences pour promouvoir la chimie, notamment dans les lycées et collèges.
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 1
J. Livage CP1
La silice biogénique
Jacques Livage
Collège de France [email protected]
Résumé
La silice est l’un des composants majoritaires de l’écorce terrestre. Elle joue un rôle fondamental dans le domaine des matériaux, en particulier des verres et des céramiques. Elle intervient aussi dans l’activité métabolique de nombreux organismes vivants aussi bien marins (micro-algues, éponges) que terrestres (prêles, riz, bambou). Les propriétés du silicium biogénique sont mises à profit dans l’industrie para-pharmaceutique pour les bienfaits qu’il procure sur l’organisme.
Bien que les océans renferment une grande quantité de silice sous forme soluble, il y a relativement peu d’organismes capables de l’utiliser pour élaborer des structures solides. La plupart des biomatériaux sont à base de carbonates ou de phosphates de calcium.
Cette conférence aura pour but de montrer comment certains organismes marins utilisent la silice dissoute sous forme d’acide silicique pour élaborer des matériaux nanostructurés absolument extraordinaires. Parmi ceux ci, les diatomées jouent un rôle particulièrement important. Ces micro- algues photosynthétiques unicellulaires se protègent en élaborant une carapace de silice (frustule) dont la beauté avait séduit Charles Darwin. Elles élaborent ces verres de silice à température ambiante par polymérisation de l’acide silicique. Ces coques de verre présentent l’avantage d’être transparentes pour laisser passer la lumière nécessaire à la photosynthèse. Elles possèdent aussi une porosité importante qui permet les échanges métaboliques avec le milieu extérieur. Après leur mort, les diatomées sédimentent pour donner des terres de diatomées dont la forte porosité est utilisée pour élaborer des filtres dans l’industrie alimentaire. La dynamite inventée par Alfred Nobel est même formée par imprégnation de nitroglycérine dans des terres de diatomites.
L’exemple des diatomées a conduit les scientifiques à mettre au point de nouvelles méthodes d’élaboration connues aujourd’hui sous le nom de ‘procédés sol-gel’. Ces matériaux bio-inspirés ont trouvé de nombreuses applications industrielles. Ils ont donné naissance à toute une gamme de matériaux hybrides, véritables nano-composites, dans lesquels les composantes organiques et minérales sont mélangées à l’échelle moléculaire. On développe même aujourd’hui des ‘matériaux vivants’ qui ouvrent de nouvelles perspectives pour les biotechnologies.
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 2
J.M. Basset CV2
Jean Marie Basset Professor, Director of Catalysis Research Center
Biography
Professor Jean Marie Basset is a professor in the Physical Sciences and Engineering Division and the Director of the KAUST Catalysis Research Center (KCC). He published over 600 papers and hold 56 patents. He has been invited to more than 400 conferences at International Symposia and Congresses. He is member of 5 Academy worldwide and Doctor Honoris Causa of 2 Universities (TUM Germany and University of Xiamen, China).
Presently, this lab includes 7 professors and 160 people. He joined KAUST in September 2009 as a founding member. Prof. Basset served as Scientific Director of the School of Chemistry, Physics and Electronics at the University of Lyon in France. He was appointed at CNRS in 1987, became Directeur de Recherches Classe Exceptionnelle in 1994, and funded his laboratory of surface organometallic chemistry from in 1994. Prof. Basset’s Lyon lab was home to 50 scientists, including Nobel laureate Yves Chauvin. Jean Marie Basset came to CNRS in 1971 and was vice director of the Institute of Catalysis (Lyon). Prof. Basset founded and served as President of the Network “Integrated Design of Catalytic Nanomaterials for a Sustainable Production (IDECAT).
Research Interests
Professor Basset works to evidence the possible relationships between homogeneous and heterogeneous catalysis. For that purpose, he developed “surface organometallic chemistry,” a new field of chemistry that tries to see if the concepts of the reactivity of molecular chemistry applicable when an organometallic molecule reacts with a surface? As a result of these questions, he is now able to design any catalyst for any catalytic reaction by a single site approach. His work resulted in the discovery of a number of new catalytic reactions, such as the metathesis of alkanes, which transforms any paraffin into its lower and higher homologues, the cleavage of paraffin by methane, the coupling of methane into ethane and hydrogen, the Ziegler-Natta de-polymerization, which transforms polyethylene into diesel range gasoline, the direct transformation of ethylene to propylene, and the removal of traces of arsenic from water. His research interests are also strongly linked to the needs of the Kingdom of Saudi Arabia in terms of energy and environment: dry reforming of methane (CO2 +
CH4->H2 and CO), transformation of methane to carbon and hydrogen (CH4 ->C + H2), the one-step transformation of crude oil to ethylene and propylene, and the direct oxidation of ethane to ethylene.
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 3
J.M. Basset CP2
Catalysis by design: well-defined single-site heterogeneous catalysts via surface organometallic chemistry
Jean-Marie Basset
KAUST Catalysis Center, King Abdullah University of Science and Technology, Thuwal, 23955-6900, Saudi Arabia. [email protected]
Abstract
Heterogeneous catalysis, a field important industrially and scientificatlly, is increasingly seeking and refining strategies to render itself more predictable. The main issue is due to the nature and the population of catalytically active sites. Their number is generally very low, their “acid strengths” or “ redox properties” is not homogeneous, and the material may display related yet inactive sites on the same material. In many heterogeneous catalysts, the discovery of a structure-activity reationship is at best challenging. One possible solution passes by generating single-site catalysts in which most of, if not all, the sites are structurally identical. Within this context and using the right tools, the catalyst structure can be well-defined, that is elucidated to reach a molecular understanding. It is then feasible to understand structure-activity relationship and to develop predictable heterogeneous catalysis. Single-site well-defined heterogeneous catalysts can be prepared using Surface Organometallic Chemistry. This approach operates by reacting organometallic compounds with surfaces of highly divided oxides (or of metals nano particles). This strategy has a solid track record to reveal structure- activity relationship to the extent that it is becoming now quite predictable. Almost all the elements of the periodical table have been grafted on surfaces of oxides (from simple oxides such as silica or alumina to more sophisticated materials regarding composition or porosity).
Considering catalytic hydrocarbon transformations, heterogeneous catalysis outcome may now be predicted based on existing mechanistic proposition and the rules of molecular chemistry (organometallic, organic, supramolecular) associated to concepts of surface sciences. A thorough characterization of the grafted metal centers must be carried out using tools spanning from molecular organometallic or surface chemistry. By selecting metal and its ligand set (or support taken as a X, L, Z ligands in the Green formalism), the catalyst can be designed and generated by grafting organometallic precursors with functional groups suitable to targeted transformation. Subtles transformations are necessary to go from a precatalyst stage to the real catalytic intermediates. The coordination sphere necessary for any catalytic reaction involving paraffins, olefis, alkynes aso can now be predicted. This catalysis occurs via successive elementary steps occuring on surface organometallic intermediates. Only their most complete understanding can allow to develop catalytic reactions with the highest possible selectivity, activity and lifetime.In this lecture we will examine the results of SOMC for hydrocarbon transformations on oxide surfaces bearing metals of group IV - VIII. The silica-supported catalyst are exhibiting remarkable performances for Ziegler Natta polymerization and depolymerization, low temperature hydrogenolysis of alkanes, waxes, metathesis of alkanes, cycloalkanes, metathesis alkenes, ….
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 4
J.M. Basset CP2
References
1. A. Hamieh, Y. Chen, S. Abdel-Azeim, E. Abou-hamad, S. Goh, M. Samantaray, R. Dey, L. Cavallo, J. M. Basset, Acs Catal, 5, (2015), 2164. 2. N. Riache, A. Dery, E. Callens, A. Poater, M. Samantaray, R. Dey, J. H. Hong, K. Lo, L. Cavallo, J. M. Basset, Organometallics, 34, (2015), 690. 3. N. Riache, E. Callens, J. Espinas, A. Dery, M. K. Samantaray, R. Dey, J. M. Basset, Catal Sci Technol, 5, (2015), 280. 4. E. Callens, E. Abou-Hamad, N. Riache, J. M. Basset, Chem Commun, 50, (2014) 3982. 5. N. Riache, E. Callens, M. K. Samantaray, N. M. Kharbatia, M. Atiqullah, J. M. Basset, Chem-Eur J., 20, (2014),15089. 6. Y. Chen, E. Abou-hamad, A. Hamieh, B. Hamzaoui, L. Emsley, J. M. Basset, J Am Chem Soc, 137, (2015), 588. 7. Y. Chen, E. Callens, E. Abou-Hamad, N. Merle, A. J. P. White, M. Taoufik, C. Coperet, E. Le Roux, J. M. Basset, Angew Chem Int Edit 51, (2012),11886. 8. Y. Chen, R. Credendino, E. Callens, M. Atiqullah, M. A. Al-Harthi, L. Cavallo, J. M. Basset, Acs Catal, 3, (2013),1360. 9. M. K. Samantaray, E. Callens, E. Abou-Hamad, A. J. Rossini, C. M. Widdifield, R. Dey, L. Emsley, J. M. Basset, J Am Chem Soc, 136, (2014), 1054. 10. E. Mazoyer, K. C. Szeto, N. Merle, S. Norsic, O. Boyron, J. M. Basset, M. Taoufik, C. P. Nicholas, J. Catal, 301, (2013), 1. 11. K. C. Szeto, L. Hardou, N. Merle, J. M. Basset, J. Thivolle-Cazat, C. Papaioannou, M. Taoufik, Catal Sci Technol, 2, (2012), 1336. 12. M. El Eter, B. Hamzaoui, E. Abou-Hamad, J. D. A. Pelletier, J. M. Basset, Chem Commun, 49, (2013), 4616. 13. V. Polshettiwar, J. Thivolle-Cazat, M. Taoufik, F. Stoffelbach, S. Norsic, J. M. Basset, Angew Chem Int Edit, 50, (2011), 2747.
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 5
A. M’nif CV3
Adel M’nif Professeur, CNRSM
Prof. Dr. Adel M'NIF, professeur de chimie inorganique et de génie chimique industriel, il est diplômé en génie chimique industriel de l'École Nationale d'Ingénieurs de Tunis (ENIT) en Juin 1976, a reçu le Diplôme d'Etudes Approfondies en chimie inorganique en Septembre 1978, à la Faculté de Tunis et a obtenu le diplôme de doctorat en chimie inorganique en 1984 à la Faculté des Sciences de Tunis et a eu son HDR en chimie en 2001 à la Faculté des Sciences de Sfax.
Prof. Adel M'NIF occupé les postes suivants: - Ingénieur principal et ingénieur en chef, chef de la division des minéraux à l'office national des Mines, - Directeur adjoint de la recherche minière au ministère de l'économie nationale (Direction des Mines et de la Géologie). - Maître assistant : Académie Navale Menzel Bourguiba (Décembre 1989 - Octobre 1995); - Maître assistant (Octobre 1995-Octobre 2003): Institut National de la Recherche Scientifique et Technique; - Maître de conférences (Octobre 2003-2008): Institut National de la Recherche Scientifique et Technique / Centre National des Recherches en Sciences des Matériaux; - Professeur (2008-présent): Centre National de la Recherche en Science des Matériaux; - Directeur du Laboratoire de Valorisation des ressources naturelles et des matériaux recyclés 2007-2009; - Directeur du Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles (2010-présent); - Membre du Conseil scientifique de CNRSM.
Prof. Dr. Adel M'NIF a participé à plusieurs projets de recherche: extraction sels potassiques et de la magnésie à partir de saumures naturelles, extraction de sulfate de sodium à partir de saumures naturelles, caractérisation et extraction du lithium à partir de saumures naturelles, impact environnemental des eaux gypseuses libérées par le phosphogypse sur le milieu naturel, valorisation des sables siliceux et de la silice...
Il est l'auteur de plus de 55 articles publiés dans des revues internationales, a participé à de nombreuses manifestations scientifiques nationales et internationales. Il a supervisé des PFE, des mastères et des thèses dans son domaine de spécialisation.
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 6
A. M’nif CP3
Sable siliceux: Défis technoscientifiques et économiques
Adel M’nif
Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles, Centre National des Recherches en Sciences des Matériaux, Technopôle de Borj Cedria8027, Soliman, Tunisie [email protected]
Résumé
Après l'air et l'eau, le sable est la ressource la plus utilisée dans le monde. Il représente un volume de commerce international de 70 milliards de $ par an. Les utilisations les plus importantes sont la construction et les industries. Dans ce dernier cas, les domaines d'utilisation de la silice sont nombreux et variés; ses principales applications comprennent la fonderie, l'industrie du verre, des alliages métalliques, des céramiques, des abrasifs, de l'isolation, des silicones, des télécommunications ou de la chimie.
La production mondiale de produits de silice, toutes les applications confondues, s’élève à plus de 141 Mt en 2013 (USGS, 2013), dont environ 90% pour la fonderie et le verre, 3% pour les métaux et les alliages de silicium et 1% pour le carbure de silicium et l’industrie des abrasifs.
Les États-Unis sont le plus grand producteur et consommateur de sable industriel dans le monde avec 52,52 Mt en 2013, avec une valeur moyenne de prix d'environ 49,6 dollars par tonne.
Dans le domaine de la construction, les USA consomment environ 864 Mt en 2013 pour une moyenne de prix de 7,8 dollars par tonne (15,73% du prix du sable industriel). Cette dernière remarque montre l'énorme différence entre les prix des deux types de sable siliceux.
En conséquence notre attention sera accordée au sable industriel. Néanmoins, les sables utilisés dans l'industrie sont plus purs que ceux utilisés comme charge de béton. Les domaines d'utilisation de sable industriel dépendent de la nature et des concentrations d'impuretés qui y sont contenues. Par exemple, la coloration d'un verre dépend de la pureté du sable utilisé comme matière première, et en particulier des oxydes métalliques en Fe2O3. La silice pour le verre optique doit avoir la composition suivante: SiO2=99,8%, Al2O3=0,1% et Fe2O3= 0,02%. Une taille de particule uniforme est également un critère très important. Compte tenu de ces quelques observations, nous présentons dans ce travail, le sable siliceux industriel en termes de production mondiale, de prix et de caractéristiques physico- chimiques par rapport à des applications industrielles. Après cela, nous allons fournir des résultats de recherche sur le sable siliceux tunisien. À cet égard, nous présentons les résultats de purification de sable siliceux suivie par la préparation de silicate de sodium et de ses applications pour la purification des eaux usées et pour la préparation de particules de silice creuses et poreuses. Nous présentons enfin l'utilisation de silicate pour la transformation de phosphogypse en sulfate de sodium et silicate de calcium.
Références
1. Denis Delestrac, « Le sable, enquête sur une disparition. » 2. USGS: United States Geological Survey
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N. Hatira CV4
Nouri Hatira Professeur, Directeur général de l’Office National des Mines
2006 : Habilitation universitaire en Sciences Géologiques (Université de Tunis El Manar).
1988 : Doctorat en Sciences des matières premières minérales et énergétiques (Université. P. M. Curie, Paris VI- France).
Depuis Décembre 2012 : Directeur Général de l’Office National des Mines
Aout 2011- Novembre 2012 : Doyen de la Faculté des Sciences de Gabès.
Depuis Septembre 1998 : Enseignant-chercheur
1998- 2001 : Assistant de l’enseignement supérieur (Faculté des Sciences de. Bizerte) 2001-2008 : Maître assistant (Faculté des Sciences de. Bizerte) Depuis Octobre 2008 : Maître de conférences (Faculté des Sciences de Gabès) Depuis Septembre 2013 : Professeur de l’Enseignement supérieur (En détachement au Ministère de l’Industrie, de l’Energie et des Mines / ONM).
Juillet 1989- Septembre 1998 : Géologue à l’Office National des Mines
Janvier 95- Septembre 1998 : Chef de projet d’exploration minière (ONM) Novembre 90- Décembre 94 : Géologue sénior évoluant au sein d’un projet de coopération (ONM- Métallgeselschaft- Allemagne) ave rang de chef de projet adjoint (Octobre1993- Décembre 1994) Juillet 89- Octobre 1990 : Géologue senior à l’Office National des Mines (Direction de la recherche minière).
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N. Hatira C1
Les occurrences de silice et de sables siliceux en Tunisie : Géologie et minéralogie
Nouri Hatira
Professeur, Directeur Général de l’Office National des Mines (ONM). [email protected]
Résumé
La Tunisie, pays sédimentaire par excellence, recèle plusieurs formations de sables siliceux réparties le long de la colonne lithostratigraphique ainsi que des roches siliceuses d’origine biochimique (cherts, porcelanites, radiolarites). Ces roches se caractérisent par un cortège minéralogique variable (quartz, calcédoine, opale, opale CT et opale C). Leurs caractères granulo-chimiques et microstructurales leur procurent une aptitude pour diverses applications industrielles.
L’inventaire minéral des substances utiles et des roches industrielles, réalisé par l’Office National des
Mines, a permis d’identifier des zones à fort potentiel en sables siliceux dont la teneur en silice dépasse 98%. Localement, des roches siliceuses (porcelanites, radiolarites) peuvent constituer une ressource exploitable (Bassin de Gafsa et région d’Aïn Draham).
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Ch. Abdelly CV5
Chedly Abdelly Professor, General Director of the Centre of Biotechnology (CBBC)
Prof. Chedly Abdelly is Head of the Laboratory of Extremophile Plants
(LPE) and since 2011 the General Director of the Centre of
Biotechnology of Borj-Cedria (CBBC). Prof. Abdelly obtained his Thesis
of Doctorate of State in Natural Es-Sciences (specialty: plant ecophysiology) at the Faculty of Sciences of Tunis in 1997.
Current activities in the LPE include the characterization and valorization of halophytes and xerohalophytes (as sources of fodder, feed, and bioactive substances), and the investigation of plant responses to abiotic constraints such as drought nutrient deficiencies (especially iron and phosphorus) and heavy metal contaminations (Phytoremediation). Prof. Abdelly has published 283 articles in peer- reviewed journals, written 25 book chapters, edited a book on Biosaline Agriculture and High Salinity
Tolerance, and holds 3 patents (H index: 37, citation number: 4468). He has directly supervised 35
Masters Students and 44 PhD students. Prof. Abdelly has also been involved in 11 international collaboration projects, several national projects, and 06 agreements with economic partners.
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Ch. Abdelly C2
Implication du Silicium dans l’amélioration de la tolérance des plantes aux contraintes abiotiques et biotiques
Chedly Abdelly
Laboratoire des Plantes Extrêmophiles, Centre de Biotechnologie de Borj Cédria, BP 901, Hammam Lif 2050, Tunisie [email protected]
Résumé
Le silicium (Si) est le deuxième élément le plus abondant dans sol. Dans la solution du sol, Si est présent principalement sous forme d’acide monosilicique (H4SiO4) à des concentrations allant de 0,1 à
0,6 mM et il est absorbé par les plantes sous cette forme. Dans les tissus des plantes terrestres sa teneur varie de 0.1 à 10% de la matière sèche. Cependant, il n’est pas reconnu comme un élément indispensable pour la croissance des plantes ; aucune étude n’a rapporté son implication directe dans le métabolisme. Ainsi, la plupart des plantes peuvent vivre avec peu de silicium. Cependant sa rareté est préjudiciable pour un grand nombre d’espèces végétales. Ainsi son application en tant que fertilisant a été adoptée dans le monde particulièrement en Asie. Ses effets bénéfiques s’expriment davantage chez des plantes hyper-accumulatrices soumises à des contraintes abiotiques et/ou et biotique. Plusieurs études ont rapporté son pouvoir de contrôler les ravageurs ainsi plusieurs maladies causées par des champignons et des bactéries. Le silicium confère également aux plantes une meilleure tolérance à diverses contraintes abiotiques comme la salinité, la sécheresse, les températures extrêmes et les perturbations nutritionnelles. Ses effets bénéfiques en tant qu’élément facilitateur sont attribués à sa forte accumulation dans l’épiderme et à d’autres mécanismes. Dans ce contexte, une approche de transformation génétique consistant à augmenter la capacité d’absorption racinaire de cet élément a été envisagée pour conférer une meilleure tolérance des cultures aux contraintes environnementales. La présente analyse bibliographique se propose de discuter son implication dans la résistante des plantes à diverses contraintes.
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I. Trabelsi CV6
Ismail Trabelsi Maître de Conférences, CERTE
1992, Ingénieur en géologie ENIS
1995 Master de l’institut des sciences de la terre et l’environnement de l’université de Hokkaido Japon
2000, Ph.D de l’institut des sciences de la terre et l’environnement de l’université de Hokkaido Japon
2001 – 2003, Humboldt Post doc à L’université technique de Hambourg Harbourg, Allemagne
2003, Maitre Assistant à L’INRST.
2011, Habilitation Universitaire, FST.
2012, Maitre de Conférences, laboratoire de traitement des eaux usées, CERTE.
2015, Chef du laboratoire de traitement et valorisation des rejets Hydriques.
Enseignant à L ENIS, ISBM, ISBAT, ESIER, ESIAT et à L’ISSTE.
Auteur de 5 Brevets, trentaine de publications internationales indexées impacté.
Domaine d’expertise: gestion et traitement des eaux usées et des déchets solides.
Membre dans ISWA, IWA
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I. Trabelsi C3
Contribution à l’application du silicate de sodium dans le traitement des eaux usées urbaines et industriels
Ismail Trabelsi1, Jawadi Thameur2, Mounir Hajji3, Ahmed Hichem Hamzaoui3, Adel M’nif3
1Laboratoire de traitement et valorisation des rejets hydriques, CERTE 8020 soliman, tel : +216 79 325 044 ; Fax : +216 79 325 044 2Office National de l'Assainissement (ONAS) 3Laboratoire de valorisation des Matériaux utiles, CNRMS [email protected]
Résumé
L’abondance des sables siliceux et des carbonates de sodium montre une importance stratégique pour la Tunisie pour fabriquer les silicates de sodium, les silices poreuses comme floculant inorganique et les supports filtrant pour les eaux usées. Des essais d’application des solutions aqueuses de silicate de sodium pour traiter les eaux usées urbaines et industrielles ont été réalisés.
L’utilisation des silicates des sodiums a montré une efficacité très élevée pour la précipitation rapide, simultanée et quasi-totale des métaux lourds. Une réduction, des paramètres de pollution organique carbonée (DCO) et azotée (NH4-N), a été enregistrée avec des taux qui dépassent 75% au bout de 30 min. L’utilisation des silicates de sodium dans le traitement des eaux usées des sites pétroliers a été bien réussie avec des taux d’abattement de 98% pour les métaux lourds à des vitesses d’agitation faibles (150 tours/min) pour une durée de 5min. De plus l’application des silicates de sodium dans la filière de traitement des boues des stations d’épuration contribue à la minimisation du polymère organique. On passe de 3% à 0.5%. Une élimination des odeurs des boues est bien constatée.
Mots clés ; silicate de sodium, DCO, Boue, métaux lourds
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A.H. Hamzaoui CV7
Ahmed Hichem Hamzaoui Professeur, CNRSM
1986 , Maîtrise en Chimie Physique, FST.
1987 - 1999, Professeur d’enseignement secondaire.
septembre 1999, Assistant d’enseignement supérieur à la faculté de Sciences de Monastir.
2002 - 2008, Maitre assistant de à l’Institut National de Recherche des Sciences et Techniques (INRST).
2008, Habilitation universitaire, FST.
2010, Maitre de Conférences au Centre National de Recherche en Sciences des Matériaux (CNRSM).
2014, Professeur au Centre National de Recherche en Sciences des Matériaux (CNRSM).
Ma contribution au monde scientifique est concrétisée par une soixantaine de publications, quatre brevets et des chapitres de livres. Les domaines visés sont l’extraction du lithium des saumures naturelles, les propriétés électriques des matériaux (oxyde et organique) pour des applications
énergétiques et en fin les détecteurs à caractère environnementale.
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A.H. Hamzaoui C4
De l’organosilane au détecteur de trace de composé pharmaceutique
Ahmed Hichem Hamzaoui
Centre National de Recherche en Sciences des Matériaux – Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles – Technopôle de Borj Cédria [email protected]
Résumé
La silice est un matériau de plus en plus demandé dans le monde étant donné son utilisation dans les diverses domaines telles que l’énergie solaire, l’électronique, les produits de construction, les céramiques, les verres, la filtration des eaux usées, l’agriculture, l’industrie métallurgique, le secteur chimique etc…. Cependant, pour répondre aux exigences de ces secteurs, on fabrique généralement des produits chimiques à base de silicium, comme le silicate de sodium, le gel de silice, les silicones, le tétrachlorure de silicium, le silicium pur et les silanes. Cette dernière décennie, ces silanes sont utilisés comme des réactifs de base pour la préparation des organosilanes (R’nSi(OR)4-n) employés principalement dans la modification des surfaces d’oxyde pour des applications environnementale, médicale etc… Dans ce contexte, une étude a été menée dans notre laboratoire pour fonctionnaliser des nanoparticules de ZnO par l’acide N-(trimethoxysilylpropyl) ethylenediamine triacetique (TMS- EDTA) pour détecter et quantifier des traces de produits pharmaceutiques (tels que les somnifères, les antidépressifs, les contraceptifs, l’aspirine, les anti-inflammatoires, les antibiotiques etc…) évacuées dans le milieu aquatique en particuliers dans les eaux usées des hôpitaux ou de l’industrie pharmaceutique. Les caractérisations du support seul (ZnO) et fonctionnalisé ont été déterminées par DRX, TEM, DLS, FTIR, ATD/ATG et XPS. Elles montrent que le matériau synthétisé est du ZnO pur à l’échelle nanométrique et que la fonctionnalisation par le TMS-EDTA est réalisée avec succès. Il est aussi à noter que le produit organique greffé est de 10,2%. Il représente ainsi 11,85 x 106 molécules par nanoparticule. D’autre part, l’interaction entre le ZnO@TMSEDTA avec Phloroglucinol a été étudiée par voltammétrie cyclique qui montre une dégradation du pic cathodique du médicament. La détermination quantitative de ce dernier est assurée par extrapolation à partir de la courbe d’étalonnage intensité=f([Phloroglucinol]).
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S. Messaoudi CV8
Sabri Messaoudi Maître de Conférences, FSB
Formation : 2013, Habilitation universitaire en Chimie, Faculté des Sciences de Bizerte –Tunisie. 2005, Chercheur postdoctoral dans le laboratoire de chimie théorique, Ecole normale supérieure de Lyon – France. 2004, Doctorat en chimie théorique (mention très honorable, Allocation de recherche du ministère français) - Université de Rennes1 – France. 2001, Master en chimie théorique (mention BIEN, classé 3ème au niveau national français et 1er à Rennes) - Université de Rennes1 – France. 2000, Diplôme d’ingénieur en chimie analytique et instrumentation (mention BIEN, classé premier sur la liste de chimie théorique au niveau national tunisien), Faculté des Sciences de Tunis.
Activités de recherches : 2015, Maître de conférences de l’enseignement supérieur, Département de chimie, Faculté des sciences de Bizerte, Bizerte, Tunisie. 2005, Maître assistant de l’enseignement supérieur, Laboratoire du milieu marin, Institut National des Sciences et Technologies de la Mer, Tunis, Tunisie. 2004 –2005, Post Doc, Attaché temporaire d’enseignement et de recherche (ATER), Equipe Phénomènes Electroniques dans les Composés Inorganiques, LC - UMR 5182 CNRS - Ecole normale supérieure de Lyon – France. 2001–2004, Doctorant (allocataire de recherche/moniteur) Laboratoire de chimie du solide et inorganique moléculaire, LCSIM - UMR 6511 CNRS - Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes – France. 2000 –2001, Stage de D.E.A., Laboratoire de chimie du solide et inorganique moléculaire LCSIM - UMR 6511 CNRS - Université de Rennes 1 – France.
Publications (h-index:9 / Nombre de citations : 213) 1 – S. Messaoudi et al. Int. J. Quantum Chem. 2013, 113, 1633 2 – S. Messaoudi et al. J. Phys. Chem. C, 2011, 115(13), 5834 3 – S. Messaoudi et al. Inorg. Chem., 2006; 45(8), 3212. 4 – N. Khemiri, S. Messaoudi, et al. J. Phys. Chem. A, 2015, 119 (23), 6148 5 – Je. Cuny, S. Messaoudi, et al. J. of Comp. Chem., 2008, 29 (13), 2279. 6 – A. Sadoc, S. Messaoudi, et al. Inorg. Chem., 2007, 46(12), 4835 – 4843. 7 - Z. Stoeva, B. Jäger, R. Gomez, S. Messaoudi et al. J. Am. Chem. Soc., 2007, 129(7), 1912 8 - M. Bel Hassen, A. Hamza,, Z. Drira, A. Zouari, F. Akrout, S. Messaoudi, et al. Est. Coast. and Sh. Sc., 2009, 83(3), 296. 9 - M. Bel Hassen, Z. Drira, A. Hamza, H. Ayadi, F. Akrout, S. Messaoudi, et al. J. Mar. Sys., 2009,75(1-2), 216. 10 - Bel Hassen, M., Hamza, A., Zouari, A., Drira, Z., Akrout, F., Messaoudi, S. Vie et Milieu 2010, 60(1), 2010, 17-26 11 - O. Amrouni, T. Hermassi, S. Abdel Jaouad, Sabri Messaoudi Res. J. Env. Sci. 2014, 8 (4): 161- 177 12 - Galgani, F., Martínez-Gómez, C., Giovanardi, F., Romanelli, G., Caixach, J., Cento, A., Scarpato, A., Benbrahim, S., Messaoudi, S., et al. Environ. Monit. Ass., 2011, 172(1-4), 301 13 - S. Messaoudi et al. Régis Phys. Chem. Chem. Phys., 2004, 6, 2083. 14 – S.Messaoud et al. Chem. Mater., 2004; 16(3); 435. 15 – W. Lo, C. Lam, V. W. Yam, N. Zhu, K. Cheung, S. Fathallah, S. Messaoudi et al. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126(23), 7300. 16 – M.. Benmelouka, S. Messaoudi, J. Phys. Chem. A., 2003, 107(20), 412
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S. Messaoudi C5
Applications de la modélisation moléculaire et étude théorique de la réactivité de N2O5 avec deux molécules de Si(OH)4
Sabri Messaoudi
Département de chimie, Faulté des Sciences de Bizerte. [email protected]
Résumé
La modélisation moléculaire permet aujourd'hui de simuler les matériaux ou les molécules à l'échelle du nanomètre, voire de l'ångström, en s'appuyant sur les lois les plus fondamentales de la mécanique quantique ou de la mécanique statistique. Cette discipline de la chimie physique bénéficie des avancées importantes en matière de puissances de calcul à coût modéré, de l'amélioration des algorithmes, de paramétrisations plus précises et de la disponibilité de logiciels simples d'utilisation. Elle répond au besoin de l'interprétation des phénomènes et des expériences à un niveau microscopique. Il n'est donc pas étonnant qu'elle trouve des applications industrielles de plus en plus nombreuses dans des domaines variés.
La réaction de N2O5 qui interagit avec les particules de poussières minérales peut jouer un rôle important dans l’élimination des oxydes d’azotes. Cependant la réaction de N2O5 avec les particules minérales n’est pas très bien comprise. Nos résultats constituent une première étape pour la compréhension de l’interaction de N2O5 avec les groupements hydroxyles des silicates. Nous avons montré que N2O5 interagit avec deux groupements hydroxyl appartenant à deux monomères différents de Si(OH)4 pour donner deux molécules de nitrates. Nous avons montré que cette réaction a une barrière énergétique plus basse que celle de la réaction de N2O5 avec une molécule d’eau. Ceci est en accord qualitatif avec les résultats expérimentaux qui montrent le rôle important des particules de poussière contenant les silicates pour réagir avec les molécules N2O5. Comme perspective, nous pensons prendre des modèles plus adéquats et réaliser des calculs périodiques pour tenir compte de l’environnement des surfaces des particules de poussière minérales.[1]
Références
1. Sabri Messaoudi, Bechir Bejaoui, Fourat Akrout, Malika Bel Hassen & Cherif Sammari, Int. J. Quantum Chem. 113, (2013), 1633.
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Résumés des
Communications Orales
N. Chebbi CO1
Minéralurgie des sables siliceux Tunisiens
Noureddine Chebbi
Laboratoire de Traitement des Minerais – ONM
Résumé
Les sables siliceux présentent des utilités diverses dans différents domaines industriels (verrerie, céramique, fonderie...etc). Le sable brut doit subir un important traitement dont l’objectif est d’obtenir une granulométrie optimale, d’augmenter sa teneur en silice et de réduire toutes les impuretés en oxydes majeurs (colorants) pour une utilisation finale.
Les essais de traitement à l'échelle du laboratoire consistent à mettre au point un procédé de purification relatif aux sables siliceux en vue de préparer un sable de qualité industrielle qui répond aux exigences des verriers. Les techniques employées couvrent : la classification granulométrique, l’attrition avec déschlammage, la séparation gravimétrique (Table à secousses) et, la séparation magnétique à haute intensité.
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S. Boussen CO2
Etude minéralurgique des sables siliceux aquitaniens (Fm. Haouaria) de la région de Chogafia - Aïn Bou Morra (Tunisie centrale) : Opportunités pour la production de la silice verrière
Slim Boussen, Ali Ouertani, Ahmed Braham
Direction de l’Inventaire et de l’Exploration Minérale, Office Nationale des Mines [email protected]
Résumé
Les sables siliceux de Chogafia - Aïn Bou Morra, d’âge aquitanien (Formation El Haouaria), occupent le cœur d’une mégastructure synclinale de direction NE-SW se prolongeant d’Ennadhour au Nord à Aïn Jelloula au Sud. Il s’agit d’une épaisse formation sableuse (120m) de couleur blanche.
Les teneurs en SiO2, à l’état brut, sont comprises entre 98,85 et 99,36 %. Ces sables siliceux, pénalisés par les oxydes de fer et l’ilménite, ont fait l’objet d’un traitement combinant l’attrition, la séparation gravimétrique et la séparation magnétique.
Selon le degré de purification visé, deux schémas de traitement ont été testés et retenus lors de cette étude : - Le premier est basé sur la classification granulométrique avant et après attrition suivie par une séparation magnétique sous haute intensité et ; - Le second intègre la séparation gravimétrique et la séparation magnétique sous haute intensité après attrition. Le premier schéma aboutit à des sables purifiés avec des teneurs en fer variant de 0,03 à 0,04 % et un rendement pondéral de 71 %. Le second schéma, dont le rendement pondéral est de 69%, permet d’abaisser la teneur en fer à 0,01%. Ce traitement permet d’obtenir des sables verriers (verre plat, verre optique, etc.) utilisables également en industrie chimique (fabrication de silicate de soude).
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M. Ben Fradj CO3
Traitement des sables siliceux oligo-miocènes de la Tunisie Centrale : l’exemple de la région d’Oueslatia
Manel Ben Fradja, Saadi Abdeljaouada, Mohamed Essghaier Gaiedb aDépartement des Sciences de la Terre, URLM, Faculté des Sciences de Tunis, Université de Tunis El Manar II. bInstitut Supérieur des beaux Arts de Sousse, Place de la gare 4000 Sousse, Tunisie. [email protected]
Résumé
La région d’Oueslatia présente des affleurements sableux attribués à la formation Fortuna d’âge oligo- miocène. Les réserves y sont très importantes. Les différents paramètres granulométriques obtenus montrent qu’il s’agit d’un sable fin à moyen à granulométrie très serrée et renfermant des dragées de quartz plus ou moins grossiers dans sa partie supérieure. Les valeurs de l’équivalent de sables varient entre 96 et 98 % ce qui sous entend que les sables étudiés sont propres à très propres. L’analyse morphoscopique montre que la fraction utile (100-630 µm) est constituée essentiellement de grains de quartz transparents, translucides à opaques. La séparation densimétrique a permis d’identifier certains minéraux lourds en très faible quantité : Tourmaline, Staurotide et le zircon. L’étude minéralogique par DRX de la roche totale montre que les sables de la région d’Oueslatia sont essentiellement quartzeux avec présence de feldspaths en trace.
L’analyse chimique du sable révèle des teneurs élevées en SiO2 correspondant à un sable extra- siliceux. Toutefois, les teneurs en fer (Fe2O3) et en éléments colorants (TiO2) sont légèrement élevées. En fixant les paramètres de traitement du sable par attrition et séparations gravimétrique, et séparation magnétique, les résultats ont montré une diminution substantielle du Fe2O3 (300 ppm) et une teneur en SiO2 de l’ordre de 99%. Les sables d’Oueslatia, présentant les caractéristiques citées, peuvent être utilisés dans la fabrication du verre comme le verre optique et le verre plat.
Mots clés : sable quartzifère, oligo-aquitanien, attrition, séparation magnétique.
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M. Ouled-Hamou CO4
The processing of Sidi Bouali sand for the need of photovoltaic and glass industries
Malek Ould Hamou, Amira Merchichi, Karima Deramchi, Leila Oubrahim
Laboratoire de Recherche en Génie Minier, Ecole nationale Polytechnique, 10, Rue Hacène BADI, BP 182, Belford, El Harrach – Alger. [email protected]
Abstract
The sand as a raw material requires one or more processing operations, such as sizing, washing, desliming, mixing, and by using gravimetric, electrostatic, magnetic, flotation and leaching methods, before being used in various industrial applications. As a useful substance, sand has found a very large application in the glass industry, after being successfully recovered in order to meet the quality required by users. In this paper are given the results obtained after the processing of the sand of Sidi
Bouali (Algeria) for photovoltaic and glass industry. The material is located in a sandy foundation composed of three varieties: light, yellow and brown. The gray sand layer located in the gray-white light can be operated separately. Characterization, particle size, mineralogical and chemical studies have been undertaken. The processing of a raw material with 96.26 % SiO2 and 1.13 % Fe2O3 has yielded to a purification of this sand, which reached a suitable concentrate of 98.7-99.30 % SiO2 and
0.06-0.08 % Fe2O3.
Keywords: Sand, Iron oxide, Silica, Flotation, Glass. Photovoltaic
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H. Bargaoui CO5
ICP : nouveauté technologique et note d’applications
Heithem Bargaoui
Hi-Tech Detection Systems (HTDS) [email protected]
ICP : nouveauté technologique
- Cassette d’introduction
- PlasmaCam
- Gaz de cisaillement
- Générateur RF avec technologie Flat Induction PlateTM
- Détecteurs SCCDTM
Note d’application:
- Analyse du sol par ICP
- Préparation échantillon – analyse – résultat
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F. Mannai CO6
Détermination des constituants majeurs et mineurs du Sable Siliceux
F. Mannai, A. Attyaoui, Ch. Loukil
Direction des Analyses et de Caractérisation des Matériaux, ONM.
Résumé
La caractérisation des sables siliceux couvre deux aspects : chimique et granulométrique. Il importe donc de disposer de moyens analytiques fiables et reproductibles.
Au niveau des laboratoires de l’ONM, l’analyse chimique se fait par deux techniques analytiques complémentaires : la gravimétrie qui est la méthode de référence pour la détermination de la teneur en SiO2 dans le sable siliceux et, la Spectrométrie d’Absorption Atomique à Flamme (SAA-F).
Les constituants mineurs (CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, K2O, Na2O…) et les éléments à l’état de traces
(Ti, Mn, P, Pb, Zn, Ba, Sr, Ni, V, Cd, Co, Cu, …), sont déterminés par ICP-AES.
Le protocole analytique, les avantages et les limites de chaque technique analytique seront présentés.
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M. Hacini CO7
La contribution des études de dépôts de sables sur la reconstitution de ses origines : étude de quelques cas dans le Sahara algérien
Messaoud Hacini, Houcine Guerradi
Laboratoire de géologie du Sahara, Université Kasdi Merbah Ouargla, Algérie [email protected] : [email protected]
Résumé
La reconstitution de l’histoire géologique des dépôts sédimentaires, demande des recherches approfondies sur ces dépôts. La composition et la géométrie des sédiments contribuent à la compréhension de mécanisme de sédimentation dans les milieux sédimentaire. Divers méthodes sont utilisés afin d’interpréter et de révélés le mode de dépôt. Les dépôts meubles sont composés généralement par des grains de sables, les expériences montrent que ces grains de sables peuvent fournir des informations très précises sur l’histoire de sédimentation. La séparation et l’étude des grains de quartz dans les sédiments est indispensable. Ces études commencent par une analyse granulométrique détaillée des échantillons des sables, et le traitement statistiques des résultats obtenus afin de tirer et calculer les différents indices des grains. En revanche le diagnostic des grains sous une loupe, permet de classer les grains selon leur forme et par conséquent selon le mode et le trajet qui a subi ces grains de sables (c’est l’analyse morphoscopique). L’analyse exoscopique est une méthode très avancée avec l’utilisation du microscope électronique à balayage (MEB). Elle a pour objectif l’examen des traces des chocs sur les grains de quartz qui va préciser le parcours traversé par ces grains de quartz. La présente communication à pour objectif la présentation des différentes méthodes utilisées pour l’étude des gains de sables, en se basant sur quelques résultats obtenus au cours du projet DAYACLIM dans la région de Guerrara « reconstitution paléogéographique des dépôts alluvionnaires de dayet Alamiad » et l’étude des dépôts lacustres (Sebkhas et chotts du Nord du
Sahara).
Mots clés : Quartz, analyse granulométrique, morphoscopie, exoscopie
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S. Zemni CO8
Transformation du phosphogypse en silicate de calcium : Etude des paramètres de la réaction
Safa Zemni, Mounir Hajji, Ahmed Hichem Hamzaoui, Adel M’nif
Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles, Centre National des Recherches en Sciences des Matériaux, Technopole de Borj Cedria, 8027, Soliman, Tunisie [email protected]
Résumé
Le développement de l’industrie des engrais conduit à produire de plus en plus d’acide phosphorique en traitant les phosphates naturels par l’acide sulfurique. En Tunisie, cette industrie s’est développée depuis le début des années 1950, avec l’obligation de rejeter des quantités importantes de phosphogypse, stérile et inévitable, produit en même temps que l’acide. Afin de créer une voie potentielle pour mobiliser une grande quantité de ce matériau, ce travail vise à traiter le phosphogypse par attaque chimique, en vue de le transformer en deux produits utiles selon l’équation suivante :
CaSO4.2H2O (sd) + Na2O.nSiO2 (aq) → CaO.nSiO2 (sd) + Na2SO4 (aq)
Ce travail consiste à étudier les paramètres de la réaction, afin d’avoir le meilleur rendement. Pour ce faire nous nous appuyons sur l’analyse des sulfates par gravimétrie et la caractérisation par diffraction de rayon X.
Les paramètres étudiés sont : temps d’ajout (ta), temps de la réaction (tr), pH, concentration du silicate de sodium ([SiO2]) et volume d’eau (Veau). En perspective nous envisageons de poursuivre l’étude des paramètres tels que les rapports (Ca/Si) et (Si/Na)… D’autre part, nous apercevons l’analyse de la mobilité des métaux lourds afin de bien purifier les produits obtenus.
PG Avant traitement
PG Après traitement
Figure : Diffractogrammes du phosphogypse avant et après traitement
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T. Kallel CO9
Valorisation d’un déchet de lavage de sable
Taheni Kallela, Abderrazek Kallelb, Basma Sameta
aLaboratoire de Chimie Industrielle, Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax, BP W 3038 Sfax, Tunisia bLaboratoire de Génie Civil, Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis, BP.37, 1002, Belvedere Tunis, Tunisia [email protected]
Résumé
En génie civil, l’obtention d’un béton résistant et durable nécessite, entre autres, l’utilisation de matériaux de haute qualité. Le sable d’Oued est l’un des plus importants matériaux de construction. Il offre au béton la réduction du volume des pores et par conséquent l’augmentation de la résistance.
Etant à l’état naturel et riche en impuretés, le sable doit subir un traitement de lavage avant son utilisation pour assurer le maximum d’adhérence avec la pâte cimentaire. Les fines particules issues du traitement de lavage sont stockées dans des bassins de décantation causant un vrai problème environnemental. Dans ce travail, on a essayé de valoriser ce déchet en tant que matériau pouzzolanique. Pour ce faire, une coupe transversale du bassin de décantation a été faite et plusieurs
échantillons ont été prélevés à partir de différents niveaux.
Les caractérisations physico-chimiques ont prouvé que les déchets de lavage de sable de la région de Sfax peuvent jouer le rôle de pouzzolane dans les mortiers et bétons.
L’incorporation du déchet calciné améliore le comportement mécanique des mortiers ce qui constitue un avantage économique et écologique.
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W. Trabelsi CO10
Recovery of fluorhydric acid and silica from waste hexafluorosilicic acid
Wassim Trabelsi
Groupe Chimique Tunisien [email protected]
Abstract
The process reported in this study may significantly reduce the release of hazardous materials into the environment and it might confer economic benefits to the GCT group and similar industries. The fluorosilicic acid starting material is usually obtained as a by-product of the concentration of phosphoric acid or phosphatic fertilizers, in the form of water solutions containing 10-20% of H2SiF6.
The fluorosilicic acid in general contains silica suspension formed by hydrolysis of silicon tetrafluoride during the fertilizer production process.
Indeed, the process involves the reaction of hexafluorosilicic acid (24 wt%H2SiF6) and NaOH to generate the alkaline aqueous slurry. Silica was separated from the slurry by filtration and the sodium fluoride was extracted from the aqueous solution by evaporation method. The obtained silica and sodium fluoride were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD) and
IR. The results confirm that the separation of silica and NaF was successful and the final products have high purity.
Keywords: hexafluorosilicic acid, fluorhydric acid, Silica
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H. Said CO11
Caractérisation et purification du sable siliceux : application à la préparation du silicium métallurgique
Hajer Saida, Slim Boussenb, Adel M’nifa
a Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles, Centre National des Recherches en Sciences des Matériaux, Technopole de Borj Cedria, 8027, Soliman, Tunisie b Office National des Mines [email protected]
Résumé
Le silicium métallurgique est un élément qui présente des propriétés intéressantes qui font de lui un candidat potentiel dans plusieurs domaines d’application. Il est utilisé dans la fabrication des alliages légers (construction aéronautique et automobile), des silicones et des produits en développement qui se retrouvent dans de nombreuses applications modernes (Joints d’étanchéité, peintures, revêtements muraux, cires, huiles de synthèse, cosmétiques, prothèse). Son usage s’étend dans les domaines électronique (Puces au silicium) et photovoltaïque (cellules photovoltaïques). Le silicium métallurgique est extrait des sables siliceux extra-purs. En Tunisie centrale, dans la région de Sbeïtla, les sables siliceux d'âge Miocène et de formation Béglia sont de très bonne qualité. Cette étude se propose de caractériser et de valoriser ces sables en vue de leur utilisation industrielle. L'échantillon de sable étudié a subi une caractérisation physico-chimique. L'analyse chimique a montré que le sable est riche en silice (% SiO2 > 98%). Cette analyse est confirmée par l'analyse minéralogique. L'analyse géotechnique a montré que le sable étudié est propre (Es = 95%). Elle a montré par ailleurs que la fraction utile (entre 200 µm et 800 µm ) représente 90% de l'échantillon du sable étudié. L'observation morphoscopique par loupe binoculaire des minéraux lourds présents indique la présence de faibles quantités des minéraux lourds opaques constitués essentiellement d'oxyde de fer. Les études aux laboratoires ont montré que les impuretés sont associées aux grains de sable et dont une partie importante peut être éliminée par un simple lavage et tamisage. Ainsi, on a recours au traitement par attrition. Les essais d'attrition sont effectués selon un plan d'expérimentation Composite Face Centrée CFC. Ce plan a permis de fixer les conditions opératoires optimales de purification du sable étudié.
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R. Mejdoub CO12
Application of response surface methodology in modeling and optimization of the cement strengthening process using two types of recycled glass
Roukaya Mejdoub, Halim Hammi, Adel M'nif
Useful Materials Valorization Laboratory, National Centre of Research in Materials Science, Technologic Park of Borj Cedria, B.P. 73, 8027 Soliman, Tunisia [email protected]
Abstract
The huge amounts of consumed energy and released carbon dioxide in the concrete industry have created a serious environmental problem. Accordingly, there is a pressing demand to develop a new generation of cementitious materials: the eco-cement. In this approach, the use of glass waste as partial cement replacement has attracted a lot of interest. This research work study the potential of two types of waste recycled glass (windows glass and borrosilicate glass) as sand and cement replacement using response surface methodology by employing a 3-factor, Box–Behnken statistical design. The recycled glass was used in two sizes, fine and ultrafine powder. The independent variables studied were the amount of cement, sand and ultrafine glass powder. The compressive strength, flexural strength and sulfuric acid resistance were the target responses. The response surface methodology and multiple response optimizations using a polynomial equation were used to search the optimal formulation for each glass type. The results showed that incorporation of glass powder has a positive effect on the mechanical and chemical properties of cement mortars. Also, the results revealed that the mechanical properties of cement mortars with a hybrid combination of fine ground glass and ultrafine ground glass were higher than those of mortars incorporating only ultrafine glass powder. In addition, the XRD analysis showed a reduction in the calcium hydroxide content in mortars with glass as a result of pozzolanic reaction occurrence, which is the main reason of mechanical properties improvements. Finally, motars with borosilicat glass have exhibited higher potential to improve mechanical and chemical properties of cement mortars compared to windows glass.
Keywords: Response surface methodology, Waste recycled glass, Pozzolanic reaction, Cements strengthening.
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K. Jeridi CO13
Low temperature pressed solid bricks stabilized with slaked lime
Kamel Jeridi, Islem Chaari, Adel M’nif
Laboratory of Useful Materials Valorization, CNRSM BP 73, 8027 Soliman –Tunisia, [email protected] ; [email protected]
Abstract
Construction using raw materials treated at low energy consumption constitute one of the solutions to accommodation problems in developing countries. The aim of the present work is to produce solid bricks using simple no expensive raw materials fired at low temperature that can resist to natural solicitations mainly hydraulic stress when used in construction. Aptian illitic clay from Tunisia North- west milled and fired at 600°C, mixed to silica sand and slaked lime were used. Many mixtures, clay and slaked lime, were treated with nanosilica sand, humidified enough and pressed. Raw slaked lime and silica grain size and specific pressure load help strongly to the formation of boundary phases forming cementation. Dry compression strength of the solid bricks are measured at 20°C in ambient atmosphere and wet compression resistance at 20°C completely immersed in water for many days were investigated. Accelerated carbonation of some mixtures gave excellent wet compression strength without cracks and crumbling when immersed in tap water during 22 days then in distilled water during
180 days.
Keywords: Clay, Low temperature, Nanosilica, Slaked lime, Stabilization.
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M.N. Mansouri CO14
Etude du vieillissement de la technologie photovoltaïque à base de silicium Etude de cas: Centrale Photovoltaïque de Hammam Biadha en Tunisie
Mohamed Nejib Mansouri Laboratoire de recherche de µE à la faculté des sciences de Monastir Technopole de Borj Cedria [email protected]
Résumé
Le silicium est l'élément électropositif le plus abondant dans la croûte terrestre. Les propriétés de semi-conducteur du silicium ont permis la création de la deuxième génération de transistors, puis les circuits intégrés (les puces). C'est aujourd'hui encore l'un des éléments essentiels pour l'électronique, notamment grâce à la capacité technologique actuelle permettant d'obtenir du silicium pur à plus de 99,999 99 %. En tant que semi-conducteur, le silicium est aussi l'élément principal utilisé pour la fabrication de cellules solaires photovoltaïques. Dans ce papier on s’intéresse au vieillissement de la technologie photovoltaïque à base de silicium, il s’agit de l’étude de la Centrale Photovoltaïque de Hammam Biadha en Tunisie. Cette centrale photovoltaïque était mise en service pour la première fois le 19 mars1983 offrant de la puissance électrique suffisante pour répondre aux besoins du village de Hammam Biadha Sud dans les secteurs publics, domestiques et commerciaux. Depuis 1997 cette centrale est hors service, le village étant relié au réseau électrique, vu le vieillissement de la plupart des éléments de la centrale. L’étude de la technologie de l’ensemble des composants de la centrale photovoltaïque nous a permis de relever un certain nombres d’anomalies pouvant faire l’objet de sujets de recherches approfondis. Dans ce cadre, on a constaté au niveau des panneaux photovoltaïque que la valeur moyenne du facteur de forme est de 62,2 % ce qui montre que ces panneaux ont perdu un grand pourcentage de leurs performances soit 41% de leurs performances initiales. Les batteries sont les éléments les moins durables d’un générateur photovoltaïque, elles sont actuellement très dégradées. Les circuits électroniques de puissance de l’onduleur ainsi que ceux du « logique de contrôle » sont détruits. La dégradation de l’état des isolations de la plupart des fils de connexion due aux facteurs environnementaux (pluie, soleil, cycles thermiques...) est très avancée. De même, la majorité des connecteurs sont oxydés par l’eau et l’air. A ces problèmes, nous proposons des solutions qui seront discutées en congrès.
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S. Ouhichi CO15
Reduced content of H2S by adsorption on modified clay and comparison with modified activated carbon
Sofyane Ouhichia,b, Ali Gorbela, Hassen Chekirb, Noureddine Trabelsib, Sabeur Khemakhema
aLaboratoire des Sciences de Matériaux et Environnement, Faculté des Sciences de Sfax, Route de Soukra Km 4, 3038, Sfax, Tunisie. bGroupe chimique Tunisienne, Direction de la Recherche Scientifique, Gabès [email protected]
Abstract
Activated carbon and modified clay have been used for many years for the adsorption of gases from natural gas streams, carbon dioxide, and sewage vents.In this theme, these tow materials were modified in order to introduce active centers for hydrogen sulfide adsorption.Activated carbon, kaolinite and modified kaolinite were analyzed using ICP, X-ray diffraction (XRD), IR spectroscopy,
Fluorescence –X, BET surface area analysis and SEM. The modified clay samples were tested as hydrogen sulfide adsorbent. Four alkaline solution based KOH with different ratios were applied to impregnate activated carbon. The molar ration of H2S adsorbed to KOH is approximately 1 (mole H2S
/mole-MOH). The dominant reaction may be expressed as H2S + MOH MHS + H2O. The results suggest that on the surface of metals-modified clay hydrogen sulfide reacts with Cu2+ and Fe+3 forming sulfides or it is catalytically oxidized to SO2 on iron (hydro) oxides. Subsequent oxidation may lead to sulfate formation.
Keywords: Adsorption, Modified clay, H2S, Activated carbon.
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F. Khmiri CO16
Traitement des cherts siliceuses du bassin de gafsa-métlaoui et valorisation dans la filtration du soufre.
Foued Khmiri
Groupe Chimique Tunisien
Résumé
Les porcelanites de gafsa ,largement connues sous le nom de cherts, très riches en silice de provenance le centre et l’ouest du bassin de gafsa ont été l’objet d’une étude moyennant des techniques d’analyse physicochimiques poussés aboutissant à ce que ce type de roches est formé principalement par l’opale et en présence de carbonates (calcites, palygroskite et sépiolites), de clinoptiolite, quartz, feldspath et francolites.
La silice contenue dans ces cherts est d’origine biogénique et non hydrothermale.
Un traitement thermique en présence d’un fondant alcalin a permis d’avoir des porcelanites dont les caractères petro-physiques sont proches des agents de filtration industrielle du soufre utilisés au groupe chimique tunisien.
Des tests comparatifs de filtration au laboratoire ont donnés satisfaction.
Mots clés: porcelanites, silice biogéne, activation, filtration du soufre cru.
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H. Aloulou CO17
Valorisation du sable Tunisien pour l’élaboration de nouveaux supports membranaires
Hajer Alouloua, Sabeur Khemakhemb
Laboratoire Sciences des Matériaux et Environnement, Université de Sfax, Faculté des sciences de Sfax, Rte. de Soukra Km 4, 3018 Sfax, Tunisie a [email protected] b [email protected]
Résumé
Les membranes séparatrices peuvent être préparées à partir de matériaux organiques ou minéraux.
Les membranes inorganiques ont l’avantage d’être plus robustes que les membranes organiques sur le plan résistance thermique, chimique et mécanique. L’utilisation de ces membranes céramiques à base d’oxydes métalliques purs, tels que : Al2O3, SiO2, TiO2 ..., reste limitée en raison de leurs coûts
élevés et aux difficultés de fabrication (mise en forme et mesure des dimensions).
Dans ce contexte, notre étude réside dans la mise au point de nouveaux supports membranaires à base de sable tunisien. Le choix de ce matériau est basé principalement sur son faible coût. Une pâte plastique a été préparée à partir d'une poudre de sable (granulométrie moyenne de particule de 100
µm) mélangée avec des additifs organiques et de l'eau. La pâte est extrudée afin d’élaborer des tubes poreux. La température de frittage des supports élaborés est de 1250°C. La porosité, mesurée à l’aide d’un pycnomètre à hélium, est de 55,87%. Les tubes présentent une bonne résistance mécanique et chimique qui permet de les utiliser comme des supports pour micro et ultra filtration tangentielle. La perméabilité à l'eau de ce support est 3637 L / h.m ². Bar.
Mots clés : Support céramique, Sable tunisien, Extrusion, Membrane.
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N. Maatoug CO18
Valorisation des déchets céramiques en matériaux zéolithiques
Nesrine Maatoug, Samir Baklouti, Hassib Tounsi
Laboratoire de Chimie Industrielle, Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax, Université de Sfax B. P N° 1173- 3038 Sfax, TUNISIE [email protected]
Resumé
Les zéolithes sont des aluminosilicates cristallisés formées par l’agencement tridimensionnel de 4- 5- tétraèdres [SiO4] et [AlO4] liés par leurs atomes d’oxygène. Cet agencement forme de larges réseaux microporeux constitués de canaux et de cages répartis de façon périodique dans l’espace. Les zéolithes ont intéressé les industriels grâce à leurs propriétés d’échange ionique, adsorptive et catalytique. Selon, l’origine et la nature des matières premières, l’obtention d’une zéolithe peut avoir lieu (i) soit par une voie purement synthétique de cristallisation hydrothermale d’un gel amorphe d’aluminosilicate (ii) soit par une voie de zéolithisation de matériaux naturels (argiles, tufs volcaniques,…) ou de sous-produits industriels (cendres volantes, déchets de l’industrie céramique,…,). Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la valorisation des déchets céramiques de l’industrie sanitaire en matériaux zéolihiques. Le déchet céramique retenu dans cette étude se présente sous forme de chamotte de taille des grains inférieure à 150 μm. L’analyse chimique par fluorescence X a montré que le déchet est riche en silice (SiO2=65,1 %) et en alumine (Al2O3=23,0 %). Le diffractogramme des RX du déchet a montré la présence d’une phase amorphe et de deux phases cristallisées; le quartz β (20,8°; 26,7°;50,1°) et la mullite (16,6°; 26,0°; 33,4°; 40,8°). Deux méthodes différentes pour la zéolithisation des déchets céramiques ont été adoptées : la méthode hydrothermale classique et la méthode de fusion alcaline. La méthode classique n’a pas donné de résultats satisfaisants car les conditions de zéolithisation utilisées n’ont pas permis d’activer le déchet. Par contre, la méthode de fusion alcaline nous a permis de préparer un produit de fusion soluble qui a été transformé en zéolithe. Cette méthode consiste à broyer le déchet céramique avec du NaOH (rapports NaOH/ déchet céramique = 1,0 ; 1,2 ; 1,4 ; 1,6 et 2) et à chauffer le mélange dans un creuset de nickel à 550°C pendant une heure. Le produit de fusion obtenu a été broyé et dissous dans 85mL d’eau distillée et cristallisé à 60°C pendent 24h. Le diagramme de DRX du produit de cristallisation en utilisant le rapport NaOH/ déchet céramique = 1,0 montre la persistance des pics relatifs au quartz et l’absence de phase zéolithique. Cependant, l’augmentation du rapport du NaOH/ déchet céramique de 1,2 à 2,0 fait apparaitre des nouvelles réflexions de zéolithes de type faujasite.
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R. Abid CO19
Synthèse de la zéolithe LTA à partir de métasilicate de sodium industriel et des copeaux d’aluminium
Rahma Abid, Samir Baklouti, Hassib Tounsi
Laboratoire de Chimie Industrielle, Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax, Université de Sfax B. P N° 1173- 3038 Sfax, TUNISIE [email protected]
Resumé
Les zéolithes sont des aluminosilicates microporeux cristallisés de métaux alcalins ou d’alcalinoterreux hydratés. Leur réseau cristallin est constitué d’une structure tridimensionnelle composée de tétraèdres TO4 (T = Al ou Si) reliés par leurs sommets. Ces matériaux microporeux ont intéressé les industriels grâce à leurs propriétés d’échange ionique, adsorptive et catalytique. Les zéolithes sont les matériaux de choix dans les formulations de détergents biodégradables en tant qu’adoucisseur en substitution des tripolyphosphates de sodium. Les zéolites les plus utilisées dans le domaine de détergence sont les zéolithes LTA, P et X, dont le rôle principale est de piéger les cations Ca2+ et Mg2+. Les zéolithes synthétiques sont obtenues par traitement hydrothermal d'un gel contenant une source de silice et une source d'alumine à des pH basiques (11-14) à des températures comprises entre 60 et 200°C. Plusieurs sources de réactifs ont été essayées dans la préparation telles que les silicates et les aluminates de sodium, la silice colloïdale, les sels d’aluminium, les argiles, les cendres volantes, etc…. Dans ce travail, nous nous sommes attachés à préparer la zéolithe LTA à partir de métasilicate de sodium industriel (Na2SiO3.5H2O) et des copeaux d’aluminium. D'autres sources d’aluminium ont été
également utilisées pour comparaison: nitrate d'aluminium (Al(NO3)3.9H2O), chlorure d'aluminium
(AlCl3.6H2O) et l’alun (KAl(SO4)2.12H2O. Un gel d'aluminosilicate de formule 3.741 Na2O : Al2O3 :1,
450 SiO2 :175,52 H2O a été obtenu par mélange d’une solution d'aluminate de sodium et d’une solution de silicate sodium. Ce gel est placé dans une étuve à 80°C pendant 6 h ; après mûrissement pendant 14 h à température ambiante. La phase solide déposée au fond des flacons est récupérée par filtration, lavée plusieurs fois à l'eau distillée jusqu’à pH=9 puis séchée à 80°C pendant 24h. Il ressort de cette étude, que les trois solides préparés à partir de nitrate d’aluminium de chlorure d’aluminium et d’alun sont amorphes. Néanmoins, l’utilisation des déchets d’aluminium conduit à une structure bien cristallisée montrant des raies fines caractéristiques de la zéolithe LTA. Il s’avère que la 2- - présence d’anions inorganiques (NO3, SO4 , Cl ) ralenti le processus de cristallisation par augmentation des interactions électrostatiques et stériques entre les anions inorganiques et les anions d'aluminosilicate. L’étude de l’effet de la température sur le temps de cristallisation du gel a été étudiée à des températures comprises entre 25 et 80°C. D’une manière générale, le temps de cristallisation diminue avec l'augmentation de la température. La zéolithe LTA bien cristallisée et non contaminée par une autre zéolithe a été obtenue après 10 h lorsqu’on utilise une température de 60 °C, alors qu’elle est seulement de 6h à 80 °C. Pour les températures 40 °C et 25 °C, les tempes de cristallisation sont respectivement de 4j et de 8j. L'effet de la température sur la cinétique de cristallisation résulte de l'intervention de deux phénomènes à savoir l'accélération de la condensation des espèces silicoaluminatées à la surface des cristaux en cours de croissance et l'augmentation de la solubilité des espèces dans le milieu ce qui accroît la disponibilité des unités de croissance avec l'augmentation de la température.
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T. Hellali CO20
Nouveau hybrides organiques-inorganiques obtenues par l’action du PMHS et du TEOS sur le (N’-(4-hydroxyphenyl) Formimidamide
Taoufik Hellalia, Afifa Hafidha, Ahmed Hichem Hamzaouib, Fathi Touatia
aInstitut Préparatoire aux Etudes d’Ingénieurs de Tunis IPEIT- LME bCentre National de Recherche en Sciences des Matériaux- LVMU [email protected]
Résumé
La synthèse et la caractérisation des matériaux hybrides organiques-inorganiques par la méthode sol- gel a été utilisée pour obtenir des propriétés intéressantes [1]. Les conditions de la chimie douce par la méthode sol-gel donnent un accès pour la formation des composés hybrides. Des travaux antérieurs ont été effectués dans notre laboratoire se rapportant à la synthèse des hybrides organiques-inorganiques par réticulation du PMHS et du TEOS sur des hétérocycles [2]. Nous présentons dans ce travail les résultats obtenus de la réticulation du PMHS et du TEOS par la molécule bi-fonctionnelle à savoir le (N’-(4-hydroxyphenyl)Formimidamide afin d’obtenir des matériaux hybrides organiques-inorganiques. Les xérogels obtenus sont notés respectivement L1 et L2.
Les micrographes MEB montrent que les particules L1 sont micrométriques alors que les particules L2 sont nanométriques. Ces résultats sont confirmés par BET qui montre que L1 et L2 sont respectivement des particules microporeux et nanoporeux.
Micrographes de MEB de L1 traités sous air Micrographes de MEB de L2 traités sous air
Références
1. Shangru Zai, Bin Zhai, Qingda An, J Sol-Gel Sci Technol., (2011), 59, 480. 2. Hellali, T., Hafidh, A., Gharbi, N., Kossai, R., Food Industry, (2013), 14, 041.
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A. Languar CO21
Investigation of spectroscopic properties of Sm-Eu codoped phosphate glasses
Aroua Langar, Chaker Bouzidi, Habib Elhouichet, Mokhtar Férid Laboratoire de Physico-chimie des Matériaux Minéraux et leurs Applications, Centre National des Recherches en Sciences des Matériaux, BP No.73, 8027 Soliman,Tunisie. [email protected]
Résumé
Phosphate glasses with chemical compositions of 74.5NaH2PO4–20ZnO–5Li2O–0.5Sm2O3 and
74NaH2PO4–20ZnO–5Li2O–0.5Sm2O3–0.5Eu2O3 were synthetized by melt quenching method. We investigated the influence of Sm3+/Eu3+ doping on the optical properties of phosphate glasses. X-Ray Diffraction indicates that the samples have an amorphous structure. DSC measurements show a good thermal stability of phosphate glasses. Using the absorption spectra, Judd–Ofelt analysis was applied to absorption bands of Sm3+ (4f5) to carry out the three phenomenological parameters of Judd–Ofelt. According to the obtained values of
2, 4 and 6, some radiative properties were therotically determined. With the low value of 4/6, we expect a relatively prominent visible laser emission. We report both the photoluminescence (PL) and the PL lifetime measurements of a prominent 4 6 3+ 3+ emission transition G5/2→ H5/2 (604 nm) of Sm both in absence and in presence of Eu . It is shown that Eu3+ ions act as sensitizers for Sm3+ ions and contribute largely to the improvement of the radiative properties of phosphate glasses. An improvement of the PL lifetime value after adding Eu3+ ions (4.58 ms) is reported. The predicted lifetime (τrad) calculated by Judd–Ofelt theory and the experimental lifetime (τmeas) for the prepared phosphate glasses were compared with those of other 4 6 4 6 4 6 works. Photoluminescence (PL) intensity of G5/2→ H5/2 (604 nm), G5/2→ H7/2 (567 nm), G5/2→ H9/2 4 6 4 (650 nm) and G5/2→ H11/2 (706 nm) and the quantum efficiency (η) for the excited G5/2 level were enhanced after adding Eu3+. The results indicate that phosphate glass codoped Eu3+-Sm3+ could be a potential candidate for visible lasers and broadband amplifiers.
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Résumés des Communications par Affiche
M. Mhedhebi CA1
Caractérisation et essais de traitement des Sables de la formation Boudinar de la région de Sned
M. Mhedhebia, W. Gallalab, M.E. Gaieda
aLaboratoire des Ressources Minérales & Environnement, Université de Tunis El Manar. b Unité de recherche Géosystèmes, Géoressources, Géoenvironnements, Université de Gabès. [email protected] [email protected] [email protected]
Résumé
Dans la région du Sned (gouvernorat de Gafsa) Les sables quartzifères de la formation Boudinar occupent des vastes étendues et admet une puissance d’une centaine de mètres.
Du point de vue granulométrique, la fraction utile pour la verrerie (100 μm à 600μm) est de l’ordre de
96%. Ce sont des sables propres à très propres montrant des valeurs d’équivalent de sable variant entre 82 % et 96 %. L’analyse morphoscopique montre que la fraction utile (100 μm - 630 μm) est constituée essentiellement par des grains de quartz transparents à translucides à grains anguleux à sub-anguleux. L'étude minéralogique par diffractométrie X confirme ce résultat et atteste que le taux du quartz peut atteindre 99%. L’analyse chimique montre qu’il s’agit d’un sable extra-siliceux (SiO2 :
97,5 à 99%). Toutefois, les teneurs en Fe2O3 de l’ordre de (0,1%). A l’état brut, les sables de Sned peuvent être utilisés dans la fabrication de certains types de verre mi-blanc, colorés, gobeleterie et laine de verre.
Des essais de traitement de ces sables ont été effectués par attrition, séparation magnétique et flottation. Ces traitements auront pour objectifs de faire baisser le taux de fer à moins de 0,02% (200 ppm) et d’augmenter le taux de silice à plus de 99 %. Ces caractéristiques permettent de valoriser ces sables dans des domaines à grande valeur ajoutée (verres plats, cellules photovoltaïques, etc…).
Mots clés : Sable extra-siliceux, Atlas méridional, Crétacé inférieur, Jbel Sned, attrition.
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K. Zouaouid CA2
Contribution à l'étude physico-chimique des échantillons de sable de deux régions de sud algérien
Khadidja Zouaouid, Rachid Gheriani
Laboratoire de Rayonnement et Plasmas et Physique des Surfaces. Faculté des mathématiques S et des Sciences de la Matière, Université Kasdi Merbah Ouargla, Ouargla 30000 (Algérie) [email protected]
Résumé
Dans le but de Contribuer à la valorisation des ressources naturelles dans la vaste région de désert algérien nous avons proposé d'étudier certaines propriétés physiques et structurelles des échantillons de sable de la région d’Ouargla au sud-est et de les comparer avec des échantillons provenant de la région de Taourirt au nord d’Adrar, sud-ouest algérien. Des échantillons de rose de sable ont été pris de ces deux régions. Après séchage et broyage, une série de ces échantillons ont été subi des traitements thermiques à 300, 500 et 700°C pendant 30 minutes. On a réalisé des mesures physico- chimiques au laboratoire des travaux publics d’Ouargla ainsi que la diffraction des rayons X (DRX) et la spectroscopie infrarouge FTIR. La composition chimique des échantillons de sable de dunes de
Ouargla est : 0,281% SO3 ; 1,51% CaSO4 ; ~ 0%CaCO3 ; 0,0414% Cl et 0,0679 NaCl. Cependant, pour la région de Adrar, les analyses ont donné les valeurs : 0,562% SO3 ; 3,02% CaSO4 ;
10%CaCO3 ; 0,305% Cl et 0,500 NaCl. Pour les roses de sable de sud-est : 8,417% SO3 ; 45,21%
CaSO4 ; 0%CaCO3 ; 0,03% Cl et 0,049 NaCl et pour celles de Taourirt : 13,277% SO3 ; 71,31%
CaSO4 ; 0%CaCO3 ; 0,015% Cl et 0,026 NaCl. Les analyse avec DRX montre que 99% de sable de ouargla est du quartz (SiO2) avec une légère quantité de calcite (CaCO3), pour les autres échantillons
55% du quartz et 40% calcite. Pour les roses de sables le composé principal est le gypse (CaSO4) mais avec une concentration plus importantes dans les échantillons d’Adrar. Ces résultats ont été confirmés avec les analyses FTIR.
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A. Dadda CA3
Caractérisation minéralogique des gisements sableux marocains
Abderrahim Daddaa, Abderrahmane Albizanea, Iz-Eddine El Amranib
a Laboratoire LMME, Département Chimie, Faculté des Sciences et Techniques Mohammedia, Université Hassan II Casablanca, Maroc b Laboratoire GEO TEL’, Département Géologie, Faculté Sciences, Université Mohamed V, Maroc [email protected]
Résumé
Au Maroc, les sables siliceux se répartissent presque sur toute sa superficie et sont utilisés dans les industries de céramique, de porcelaine, des briques et des ciments. Les sables extra-siliceux (>98% en SiO2) sont localisés principalement au nord du pays. En particulier, les sables du nord-ouest du pays possèdent, à l’état brut, des teneurs en SiO2 qui peuvent atteindre 98,82% (d’après le bureau de recherche et des participations minières). La majorité de ces sables extra-siliceux sont destinés à l’industrie des verres : verre blanc, mi-blanc, verre plat, et verre optique. La caractérisation sédimentologique, morphoscopique ainsi que la détermination de taux de carbonate dans ces sables ont pour objectif l’identification des minéraux principaux et la mise en application d’un procédé de séparation du quartz des autres impuretés. Les résultats de l’étude sédimentologique des échantillons sableux de Dar Chaoui, Machraa Hamadi, Ain Jamaa, Merzouga et Arfoud montrent une distribution granulométrique symétrique et une dominance des grains de sable moyen (1mm à 0,5 mm) et fin (0,5mm à 0,25mm). Alors que, les analyses morphoscopiques de ces échantillons sur une loupe binoculaire décrivent la morphologie et la structure des grains. En particulier, le grain de quartz dans ces variétés de formes non usés, émoussé-luisants et rond-mats, aussi que le degré d’inclusion de fer et les autres impuretés en quartz. Le taux des carbonates est majoritaire dans les sables marins puisqu’ils contiennent des fragments de coquilles, cependant, il est minimal dans les échantillons sableux étudiés. Par conséquent, la caractérisation granulométrique des échantillons sableux par des analyses sédimentologiques, morphoscopique et celle de calcimétrie de Bernard permet la détermination des agents du transport, et le mode des dépôts des sédiments.
Mots clés : Morphoscopie, Sédimentologie, Calcimétrie, Agent du transport
Références
1- Yerdi, Labrouj, Mfis, Merzouga et Lambarkia, Larhyss Journal, ISSN 1112-3680, n°17, (2014), 155. 2- A. Alali, A. Ben Mohammadi, Larhyss Journal, ISSN 1112-3680, n°16, (2013), 53. 3- J. Tourenq, G. Kuntz, J.-P., Lautridou, Comptes rendus de l’académie des sciences, vol. 312, n°8, (1991), 855.
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S. Beddiaf CA4
Qualitative and Quantitative Evaluation of Quartz in Different Granular Types of Ouargla Region Sand Dunes – Algeria
Samiha Beddiaf, Smail Chihi
Univ. Ouargla, Fac. des Mathématiques et des Sciences de la Matière, Dépt. de Physique, Lab. Rayonnement et Plasmas et Physique de Surface (LRPPS), Ouargla 30000, Algeria [email protected] ; [email protected] [email protected] ; [email protected]
Abstract
In this work, it is shown that Ouargla region (Algeria) sand dunes are very rich in quartz. This study aims to assess the quartz in the different granular sand types, using XRD spectroscopy. Granulometric classification and the size distribution curve were carried out. The X’Pert HighScore program based on the Rietveld refinement was used in analyzing the XRD data. Qualitative and quantitative quartz evaluations were carried out. It was deduced that the quartz was of the α phase. The concentrations of quartz have been calculated as: the very fine sand (0.063-0.100 mm) possessing the highest value of
82.05 %, followed by the coarse sand (0.500-1.000 mm) with 78 %, while in both the medium (0.250-
0.500 mm) and the fine (0.100-0.250 mm) the concentration was about 67 %, whereas, the lowest one was 18.2 % in the very coarse sand (1-2 mm). These results were confirmed by FTIR spectroscopy.
Crystallite sizes of quartz have been estimated, and their distribution curve versus grain sizes has been illustrated. It was found that the crystallite sizes in the fine sand are less than 100 nm, and thus may be considered as nanometric particles.
Keywords : Sand, Granular distribution, Quartz, XRD, Rietveld refinement, Crystallite sizes.
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I. Jabli CA5
Valorisation des sables de la formation de Sidi Aich dans la région de Sidi Bouzid (Jebel Kebar)
Ikram Jabli, Taher Aloui, Fredj Chaabani
Faculté des Sciences de Tunis, Université de Tunis El Manar, 2092 El Manar, Tunisie [email protected] [email protected]
Résumé
Le sable siliceux est une roche sédimentaire meuble formée de grains quartzeux (silice) de taille variable. Cette substance minérale est une matière très abondante dans la nature possédant des caractéristiques physico-chimiques qui la rendent apte aux utilisations multiples dans des secteurs industriels aussi variés que ceux de la verrerie, de la fonderie de la céramique fine et des produits rouges etc. Le sable, qui est ainsi devenu une matière première de base pour plusieurs industries a acquis depuis quelques décennies une importance de plus en plus grande dans le développement
économiques de la Tunisie.
La valorisation des sables quartzo-feldspathiques de la formation Sidi Aïch en Tunisie centrale (région de Sidi Bouzid), suites à des tests de caractérisation ont été réalisés : une analyse granulométrique à l’aide d’une série de tamis normalisés, un essai d’équivalant de sable .L’analyse minéralogique montre que la classe granulométrique dominante est comprise entre 630μm et 315μm. Le coefficient d’uniformité des sables étudiés varie entre 1,64 à 5 : la granulométrie est alors de serrée à très serrée.
Le coefficient de courbure est voisin de 1 en moyenne. Les courbes sont alors grossièrement symétriques. Les sables de la formation Sidi Aïch du Jebel Kebar sont propres.
Mots clés : valorisation de sable, la silice, Sidi Bouzid, Sidi Aïch
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I. Chaâri CA6
Traitement d’un effluent textile par un mélange « argile-sable » : Etude en colonne
Islem Chaâri, kamel Jridi, Adel M’nif
Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles, CNRSM, BP.273, Soliman, 8020 Tunisie [email protected]
Résumé
Le but de ce travail est d’étudier, en mode dynamique, le potentiel d’un mélange argile-sable dans le traitement d’un effluent textile.
L’argile étudiée a fait l’objet d’une caractérisation physico-chimique incluant la diffraction des rayons
X, l’analyse chimique, la surface spécifique totale et la capacité d’échange cationique.
L’analyse minéralogique par diffraction des rayons X montre que cette argile est formée essentiellement de smectite (74%) associée à de faibles teneurs en kaolinite (9%) et en illite (3%). La surface spécifique totale de cette argile est de l’ordre de 490 m2/g.
Les expériences menées en colonne ont montré que l’ajout du sable siliceux de la formation Boudinar de la région Bou Omran à l’argile de J. Aïdoudi peut servir au traitement de l’effluent textile.
Les résultats de la courbe de perçage du polluant traité par le mélange argile-sable ont montré que le taux de rétention est approximativement 100% jusqu’à une valeur VL (rapport du volume de la solution du colorant injecté au volume du lit d’adsorbant) égal à 3,5. La saturation de la colonne argile- sable est atteinte pour une valeur VL égal à 6,2.
Mots clés : Argile, Sable, Traitement, colonne
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M. Jaouadi CA7
Preparation and characterization of silica-modified activated carbon
Mouna Jaouadi, Adel M’nif
Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles, Centre National des Recherches en Sciences des Matériaux, Technopole de Borj Cedria, 8027, Soliman, Tunisie [email protected]
Abstract
Silica based adsorbents are important materials covering a broad range of applications today. Their practical application is most apparent in adsorption processes, catalyst supports, sensor technology and gas storage [1]. The technical applications are based on the high porosity, the large inner surface area, and the high adsorption properties of the available materials. Silica powder adsorbents are typically prepared in wet chemical routines such as sol gel processes in which sodium silicates react with acids [2].
In this study a novel composite adsorbent, silica- activated carbon (Si-AC) was synthesized by sol-gel process at ambient pressure drying method. The materials (AC and Si-AC) were characterized by N2 adsorption-desorption measurements, X-ray diffraction, infrared and Raman spectroscopies, “Boehm” titration and measurements of pH of the point zero charge.
The porous volume and BET specific surface area (Table 1) were increased after reaction between activated carbon and silica (from 851 to 916 m2.g-1). In the Si-AC composite the micropore volume has increased compared to AC.
Table 1: Porosity characteristics of AC and Si-AC.
SBET Vtot Vmicro Micropore area External surface Mesopore area (m2.g-1) (cm³.g-1) (cm³.g-1) (m2.g-1) (m2.g-1) (m2.g-1) AC 851 0.54 0.23 508.18 328.93 342.82
Si-AC 916 0.57 0.25 550.27 351.82 365.73
Références
1. R.T. Yang, Adsorbents: Fundamentals and Applications, J. Wiley&Sons, Hoboken, USA, 2003. 2. M. Pagliaro, Silica-Based Materials for Advanced Chemical Applications, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK, 2009.
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M.L. Mechri CA8
The heat effect on the composition and the electrical resistivity of dunes sand of Ouargla (Algeria), using XRD, FTIR and XRF
Mohammed Laïd Mechri, Smaïl Chihi
Univ. Ouargla, Fac. des Mathématiques et des Sciences de la Matière, Dépt. de Physique, Lab. Rayonnement et Plasmas et Physique des Surfaces (LRPPS), Ouargla 30000, Algérie [email protected] ; [email protected] [email protected] ; [email protected]
Abstract
This work aims mainly to knowing the heat effect on the composition of Ouargla (Algeria) dunes sand, as well as, the electrical resistivity of it, using XRD, FTIR and XRF techniques. Both XRD and FTIR showed that the dunes sand of Ouargla’s region consists, naturally, of crystalline structures of - quartz and gypsum, as well as other uncrystallized compounds with low concentrations like kaolinite and hematite, in addition to some organic compounds. Sand heating at temperatures between 200 and 1200 °C stimulates many reactions, leading to several phase transitions and the emergence of new phases. By heating at 200 °C, crystalline phases of anhydrite and bassanite appear due to the continuing loss of water from gypsum. In the range of 400 – 800 °C, all gypsum transforms into anhydrite, and the kaolinite transforms into metakaolin because of the breaking of the OH bond. The heating at 1000 °C disassembles the kaolinite into aluminium-silicon and cristobalite, and leads to the emergence of a new crystalline phase (wollastonite), resulting from the start of a reaction between the anhydride and the quartz. The Heating at 1200 °C leads to the disappearance of all anhydrite because of its interaction with the quartz, producing the wollastonite and the release of sulfur dioxide SO2 and oxygen O2, in addition to the increase of the cristobalite concentration because of the disintegration of all kaolinite into mullite and cristobalite, or the transformation of quartz into cristobalite. Also, an interaction between the hematite and the quartz occurs, producing the ferrosilite characterized by its green color.
14 Naturally, the electrical resistivity of Ouargla sand was 6 10 .cm . The electrical resistivity of different heated samples has shown a non-linear behavior. The heated sample at 200 °C loses some of its water, and the gypsum transforms, partially, into anhydrite and bassanite, then the electrical
14 resistivity falls down to 3.5 10 .cm . At 400 °C, the gypsum loses all its water and transforms
12 entirely to anhydrite, then the electrical resistivity becomes 6.75 10 .cm . At 600 and 800 °C, the
14 electrical resistivity increases again to1.5 1.9 10 .cm . At 1000 °C an interaction between anhydrite and quartz began, the wollastonite appears, and the electrical resistivity raise to
14 2.6 10 .cm . At 1200 °C, all anhydrite interacts with quartz, the wollastonite increases and the quartz transforms into cristobalite phase, then the electrical resistivity reaches the highest measured
14 value 8.55 10 .cm .
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N. Mahdadi CA9
Spectroscopic study of chromatic types in the of Ouargla (Algeria) dunes sand, identification of quartz concentration in each type
Naouia Mahdadi, Smaïl Chihi
Univ. Ouargla, Fac. des Mathématiques et des Sciences de la Matière, Dépt. de Physique, Lab. Rayonnement et Plasmas et Physique de Surface (LRPPS), Ouargla 30000, Algeria [email protected] ; [email protected]
Abstract
In present work, a manually chromatic classification of Ouargla sand dunes has been carried out. According to their visual color, eight chromatic types of sand have been obtained: transparent (yellow, orange and red), and opaque (white, milky, gray, black and red) (Figure 1). The quartz in our samples has characterized by its main d-spacing 4.2423, 3.3376, 1.8162 and 1.6707 Å, and by IR absorption bands at 460, 695, 778, 798, 1085 and 1170 cm-1.
According to the main chemical compositions of sand, both XRD and FTIR have divided the chromatically classified sand into three groups: quartzite (transparent samples), calcareous (milky, gray and black opaque samples) and calcareous quartzite (white and red opaque samples), without possibility to distinguish between colored sample of each other.
XRF spectroscopy has shown that sand grains colors are closely related to the main compositions as well as the impurities.
It has been shown that transparent samples contain more than 92% of quartz (SiO2). The increased redness of transparent samples is due to the raising of iron (Fe) impurities. It has been also shown that milky, gray and black opaque samples contain more than 55% of calcium oxide (CaO), whereas, they have not contain more than 6% of quartz. The milky color is due to magnesium (Mg) and sulfur (S), whereas the blackness is due to the raising of iron (Fe) and manganese (Mn). The red and white opaque samples contain, respectively, 34.38 and 19.41% of quartz, whilst the redness refers to the high concentration of iron (Fe), whereas the whiteness is due to presence of magnesium (Mg).
orange transparent yellow transparent red transparent
black opaque
gray opaque red opaque
milky opaque
white opaque
Figure 1: The colored samples of Ouargla sand dunes
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A. Chaouachi CA10
Utilisation des opales pour le piégeage de la lumière dans les cellules solaires
Anis Chaouachia, Radhouane Chtouroub, Adel M’nifa, Ahmed Hichem Hamzaouia
a Laboratoire de Valorisation des Matériaux Utiles, Centre National des Recherches en Sciences des Matériaux, Technopole de Borj Cedria, 8027, Soliman, Tunisie b Laboratoire de photovoltaïque, Centre des recherches et des technologies de l’énergie, Technopole de Borj Cedria, 8027, Soliman, Tunisie [email protected]
Résumé
Les structures d’opales « arrangement périodique de sphères de silice » présentent des propriétés optiques intéressantes. Elles interagissent avec la lumière en inhibant la propagation d’une gamme de longueurs d’ondes bien précises selon la taille des particules. Des applications diverses sont proposées à savoir le piégeage de la lumière dans les cellules solaires [1].
L’objectif de ce travail est d’étudier l’effet de l’utilisation des opales comme un réflecteur arrière dans les cellules solaires photovoltaïques. On montre, par simulation numérique, que l’ajout d’une opale inverse de silicium permet l’amélioration de l’absorption optique par la couche active de la cellule solaire. Une amélioration importante est observée pour des diamètres supérieurs à 0,5 μm. Cette amélioration est expliquée par des mécanismes de diffraction de la lumière par la structure ordonnée, et par la suite, l’augmentation du chemin optique de la lumière traversant la couche active. Le rendement de la conversion photovoltaïque calculé atteint 30 % lorsque le diamètre des sphères est
égal à 1,00 mm.
Références
1. Varghese et al, Adv. Opt. Mater. Vol 1, Issue 10, (2013), 692.
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A. Kefaifi CA11
Algerian Quartz Sandstone as Raw Material for Silicon Solar Grade Elaboration
Aissa Kefaifi1, Taha Sahraoui2, Abdelkrim Kheloufi1, Nadjib Drouiche1
1Centre de Recherche en Technologie des Semi-conducteurs pour l’Energétique (CRTSE). 2, Bd Frantz Fanon BP140, Algiers-7 merveilles, 16027, Algeria. 2 University Saad Dahleb , Algeria . [email protected]
Abstract
In the photovoltaic solar energy field, it is important to be interested in the role of raw material which takes a fundamental place in this vast market. In Algeria, particularly, this product continues to be imported and remain inaccessible for general use, paradoxically, the existence of a significant solar resources and a strong demand have been expressed by various sectors. This challenge can be achieved thanks to the implementation of new technologies by taking into account technical and financial aspects of high quality of silicon elaboration (SoG-Si). In spite of the development of alternative technologies, silicon remains the material most used today in the photovoltaic solar cells production (90%). It is obtained by reduction of the high purity silica (quartz, sand, sandstone, quartzite etc.). Our work is dedicated to study microstructural properties of silica of El-Taref Algerian sandstones well as its enrichment as raw material for the silicon solar grade elaboration. A scanning electron microscopy (SEM); EPMA characterization and X-rays diffraction have been used to investigate the morphological and microstructural properties of El-Taref silica. Through this study, several silica sandstone microstructures and graphs were presented in order to determine the chemical characteristics, morphological and mechanical aspects. Finally, this raw material with content of SiO2<98% was enriched by chemical acids leaching method in order to eliminate the impurities in the crystal
Lattice as well as on its surface and increase the SiO2 content. The obtained results have shown that a considerable elimination of impurities was well noted using the X-ray diffraction analyses, where the other impurities were no significant decreased. In addition, the scanning electron microscopy (SEM) analysis allows us to confirm that the used process was effectiveness for improving removal impurities from Algerian quartz sandstone deposit intended for silicon solar grade elaboration.
Références
1. Ubaldini.S,Piga.L, P. Fornari, Massidda.R, Hydrometallurgy 40, (1996), 369. 2. Taxiarchou. M, D. Panias, I. Douni, I. Paspaliaris, A. Kontopoulos, Hydrometallurgy, 46, (1997), 215. 3. Wenden H.E., American Mineralogist, 42, (1957), 859. 4. Baoqi S. and Zhengbing C., Chemical purification of industrial minerals.Proceedings of the XIX International Mineral Processing Congress, 2, 39, (1995), 207. 5. Braga A.F., Moreira S.P., Zampieri P.R., Bacchin J.M.G. and Mei P.R., Solar Energy Materials & Solar Cells, 92, (2008), 418. 6. Kheloufi A., Acid leaching technology for obtaining high-purity silica for photovoltaic area. D. SauroPierucci. DOI 10.3303/CET0917119. (2009), 197. 7. Kheloufi. A, Y. Berbar, A Kefaifi, N. Drouiche, AIP journal, 1315, (2010), 271.
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K. Zayeni CA12
Les substances utiles dans la région de Gafsa
Kamel Zayeni, Nabil Fattah
Compagnie des Phosphates de Gafsa (CPG) [email protected]
Résumé
Déjà, il y a un peu plus d’une décennie, et dans un cadre d’une politique lucide, la Compagnie des Phosphates de Gafsa, avait jugé opportun l’étude d’un certain nombre de projets de substances minérales utiles susceptibles de présenter un intérêt économique, afin d’aboutir à la création dans la région d’une dynamique industrielle parallèle au secteur phosphatier. Les travaux de prospections géologiques et d’inventaires géochimiques et minéralogiques ont abouti à l’identification et l’étude d’un certain nombre de substances minérales pouvant aboutir à la création de projets porteurs dont notamment: - Les dolomies blanches qui affleurent largement dans les terrains éocènes du Bassin de Gafsa et plus précisément ceux de Moularès et M’Zinda qui ont été étudiées. - Les sables feldspathiques des Jebels: Bou Omrane et Sidi Aïch. - Les sables à quartz de Jebel Attaf situé dans les environs orientaux de Gafsa. - Les carbonates de calcium qui affleurent largement dans le bassin aux jebels Orbata (Ouled Chrayet), El Magtaa et surtout ceux des Jebels Séhib et Es Stah. - Les pierres marbrières de Jebel Souinia et Jebel Sfaïa. - Les gypses qui affleurent en abondance dans le bassin phosphaté de Gafsa et surtout au niveau de Jebel Om el khecheb et Jebel Errekeize El bida. - Les Argiles qui affleurent partout dans le bassin phosphaté de Gafsa et surtout ceux des Jebels: M’dilla, Hammadi et sidi AÏch. - Les cherts qui affleurent partout au sein de la série phosphatée et surtout ceux de Jebel Naguess et Jebel Kef ElGhiss.
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N. Fattah CA13
La valorisation des terres rares dans le phosphate du bassin de Gafsa
Nabil Fattah
Compagnie des Phosphates de Gafsa (CPG) [email protected]
Résumé
Le phosphate est la plus importante matière première pour la production des différents engrais phosphatés. Depuis longtemps, il est connu que dans les phosphates se concentre une importante quantité de terres rares, dont, même une petite quantité pourrait être rentablement extraite au cours de la transformation du phosphate.
Parmi les phosphates de calcium, les francolites sont les minéraux les plus riches en ces éléments grâce à leurs substitutions avec le calcium.
Une étude détaillée concernant la forme de présence et la concentration des terres rares et leurs répartitions dans les phosphates du bassin de Gafsa et leur valorisation s’est avérée nécessaire.
Suite à cela, les teneurs en TR, ont été déterminées dans les couches phosphatées des gisements du bassin de Gafsa, de Tozeur Nafta, de Sraa el Ouartène (Kef) et de Jebbès (Maknassy).
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Liste des Participants
Liste des participants
Nom & Prénom Organisme/Pays e-mail Réf. A Abbes Noureddine GCT/Tunisie [email protected] Abdelly Chedly CBBC/Tunisie [email protected] C2 Abid Rahma ENIS/Tunisie [email protected] CO19 Aloulou Hajer FSS/Tunisie [email protected] CO17 B Bahri Doha ONM / Tunisie Barguaoui Heithem HTDS /Tunisie [email protected] CO5 Basset Jean Marie KAUST / Arabie Saoudite [email protected] CP2 Beddiaf Samiha FMSM/Algérie [email protected] CA4 Ben Fradj Manel FST/Tunisie [email protected] CO3 Bennour Ali ONM / Tunisie Bouaicha Mongi CRTEn/Tunisie [email protected] Boussen Slim ONM / Tunisie [email protected] CO2, CO11 C Chaari Islem CNRSM/Tunisie [email protected] CA6, CO13 Chalouati Yousef ONM / Tunisie Chaouachi Anis CNRSM/Tunisie [email protected] CA10 Chebbi Noureddine ONM / Tunisie CO1 Chokri Souad CNRSM/Tunisie [email protected] D Dadda Abderrahim FSTM/Maroc [email protected] CA3 Deramchi Karima ENP/Algérie [email protected] CO4 Doggy Mahmoud CNRSM/Tunisie [email protected] E El Glaoui Maher CNRSM/Tunisie [email protected] F Fattah Nabil CPG/Tunisie [email protected] CA12, CA13 Ferid Mokhtar CNRSM/Tunisie [email protected] CO21 Fezei Radouanne CNRSM/Tunisie [email protected] G Guesmi Nour CNRSM/Tunisie [email protected] Gheriani Fairouz CNRSM/Tunisie H Hacini Messaoud FSNV/Algérie [email protected] CO7 Hajji Mounir CNRSM/Tunisie [email protected] CO8 Hajji Sihem CPG/Tunisie Hajji Younes CPG/Tunisie [email protected] Hammi Halim CNRSM/Tunisie [email protected] CO12 Hamzaoui Ahmed Hichem CNRSM/Tunisie [email protected] C4, CO8, CO20, CA10 Hatira Nouri ONM/Tunisie [email protected] C1 Hellali Taoufik IPEIT/Tunisie [email protected] CO20 J Jabli Ikram FST/Tunisie [email protected] CA5 Jamoussi Aymen HTDS /Tunisie Jaouadi Mouna CNRSM/Tunisie [email protected] CA7 Jeridi Kamel CNRSM/Tunisie [email protected] CO13, CA6 K Kallel Taheni ENIS/Tunisie [email protected] CO9 Kammoun Lotfi GCT/Tunisie
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Liste des participants
Nom & Prénom Organisme/Pays e-mail Réf.
Kefaifi Aissa CRTSE/Algérie [email protected] CA11 Khela Karim CPG/Tunisie [email protected] Khmiri Foued GCT/Tunisie CO16 Kochkar Hafedh CNRSM/Tunisie [email protected] L Labidi Amor GCT/Tunisie Langar Aroua CNRSM/Tunisie [email protected] CO21 Livage Jacques Collège de France/France [email protected] CP1 M Maatoug Nesrine ENIS/Tunisie [email protected] CO18 Mahdadi Naouia FMSM/Algérie [email protected] CA9 Mannai Faouzi ONM/Tunisie CO6 Mansouri Mohamed Nejib SGTBC /Tunisie [email protected] CO14 Mechri Mohammed Laïd FMSM/Algérie [email protected] CA8 Mejdoub Rokaya CNRSM/Tunisie [email protected] CO12 MerchichiI Amira ENP/Algérie [email protected] CO4 Messaoudi Sabri FSB/Tunisie [email protected] C5 Mhedhebi Mohamed FST/Tunisie [email protected] CA1 M’nif Adel CNRSM/Tunisie [email protected] CP3,CO8, CO11, CO12, CO13, CA6, CA7, CA10 O Othmeni Salah CPG/Tunisie Ouertatani Anis CNRSM/Tunisie [email protected] Ouhichi Sofyane FSS/Tunisie [email protected] CO15 Ould Hamou Malek ENP/Algérie [email protected] CO4 R Rabhi Abdelwaheb CNRSM/Tunisie [email protected] Rokbani Ridha Ex-CNRSM/Tunisie [email protected] S Sabri Sadok SG CNRSM/Tunisie [email protected] Said Hajer CNRSM/Tunisie [email protected] CO11 Srasra Ezzeddine CNRSM/Tunisie [email protected] T Trabelsi Ismail CERTE/Tunisie [email protected] C3 Trabelsi Wassim GCT/Tunisie [email protected] CO10 Tounsi Hassib ENIS/Tunisie [email protected] CO18, CO19 Triki Mohamed CNRSM/Tunisie [email protected] Z Zayani Kamel CPG/Tunisie [email protected] CA12 Zemni Safa CNRSM/Tunisie [email protected] CO8 Zouaouid Khadidja FMSM/Algérie [email protected] CA2 Zrida Montassar CNRSM/Tunisie [email protected]
VSSS 2015 - Hammamet, 20-22 Novembre 2015 53