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

Suivi de la décantation de l’US à l’hydrolyse par floculation
ABDOU ELHADJI MAHAMAN.M : Rapport de Stage du DUT, Département TGP/IUT/UZ/Niger.2017
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SOMMAIRE
SOMMAIRE.............................................................................................................................................. 2
TABLE DES ILLUSTRATIONS..................................................................................................................... 4
Figure N01: Cuves de préparation du floculan………………………………………….…21.............. 4
Figure N02 : Décanteur
A15151……………………………………………………..…………………………..….22 ............... 4
Figure N03 : Courbes des PH cuve 32 et celle des consignes en fonction du temps…......27 ............... 4
Figure N0 4 : courbe de variation d’Uranium au tour de la valeur normal....................….28 ............... 4
Figure N05 : Courbes de variation du débit floculant en fonction du débit U..……..……30 ............... 4
SIGLES ET ABREVIATIONS ....................................................................................................................... 5
DEDICACE ................................................................................................................................................ 7
REMERCIEMENTS.................................................................................................................................... 8
RESUME/ABSTRACT................................................................................................................................ 9
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA SOMAIR...................................................................... 12
1.1. Historique de la SOMAIR ........................................................................................................... 12
1.2. Situation du site d’Arlit ............................................................................................................... 13
1.3. Areva et le Niger un partenariat durable................................................................................... 13
1.5. Organisation de la SOMAIR....................................................................................................... 14
1.5.1. Organisation du travail à la SOMAIR .................................................................................... 15
1.6.1. Extraction de minerai ............................................................................................................... 16
1.6.2. Traitement de minerai .............................................................................................................. 16
CHAPITRE 2 : PROCESSUS DE LA DECANTATION DE L’US A L’HYDROLYSE PAR
FLOCULATION ................................................................................................................................. 17
2.1. Notion de la PPN1......................................................................................................................... 17
2.2. La dissolution de l’uranate .......................................................................................................... 17
2.2.1. L’acide injecté............................................................................................................................ 18
2.2.2. Diluant........................................................................................................................................ 18
2.3. Floculation..................................................................................................................................... 18
2.3.1. Préparation du floculant........................................................................................................... 19
2.4. Décantation ................................................................................................................................... 19
2.4.1. Uranyle Sulfate (US) ................................................................................................................. 20
2.4.2. Boue de zirconium..................................................................................................................... 21

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CHAPITRE 3 : LES PARAMETRES INFLUENT SUR LA DECANTATION DE L’US A
HYDROLYSE PAR FLOCULATION.............................................................................................. 22
3.1. Notion de la consigne.................................................................................................................... 22
3.2. Le débit de dilution....................................................................................................................... 23
3.3. Le potentiel d’hydrogène (PH).................................................................................................... 23
3.3.1. Le PH dans la cuve 32............................................................................................................... 23
3.3.2. Le PH à la sortie de la cuve 33 ................................................................................................. 24
3.4. La teneur de l’Uranium dans l’US envoyé dans le décanteur.................................................. 24
3.5. Le débit floculant.......................................................................................................................... 26
3.5.1. Variation du débit floculant en fonction du débit US ............................................................ 26
3.5.2. Variation du débit floc en fonction de Hauteur Jus Clair (HJC).......................................... 27
3.6. Recommandations ........................................................................................................................ 27
CONCLUSION GENERALE ............................................................................................................ 28
BIBLIOGRAPHIE.............................................................................................................................. 28
ANNEXES............................................................................................................................................ 28

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TABLE DES ILLUSTRATIONS
Liste des tableaux
Tableau N°1 : Expression des consignes des ph cuves 32 et 33 en fonction du temps...…...23
Tableau N°2 : PH et consigne cuve 32 en fonction du temps.........................................…...24
Tableau N°3 : Teneures journalières de l’US et l’objectif visé…………………………….26
Tableau N0
4 : Variation du débit floc en fonction de celui d’US.........................................27
Liste des figures
Figure N01: Cuves de préparation du floculan………………………………………….…20
Figure N02 : Décanteur A15151….....……………………..…………………………..….21
Figure N03 : Courbes des PH cuve 32 et celle des consignes en fonction du temps…......25
Figure N0 4 : courbe de variation d’Uranium au tour de la valeur normal....................….26
Figure N05 : Courbes de variation du débit floculant en fonction du débit U..……..……28

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SIGLES ET ABREVIATIONS
COGEMA (Compagnie Générale de Matières premières nucléaire)
COMINAK (Compagnie minière d’Akouta)
DAGS (Département d’Approvisionnement et Gestion des Stocks)
DG (Directeur Général)
DGRH (Département de Gestion des Ressources Humaines)
DMCO (Département de Mine à Ciel Ouvert)
DRH (Directeur de Ressources Humaine)
DS (département support)
DTM (Département de Traitement de Minerai)
DU (Division Urbaine)
DUT (Diplôme Universitaire de Technologie)
DX (Directeur d’Exploitation)
EPI (Equipment de Protection Individuelle)
HJC (Hauteur Jus Claire)
ISO (International Standard Organisation)
IUT (Institut Universitaire de Technologie)
LIXI (Lixiviation)
MCO (Mine à Ciel Ouvert)
Mo : Molybdène
OHSAS (Système de management Intégrant la Santé et la Sécurité au travail)
PH (Potentiel d’hydrogène)
PPN1 (Précipitation Purification 1)
PPN2 (Précipitation Purification 2)

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QU (Queue d’Usine)
SA (Société Anonyme)
SEE (Service Entretien Engins)
SETN (Service d’Etude et de Travaux Neufs)
SI (Service Informatique)
SMI (Système de Management Intégré)
SMTM (Service Maintenance Traitement de Minerai)
SOMAIR (Société de Mine de l’Air)
SOPAMIN (Société du patrimoine des Mines du Niger)
SORAZ (Société de Raffinerie de Zinder)
TGP (Technologie en Génie Pétrolier)
U (Uranium)
US (Uranyle Sulfate)
UZ (Université de Zinder)
Zr (Zirconium)

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DEDICACE
Je dédie ce travail à l’ensemble de ma famille

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REMERCIEMENTS
Louange à ALLAH le tout puissant de m’avoir permis la santé, le courage de parvenir au
terme de ce travail.
Mes remerciements vont aussi vers :
Tous les enseignants de l’université de Zinder, en particulier ceux de l’institut universitaire de
technologie qui ont contribues à ma formation.
M. BADAMASSI Ibrahim mon tuteur pédagogique enseignant vacataire à l’IUT de Zinder
qui m’a assurer le suivi de ce travail malgré ses préoccupations
M. ZAKARIA Halidou enseignant à l’IUT de Zinder qui a beaucoup contribué à ma
formation
M. OUSMAN Adamou mon tuteur professionnel contre maitre QU à la SOMAIR de nous
avoir donné sa disponibilité, son aide et ses explications qui nous ont facilité la réalisation de
ce travail
M. FALALOU Issa opérateur QU à la SOMAIR de sa contribution considérable à la
réalisation de ce travail
M. YAKOUBA Ibrahim conducteur Camion MCO à la SOMAIR de notre pris en charge tout
au long de notre stage
Tous les agents de la SOMAIR qui ont participé activement à nous donner de renseignements
et documents nécessaire au cours de nos séjours à la SOMAIR.

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RESUME/ABSTRACT
L’obtention du DUT (Diplôme Universitaire de Technologie) à l’IUT de Zinder est
conditionné par un stage pratique de deux (2) mois, après deux années de formation théorique,
pour en fin présenter un rapport. C’est partant de là, que nous avons effectué notre stage à la
SOMAIR avec comme thème : <<Suivi de la décantation de l’Uranyle Sulfate à l’hydrolyse
par floculation>>. Cette étape permette à la SOMAIR d’améliorer la qualité de son produit
sur le marché de l’Uranium. La méthode consiste à un traitement de minerai en hydrolysant
l’uranate contenant d’impureté et en ajoutant du floculant en vue d’éliminer cette impureté.
Ainsi, cette méthode exige le contrôle régulier de plusieurs paramètres.
Mots clés : minerai, décantation, hydrolyse, floculation, Uranyle sulfate.
Abstract :
To obtain an university degree in Techonology from the Zinder University Institue of
Technology is condioned by a two month practicale internship, after two years of training, for
a final report. It was from there that we carried out our training in Somair with the theme :
<<Follow-up of decantation of Uranyl Sulfate to hydrolysis by floculation>>. This step allow
the Somair to improve the quality of its product on the Uranium market. The method consists
of or processing by hydrolyzing the Uranate which contains impurity and adding flocculant to
eliminate this impurity. Thus, this method requires regular control of several parametres.
Keys Words : Minerai, decantation, hydrolysis, floculation, Uranyl Sulfate.

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INTRODUCTION GENERALE

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Le Niger renferme d’important gisements d’Uranium à partir des quels est extrait et traite le
minerai d’uranium en vue de produire l’uranate de soude.
Cette production d’uranate de soude se fait suivant trois étapes après l’extraction du minerai
venant de la mine à ciel ouvert.
La première étape est la réduction granulométrique qui consiste à réduire les blocs de 300 mm
par concassage et broyage pour en avoir des graines de taille maximale 600 micromètres.
La mise en solution et la séparation solide liquide consistant à l’attaque sulfonitrique qui
permette de séparer le liquide riche en uranium et rejeté le solide de faible teneur en uranium
dont le maximum est de 5% et le stockage après décantation des influent dans le bassins
marquera la deuxième étape.
La troisième phase est celle de la précipitation et de la purification qui permette d’éliminer les
impuretés présent dans les influents du bassin de la deuxième phase, pour obtenir à la fin de
l’uranate de sodium sous forme de poudre jaune. C’est ainsi qu’au niveau de cette dernière
étape que parvient la première précipitation et purification (PPN1), cette opération permettant
d’obtenir un produit sous forme de gâteau et de couleur jaune d’où le nom de Yallow cake.
C’est gâteau obtenu est l’uranyle sulfate, mais qui contient toujours de Zr (Zirconium) comme
impureté. Pour faire éliminer cet élément non désiré qui est le Zr, la SOMAIR utilise la
méthode de la décantation à hydrolyse par floculation. Cette décantation se fait dans un
décanteur tout en contrôlant certains paramètres dont entre autre le PH (Potentiel Hydrolyse)
et la quantité du floculant à injecter.
L’excès ou l’insuffisance du débit d’acide et de floculant peut entrainer des pertes
économiques à la somair, c’est qui exige une surveillance de ces paramètres au cours de cette
décantation.

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CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA SOMAIR
La SOMAIR (Société de Mine de l’Air) est une société anonyme (SA) de droit Nigérien, qui
exploite depuis 1971 plusieurs gisements d’uranium à quelques kilomètres d’Arlit dont le
siège sociale est à la ville de Niamey.
Elle a été créée en 1968 et son capitale est détenue à hauteur de 63.6% par AREVA et 36.4%
par la SOPAMIN (société du patrimoine de mines du Niger) de l’agence nigérienne assurant
la gestion de part miniers de l’état Nigérien.
1.1. Historique de la SOMAIR
La somair a été créé le 1er
février 1968 et exploite un important gisement d’uranium.
La mise en exploitation de la première mine Arlette démarra dès la création de la somair.
En 1971 commence la production de minerai d’uranium, parallèlement à la mise en service de
l’usine de traitement. La mine livra à l’usine en première année 494 200 tonnes de minerai,
soit 421 tonnes d’uranium. La première livraison commerciale a eu lieu le 4 février 1971. La
montée puissante de l’appareil industriel permit d’atteindre en 1981 une production de 2100
tonnes d’uranium. En 1982 l’interruption de travaux d’exploitation de COGEMA Niger
laissait aux sociétés minières SOMAIR et COMMINAK le soin d’exploiter les gisements
découverts.
La dégradation du marché de l’uranium fit chuter la production à 875 tonnes extraites en
1988. Le souci de pérenniser ses activités, en augmentant les réserves d’uranium disponibles,
a conduit en 2001 à la reprise de prospection. Ce qui nécessita d’extraire respectivement
1007 et 1066 tonnes en 2001 et 2002. La mise en œuvre de la technique dite lixiviation en tas
en 2009 a permis de traiter le minerai à faible teneur et le meilleur record de 3066 tonnes est
obtenu en 2012.
En fin la Somair a extrait, enfuté et commercialisé 2509.255 tonnes d’uranium en 2015 et vise
2251.766 tonnes en fin 2016.

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1.2. Situation du site d’Arlit
Fondé en 1969, Arlit se situe à l’extrémité du sud Sahara dans la région d’Agadez au nord-est
de la région de Niamey, à 676 Km vers le nord de la région de Zinder.
Ces gisements peu profonds (50 à 80 m) sont exploités par la méthode de la carrière à ciel
ouvert et le minerai est traité sur place pour ensuite être expédié sous forme de l’uranate de
soude riche à 73,5% d’uranium métal vers les usines français d’enrichissement d’uranium.
1.3. Areva et le Niger un partenariat durable
Premier employeur privé et principale partenaire industriel du pays depuis plus de 45 ans,
Areva est un acteur majeur de l’économie Nigérienne. L’activité minière génère d’importants
revenus qui ont un impact positif sur le développement de projets sociaux.
En 2015, la Somair a produit 2509.766 tonnes d’uranium métal sous forme de concentré
d’uranate de soude.
Une exploitation en phase avec le développement local certifiée ISO 14001 et OHSAS
18001, Somair s’est engagé depuis plusieurs années dans un processus d’amélioration de
performances afin de renforcer sa compétitivité sur le marché mondial d’uranium.
En cohérence avec la politique d’AREVA, la présence de la Somair permet la création de
plusieurs employés direct et indirect dont bénéficie directement la population locale. La
Somair favorise par ailleurs l’accès des services sanitaires et sociaux dans une région isolée et
concourt ainsi à l’amélioration de conditions de vie de populations.
Somair emploie 914 salariés en fin octobre 2016 dont plus 98% sont des Nigériens.
1.4. Objectifs de la SOMAIR
Face à la crise économique et financière qui s’est accentués ces dernières années, la SOMAIR
s’est fixé des nombreux objectifs. C’est désormais une production maximale et zéro accident
de travail avec arrêt et à travers un environnement sain en gardant la certification SMI
(Système de Management Intégré) que l’entreprise doit garder pour rester compétitive sur le
marché de l’uranium.
Ceci doit passer par :

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 Réduire le cout de production avec une meilleur productivité ;
 Promouvoir la production et résister ainsi à la morosité du marché international de
l’uranium ;
 Associer l’ensemble de personnel à la recherche d’une meilleure efficacité dans le
cadre de la démarche qualité et progrès ;
 Créer les conditions d’une motivation du personnel et maintenir un climat social
apaisé au sein de l’entreprise ;
 Minimiser l’impact de la société sur l’environnement et entretenir une communication
franche et ouverte avec ses parties prenantes ;
 Veiller à une amélioration continue de santé, la sécurité et à la radioprotection du
personnel et de la population environnante ;
 Enfin certifier aux normes ISO 14001 et OHSAS18001 la Somair s’est engagé depuis
plusieurs années dans un processus d’amélioration des performances afin de renforcer
sa compétitivité sur le marché mondiale de l’uranium.
1.5. Organisation de la SOMAIR
Pour mener ses activités, la SOMAIR est structurée de la façon suivante :
La direction générale dont le siège est à Niamey est représenté par directeur général (DG) .A
cette direction sont rattachés les services administres par un chef d’établissement en la
personne du secrétaire général (SG). Pour exécuter sa mission, le DG est assister d’un
contrôleur général d’un SG, d’un sectaire achat et logistique et d’un Directeur de Ressources
Humaines (DRH).En cas d’absence le SG assure l’intérim du DG.
La direction des exploitations ou se trouve l’usine de production ; est représentée par un
directeur d’exploitation (DX) en même temps chef d’établissement. Il est responsable de la
bonne exécution du budget et programmes arrêtés par le DG.
L’unité industrielle est subdivisée en département (DTM, DMCO, GAGS, DS, DGRH), mais
également en services (Service Maintenance Traitement de Minerai(SMTM) ; Service
Lixiviation(LIXI) ; Service Entretien Engins (SEE) ; Service d’étude et des travaux Neufs
(SETN) ; Service Informatique (SI) ; Division Urbaine (DU).

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1.5.1. Organisation du travail à la SOMAIR
Le temps du travail est régi en fonction de la nécessité de service. Ainsi l’organisation se fait
sur quatre postes dont :
 Le grand poste : de 07h00 à 12h00 et de 15h00 à 18h00 ;
 Le poste 1 : de 05h à 13h00 ;
 Le poste 2 : de 13h00 à 21h00 ;
 Poste 3 : de 21h00 à 05h00 ;
1.6. Les activités de la SOMAIR
Les activités essentielles de la SOMAIR sont l’extraction et le traitement de minerai
d’uranium afin de produire l’uranate de soude qui après transformation et enrichissement dans
d’autres unités du groupe AREVA, est destiné à la fabrication des éléments combustibles
alimentant les centrales nucléaires.
Après l’exploitation des gisements Arlette, Ariege, Taza sud, Tamgak, Tamou, Tabele et
Takzira, la Somair exploite actuellement le gisement d’Artois et Nord Taza
Les activités de la Somair se décomposent en quatre zones géographiques :
o Mine à Ciel Ouvert (MCO) ;
o Zone de Traitement de Minerai ;
o Zone de Maintenance ;
o Zone Sécurité.
La succession des opérations est la suivante :

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1.6.1. Extraction de minerai
Elle se fait à ciel ouvert (de profondeur variant de 50 à 80 mètres) et comporte :
Une phase de couverture réalisée par battage à l’aide de l’explosif ;
Une phase d’extraction de minerai réalisée par tri sélectif.
Le stérile et entreposé en bordure de carrières ou utilisé pour combler les fosses.
Le minerai est transporté à l’usine, ou il est traité pour en extraire de l’uranate de soude.
1.6.2. Traitement de minerai
Le minerai contenant en moyenne 3kg d’uranium par tonne est traité dans une usine situé à
6km du gisement de Tamou. Les phases principales du traitement sont les suivantes :
 Préparation mécanique ;
 Attaque à l’acide ;
 Séparation solide liquide sur filtre à bandes ;
 Extraction de l’uranium par solvant ;
 Réextraction de l’uranium par du carbonate de sodium ;
 Précipitation sodique et production de l’uranate de sodium qui constitue le produit
fini.
Ce dernier est expédié par route puis par bateau vers l’usine de conversion AREVA situé à
Malvési en France.
La somair est une société de mine, qui traite le minerai de l’uranium en vue d’obtenir
l’uranate de soude.
Pour mieux effectuer ce tâche la somair organise son cadre de travail et assure la santé et la
sécurité de ses agents et de l’environnement.

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CHAPITRE 2 : PROCESSUS DE LA DECANTATION DE L’US
A L’HYDROLYSE PAR FLOCULATION
D’une manière général, la décantation est une séparation mécanique sous l’action de la
gravitation de plusieurs phases non miscible dont l’une est au moins liquide.
On peut aussi séparer soit plusieurs liquides non miscibles des densités différentes, soit des
solides insolubles en suspension dans le liquide.
Ce pourquoi à la somair après essorage sur filtre, le gâteau (composé d’Uranium et
Zirconium) qui tombe sur la cuve agitée suit une hydrolyse. Donc pour éliminer le zirconium
qui a été précipité avec l’uranium, l’uranate est dissout par ajout de l’acide sulfurique à un pH
contrôlé avant d’être envoyé dans le décanteur. L’opération permet de remettre l’uranium en
solution tout en laissant le zirconium sous forme précipité. Cette décantation est l’une des
étapes de la première précipitation et purification (PPN1).
La solution d’uranyle sulfate obtenue est envoyée dans un décanteur pour séparer les
hydroxydes de zirconium de l’uranate de soude.
2.1. Notion de la PPN1
Les minerais provenant de la MCO suivent plusieurs traitements à l’usine. Au cours de son
traitement il se retrouve à l’état liquide à sa sortie des ateliers solvant (UC).
L’UC produit dans les ateliers solvant est envoyé dans une succession des cinq (5) réacteurs
avec l’ajout de la vapeur et de la soude dans certains d’entre eux (début de la PPN1). Le
produit US obtenu à la sortie du cinquième réacteur est acheminé vers le décanteur A15151,
pour une décantation de l’US et du filtrat, puis l’US est envoyé sur le filtre pour en fin obtenir
le gâteau sur le filtre, ce qui fait l’objet de notre travail. Voir l’annexe 1
2.2. La dissolution de l’uranate
Pour éliminer le zirconium qui à précipiter avec l’uranium, le gâteau d’uranate issu de la
première précipitation et purification à la jeté du filtre étant lavé et essoré et introduit dans
une séries de deux (2) cuves agité (cuve 32et cuve 33), avec un ajout d’acide sulfurique
(H2SO4) et des eaux industrielles.

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La réaction d’hydrolyse de l’uranate est la suivante :
U2O7Na2 + 3H2SO4 —> U2O4 (SO4)2 + Na2SO4 + 3H2O
2.2.1. L’acide injecté
L’acide sulfurique est un réactif à 98% d’acidité qui par excellence permet la solubilisation de
l’uranium, c’est pourquoi que la somair l’utilise depuis à l’attaque ou se fait l’élimination de
la grande partie des impuretés .pour l’impureté qui échappe jusqu’à obtenir le gâteau jaune à
la PPN1, la somaire utilise de H2SO4 pour élimination tout en respectant un PH au cours de la
dilution à une valeur qui varie de 3 à 3,50.
2.2.2. Diluant
Le diluant représente le constituant principal d’un solvant industriel et du cout est un facteur
économique essentiel. La somaire utilise industriellement les eaux provenant de deux (2)
niveaux qui sont :
 Les eaux de lavages toile
 Les eaux du lavage séquentiel de la boue de zirconium provenant du décanteur. Voir
l’annexe 2
2.3. Floculation
Processus physico-chimique au cours duquel des matières en suspension dans un liquide
s’agglomèrent par ajout du floculant pour former des particules plus grosses généralement très
poreuse.
Ce composé organique chimique favorise la décantation par sa capacité de regrouper les
particules solides afin de facilité la séparation.
La somair utilise deux types de floculant dont le FA 105 et le super floc. Ce dernier est celui
qui convient au niveau de la décantation de l’US à hydrolyse par floculation.

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2.3.1. Préparation du floculant
La préparation du floculant consiste à envoyer de l’eau dans une cuve de 15cm et de verser
5kg du super floculant, qui est un composé organique chimique de la couleur blanche, à un
certain niveau aux environs de 7 à 8cm. Un agitateur est mis automatiquement en jeu, à un
niveau d’environs 12 à 13cm de l’arrivé d’eau.
Figure N0
1: Cuves de préparation du floculant
Source : Document du terrain ABDOU Elhadji Mahaman Maman, DUT, TGP2
2.4. Décantation
La solution d’uranyle sulfate obtenue étant chargé en hydroxyde de zirconium. Elle est
envoyé dans un décanteur munis d’un agitateur qui est mis à une faible vitesse d’agitation afin
de séparer les hydroxydes de zirconium par ajout de floculant tout en contrôlant également
son débit.
La séparation des phases est obtenue dans le décanteur, le liquide (Uranyle Sulfate) est
remonté par la partie supérieure du décanteur, tandis que le solide (boue) est plombé par le

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floculant vers la partie inférieure du décanteur. L’uranyle Sulfate concentré à (0.15% en mo et
0.08% en Zr) est récupéré par surverse du décanteur.
Figure N0
2 : Décanteur A15151
Source: Document du terrain ABDOU Elhadji Mahaman Maman, DUT, TGP2
2.4.1. Uranyle Sulfate (US)
L’Uranyle Sulfate est un liquide de couleur jaune claire très riche en uranium (environs 75%
de l’Uranium) obtenu à la partie supérieure du décanteur et qui est envoyé vers la cuve
S45153, puis par biais des pompes 54, sont renvoyés dans les bacs SOLO, et de là vers la
cuve S45164.
Les pompes 64 envoient le produit vers les pompes 39 qui sont des pompes de surpression,
pour renvoyés de nouveau le produit de la cuve 64 avec pression vers le cristallisoir, pour
continuer le traitement avec la deuxième précipitation et purification (PPN2).

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2.4.2. Boue de zirconium
La boue de zirconium issue de la décantation contient quelques proportions d’uranium. Pour
soutirer cette quantité d’uranium, la somair procède avec la méthode du lavage séquentiel qui
consiste à faire une série de lavage de la boue de zirconium dans les cinq (5) réacteurs comme
suit :
La méthode consiste à soutirer la boue du décanteur et de l’envoyé vers la cuve 61 pendant 30
minutes, ensuite il y a l’arrivé d’acide qui se fait en même temps que l’arrivé d’eau de dilution
jusqu’à 15 minutes.
Pour mieux homogénéité la solution l’agitateur se mis automatiquement en agitation et la
solution est renvoyé dans le réacteur (R1) avec l’ajout de super floc pour faire plomber la
boue vers le bas. La solution est laissée au repos pendant six heures (6h) du temps pour bien
se décanté. Le jus claire obtenu après décantation est stocké dans le décanteur trois (3) afin
d’être utilisé comme agent diluant pour la dilution de l’acide au cours de l’hydrolyse. La boue
de zirconium est renvoyé vers la cuve 61 et le processus se répète jusqu’à effectuer les cinq
(5) lavages. La boue après le cinquième lavage est envoyé vers le décanteur quatre(4).
Le processus qui se répète dans tous les réacteurs est le même, seul le volume du floculant a
injecté les diffère et le système du lavage est automatique.
Les volumes suivants 250L ; 200L ; 150L ; 100L ; 75L représentent respectivement les
volumes de réacteurs R1 ; R2 ; R3 ; R4 et R5.
Comme toutes les autres sociétés, la somair est aussi une société économique, qui extrait et
traite des gisements économiquement exploitables. Pour en faire éliminer les éléments non
désirés de l’uranium, la somaire dispose plusieurs techniques. Le zirconium est l’un de ces
éléments non désirés et qui échappe dans plusieurs étapes d’élimination des impuretés, par ses
caractéristiques très proche de celles de l’uranium.
La décantation à l’hydrolyse est la méthode utilisée pour son élimination. La boue de
zirconium séparé de l’uranyle sulfate suit un autre traitement permettant de soutirer la
maximum d’uranium qui n’a pas bien été soutirer.

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CHAPITRE 3 : LES PARAMETRES INFLUENT SUR LA
DECANTATION DE L’US A HYDROLYSE PAR
FLOCULATION
La décantation par hydrolyse débute par la mise en solution du gâteau à l’acide sulfurique et
de diluant. L’objectif de cette hydrolyse est de mettre l’uranium en solution et précipité le
zirconium pour qu’on ait la séparation. Le contrôle de certains paramètres, comme le PH, le
débit diluant sont nécessaire pour une bonne hydrolyse. Le débit de floculant et aussi à
contrôler pour une décantation efficace.
La somair passe à un contrôle régulier du ph de l’hydrolyse dans la cuve 32 et33, le débit
d’eau de dilution, la concentration en uranium à la sortie du cuve 33 ainsi que le débit de
floculant.
3.1. Notion de la consigne
La consigne est la valeur d’un paramètre quelconque que l’on souhaite obtenir, fixée par un
opérateur pour un bon fonctionnement de l’hydrolyse. En cas de la non-conformité d’un
paramètre, la consigne sert de base pour son réajustement, soit en augmentant sa valeur soit
en la diminuant.
Tableau N°1 : Expression des consignes des ph cuves 32 et 33 en fonction du temps
Temps
(heures)
7 11 15 18 23
Consigne du
PH cuve (32)
3.35 3.35 3.30 3.35 3.35
Consigne du
PH cuve (33)
3.25 3.25 3.20 3.25 3.25
Source : SOMAIR ;Novembre 2016

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23
3.2. Le débit de dilution
Pour diminuer l’acidité de l’acide sulfurique, on ajoute de l’eau industrielle à un débit
contrôlé, pour éviter une mauvaise séparation au niveau du décanteur.
A la somair, au cours de la décantation à l’hydrolyse, le contrôle du débit de dilution se fait
chaque une heure du temps.
3.3. Le potentiel d’hydrogène (PH)
Le PH est un indicateur qui indique le niveau de l’hydrolyse. Le diluant est utilisé pour diluer
la solution, mais pour en savoir le niveau de cette dilution, il est nécessaire de passer à la prise
du PH de la solution. Ce pourquoi au cours de l’hydrolyse pour la décantation, la somair
effectue régulièrement la mesure du PH dans les cuves 32 et 33.
3.3.1. Le PH dans la cuve 32
La cuve 32 est celle de l’hydrolyse, c’est dans cette cuve que se fait le mélange du gâteau, de
l’acide et de l’eau de dilution. Le Ph dans cette cuve est contrôlé en fonction du temps comme
l’indique le tableau suivant.
Tableau N°2 : PH et consigne cuve 32 en fonction du temps
Source :SOMAIR ;Novembre 2016
Temps (heure) 7 11 15 18 23
PH Cuve 33 3.38 3.11 4.07 3.31 3.28
consigne 3.35 3.35 3.30 3.35 3.35

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24
Figure N0
3 : Courbes des PH cuve 32 et celle des consignes en fonction du temps,
Source : Rapport de Stage Abdou Elhadji Mahaman Maman, DUT, TGP2
NB : Série 1 : courbe des ph en fonction du temps ;
Série 2 : courbe des consignes.
L’analyse de ces courbes montre qu’à 15h la valeur du ph atteint une valeur supérieur à 4, la
baisse de la consigne à ce même instant à entrainer une baisse du ph à 16h ce qui montre que
le ph de la solution est contrôler au cours de l’hydrolyse.
3.3.2. Le PH à la sortie de la cuve 33
La cuve 33 est la cuve de la correction, car elle permet de corriger l’hydrolyse effectuée dans
la cuve 32 en ajoutant de l’acide dans cette cuve.
Le processus de variation des ph dans cette cuve est le même que celui de la cuve 33, à la
différence que dans cette cuve la valeur de la consigne est inférieur à celle de la cuve 32.
3.4. La teneur de l’Uranium dans l’US envoyé dans le décanteur
La teneur souhaité dans la solution envoyé vers le décanteur est de 40 à 45g/l. Le tableau
suivant représente les teneurs en U en fonction des jours du 25/10/10216 au 05/11/2016.
2,5
2,7
2,9
3,1
3,3
3,5
3,7
3,9
4,1
4,3
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
PHcuve32etconsigne
temps (h)Série1 Série2

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25
Tableau N°3 : Teneures journalières de l’US et l’objectif visé
Jours
26/10/16
27/10/16
28/10/16
29/10/16
30/10/16
31/10/16
01/11/16
02/11/16
03/11/16
04/11/16
05/11/16
Teneur US (g/l) 46.
11
39.
11
40.
39
41.
37
42.
11
42.
58
39.
71
38.
85
38.
78
39.
29
40.
44
Objectif (g/l) 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
Source : SOMAIR ; Novembre 2016
Figure N0
4 : courbe de variation d’Uranium au tour de la valeur normal,
Source : Rapport de Stage Abdou Elhadji Mahaman M. DUT, TGP2
L’analyse de ces courbes montre que la courbe des teneurs en U dans tous les jours tourne au
tour de la courbe objectif, ce qui explique un bon déroulement du procédé pendant ces jours.
38,00
39,00
40,00
41,00
42,00
43,00
44,00
45,00
46,00
47,00
TIENEURENU
JOURS
Teneur en uranium objectif

ooooo
26
3.5. Le débit floculant
Le floculant est un composé indispensable pour la décantation à l’hydrolyse. Son ajout dans la
solution est variable au cours du temps, soit en fonction de hauteur de jus claire, ou en
fonction du débit de l’US.
3.5.1. Variation du débit floculant en fonction du débit US
Le débit US, est un facteur agissant sur le débit floculant. Le tableau suivant celui des donnés
des débits US et floculant de la date du 26/10/216 au 26/11/16
Tableau 4 : Variation du débit floc en fonction de celui d’US
Jours
26/10/16
27/10/16
28/10/16
29/10/16
30/10/16
31/10/16
01/11/16
02/11/16
03/11/16
04/11/16
05/11/16
06/11/16
Débit US (l/h) 52
50
50
83
56
67
65
00
78
83
53
75
68
33
745
8.7
75
41
5041 7333
.3
8041
.7
Débit floc (l/h) 24
7.1
20
0
18
8.9
11
4.3
10
8.3
12
3.3
15
0
15
6.8
15
0
146.
9
114.
8
156.
3
Source : SOMAIR ;Novembre 2016

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27
Figure N0
5 : Courbes de variation du débit floculant en fonction du débit US,
Source : Rapport de Stage Abdou Elhadji Mahaman Maman, DUT, TGP2
L’observation de ces courbes montre qu’aux dates du 29/10/16 ; 02/11/16 et 06/11/16, la
courbe du débit US augmente avec celle du débit floc, cela signifie qu’une augmentation du
débit US entraine une augmentation du débit floculant.
3.5.2. Variation du débit floc en fonction de Hauteur Jus Clair (HJC)
La floculation est considéré comme normale si la HJC atteint le 1.5 mètres. Au-delà de cette
hauteur les opérateurs commencent à diminuer le débit floc et au-dessous de cette hauteur ils
augmentent le débit.
3.6. Recommandations
Pour minimiser les pertes économiques à la somair nous recommandons :
 D’augmenter les nombres de contrôleurs ;
 De passer à la prise du ph dans les cuves 32 et 33 chaque 1 heure du temps au lieu de
4 heures pour être à jours si un problème persiste le plus vite possible, à fin d’éviter un
arrêt ou une surconsommation de floculant.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500Débit(l/h)
joursDébit US Débit floculant

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28
Pour mieux avoir une bonne décantation de l’US à l’hydrolyse par floculation, il est
nécessaire de mettre la pression sur le contrôle des paramètres d’hydrolyse, ainsi que le débit
de floculant, la teneur de l’US envoyé dans le décanteur et la HJC dans le décanteur.

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29
CONCLUSION GENERALE

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30
L’uranium est un élément trop recherché dans le monde, et son traitement demande beaucoup
de travaux physiques et moraux.
Le stage à la SOMAIR, nous a permis de suivre les étapes de son traitement, particulièrement
à la première précipitation et purification au niveau de la décantation de l’US à l’hydrolyse
par floculation. L’objectif de cette décantation et de libérer l’uranium de l’élément non désiré.
Le floculant utilisé à ce niveau est le super floculant, qui permet de densifier le zirconium
pour bien l’éliminer de l’Uranium. L’hydrolyse effectuée consiste à mettre l’uranium en
solution tout en laissant le zirconium sous forme précipité pour que la séparation soit possible.
Au cours de cette décantation, plusieurs paramètres sont contrôlés à un intervalle de temps
régulier. L’absence des contrôles réguliers de ces paramètres peut provoquer deux (2)
problèmes majeurs :
La surconsommation du floculant ;
Le mauvais soutirage de l’uranium de l’élément non désiré.
Dans tous les cas de figure le problème rencontré est économique. Ce pourquoi que nous
suggérons à la somair de mettre plus de rigueur par rapport au contrôle des paramètres de la
décantation de l’US à l’hydrolyse par floculation pour minimiser les pertes économiques.

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31
BIBLIOGRAPHIE

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32
Rapport de stage
Abdou jigo Mamane, A (2014) : prévention du risque incendie sur le lieu de travail : cas de la
SORAZ
Karim Mohamed (2008) : connaissance du procédé de traitement de minerai d’uranium à la
SOMAIR
Cours
Traitement de minerai du Badamassi Ibrahim en deuxième année de licence professionnelle
2015-2016.
Site internet
www.société chimique de France.fr/extras/données/acc.htm
www.inrs.fr.fiche tox/ft 30.htm
www.france.maconnerie.org/menu-gauche /symbolisme/glomairefm.htm
https://fr.m.wikipedia.org/dissolution
https://fr.m.wikipedia.org/wiki/decantation
http://fr.wikipedia.org/wiki/acide_sufurique
http://www.areva.com/FR/activites.65/somair-a-la-recrerche-d-une-plus-grande-
competitive.html
http://www.rfi.fr/afrique/201401113.nigersalaries.somair-greve-arlit-areva-uranium-synamin

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33
ANNEXES

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

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