ÉTUDE, CARACTÉRISATIONS, PROPRIÉTÉS D’USAGE ET VALORISATION DE LA ZÉOLITHE (MORDENITE) DU GISEMENT DE TUF DE TINEBDAR-ALGÉRIE

L’étude de traitement de tuf, consiste à expérimenter des procédés de séparation physiques (séparation gravimétrique, magnétique et classification par hydrocyclone) et physicochimiques (la flottation) dans le but d’exploiter et de valoriser cette matière première de tuf zéolithique du gisement de Tinebdar (W. Béjaia) comme matériau de construction. Des échantillons représentatifs prélevés du site ont été soumis à des tests physiques basées sur les propriétés spécifiques des minéraux utiles et de gangue. Il était question de valoriser le tuf-modernite afin de réduire ou éliminer les proportions de gangue contenue dans la matière première.

CARACTERISATION-ENRICHISSEMENT DES GRES PAUVRES D’EL-AOUANA : CAS DE L’USINE DE VERRE (AFRICAVER) / JIJEL

Dans un but d’améliorer la qualité des matières premières du Nord Est d’Algérie et leur application dans le domaine du verre, des échantillons de grès d’ElAouana (Jijel) ont été soumis à une caractérisation physico-chimique. Pour se faire, des techniques d’analyses ont été utilisées telles que la diffraction à rayons X, la spectrophotométrie d’absorption atomique et enfin une analyse granulo-chimique par tamisage. D’après ces analyses, on s’aperçoit que la matière première de grès renferme principalement du quartz (SiO2), contenant principalement des inclusions ferrifères qui représentent des impuretés lors de la fabrication du verre. L’objectif de ce travail se rapporte à l’étude d’une séparation magnétique à haute intensité pour obtenir de la silice à haute pureté tout en réduisant l’oxyde de fer aux normes admissibles pour l’élaboration des verres. Ainsi, les résultats d’essais obtenus par ce procédé sont encourageant en teneur titrant 99,02 % SiO2 et 0,1 % Fe2O3. En outre, un procédé de lixiviation à l'aide d'acide chlorhydrique a été réalisé dans diverses conditions expérimentales; les paramètres de lixiviation étudiés concernent la concentration d’acide chlorhydrique, la température et le temps de contact. Les résultats obtenus par lixiviation acide sont très significatifs car ils présentent une meilleure élimination de l'oxyde de fer après 150 minutes de traitement à la température de 90 °C avec une concentration de 3 mol/l, le concentré final obtenu titre 99,16 % SiO2 d’une teneur de 0,01 % Fe2O3. Mots-clés: Jijel, Grès, Caractérisation, Séparation magnétique, Lixiviation, Verre.

CONTRIBUTION À L’ÉTUDE D’UNE VALORISATION DES DÉCHETS MINIERS, CAS DES STÉRILES FRANCS DE LA MINE DE BOUKHADRA - TÉBESSA

La mine de Boukhadra utilise une méthode d'exploitation minière combinée (à ciel ouvert et souterraine) caractérisée par un relief montagneux. Elle exploite le minerai de fer de type hématite avec une teneur moyenne de 50 % par contre, elle génère annuellement des milliers de tonnes de déchets miniers en roches stériles qui sont déposés à proximité du village minier situé en aval de la mine. Cependant, ces rejets miniers peuvent nuire à l'environnement et en particulier à la santé humaine, ce qui nécessite des solutions urgentes. Pour résoudre ce problème environnemental, une gestion intégrée par la valorisation des déchets miniers est exigée d’une part à réduire le volume des stocks et d'autre part à minimiser leurs impacts environnementaux. Les travaux menées sur les déchets miniers de fer de Boukhadra ont permis de déduire que les stériles francs sont constitués de calcaire, d'hématite, de marnes grises et jaunes, d’une teneur moyenne de 20 % en Fe2O3, les analyses minéralogique et granulo-chimique effectuées ont permis de révéler que la classe riche en fer (27,67 % Fe2O3) se situe entre -0,5 + 0,25 mm. En se basant sur les propriétés physiques de ces déchets miniers, la susceptibilité magnétique a été prise en compte pour l’enrichissement des minéraux de fer faiblement magnétiques par séparation magnétique à haute intensité en voie sèche (SMHI). Lors de la séparation, nous avons tenu compte de la granulométrie et de l'intensité du courant électrique. Des essais par (SMHI) montrent que la fraction (-0,5 + 0,25 mm) testée à 12 A offre un concentré de fer de 40 % Fe2O3 contre un rejet de 43 % CaO, 15 % SiO2, 8 % Al2O3 et 2 % Fe2O3. Le procédé par SMHI nous a permis d'une part la récupération d'un produit commercialisable et d'autre part, les rejets issus de la séparation magnétique peuvent être utilisés dans d’autres domaines tels que les cimenteries, les céramiques, matériaux de construction, etc. En outre, et selon les caractéristiques naturelles des déchets, nous préconisons la valorisation des déchets miniers par tri optique qui se base sur la différence de couleur (RVB) des minéraux à séparer en utilisant trois (3) trieurs optiques équipés de caméras couleurs. Le procédé suggéré est très efficace, il permet de récupérer des particules de taille supérieure à 10 mm et il génère par conséquent peu de poussière. De ce fait, la valorisation et la gestion intégrée des déchets miniers sont les préoccupations majeures d’un développement durable de l’industrie minière Algérienne. Mots clés : Mine de fer, Boukhadra, déchets miniers, séparation magnétique, tri optique, gestion, valorisation, développement durable.

Caractérisation physico-chimique et enrichissement des matières premières feldspathiques d’Ain-Barbar-Annaba : applications aux secteurs céramiques et verreries

Les feldspaths sont répandus dans l’écorce terrestre mais seuls les feldspaths potassiques et sodiques sont très recherchés dans l’industrie céramique et verrière. Pour qu’ils soient utilisables, ces matériaux doivent contenir très peu d’impuretés nocives d’oxyde de fer et surtout de silice. La carrière d‘Ain Barbar exploite la matière feldspathique (feldspath potassique) de teneurs moyennes respectives 76.21 SiO2; 13.39% Al2O3; 8.40% K2O; 0.79 % Fe2O3 et 0.29% Na2O. Toutefois, on constate un taux très élevé en quartz ce qui diminue la valeur du produit marchand et une teneur élevé en oxyde de fer ce qui donne au produit fabriqué des aspects de coloration le rendant impropre à la commercialisation. A cet effet, une caractérisation minéralogique et chimique a été réalisée sur des échantillons prélevés du site d’extraction de la substance utile. Des échantillons soumis à des tests de pré-concentration granulométrique (PCG), une séparation magnétique à haute intensité (SMHI) suivie d’un enrichissement par flottation (FLOTT) avec un nouveau modificateur révèlent des résultats significatifs en teneur et en récupération de l’orthose. Les concentrés obtenus par flottation offrent des teneurs moyennes de 15.16 % Al2O3, 70.40 % SiO2, 0.03% Fe2O3; 13.51% K2O et 0.14% Na2O soit une récupération de 90% d’orthose contre 8% de rejet de quartz. Les résultats obtenus sont très notables en qualité du produit enrichi pour son utilisation industrielle en verres et en céramiques.

Caractérisation physico-chimique et enrichissement des minerais de fer : cas du gisement d’Anini, Sétif-Algérie

Au cours de ces dernières années, l'accent est mis sur le développement de l'industrie minière algérienne, par la création d’un nouveau complexe métallurgique de Bellara (Jijel), la capacité de production prévue est de 5 millions de tonnes par an pour satisfaire la demande croissante en acier. L’objectif de cette thèse est d’étudier les possibilités d’enrichissement du minerai de fer de Djebel Anini (wilaya de Sétif) de la filiale publique Spa SOMIFER, du groupe FERPHOS (Algérie), et de développer ces ressources minérales afin de les utiliser dans l'industrie métallurgique et { titre d’exemple le complexe Arcelor-Mittal Annaba, Algérie. Des échantillons représentatifs ont été prélevés dans le site de la mine de fer d’Anini situé au Nord-Ouest de la ville de Sétif. Après échantillonnage, une caractérisation granulo-chimique et minéralogique a été réalisée. Cependant, les analyses effectuées par (DRX, FX et MEB) montrent que ce minerai est du type de fer hématitique à gangue argilo-siliceuse. Les teneurs moyennes en Fe2O3, SiO2 et en Al2O3 sont respectivement de 55%, 26.20% et 12%. Les informations récoltées après plusieurs tests préliminaires d’enrichissement par lavage (tamisage humide) du minerai révèlent des résultats notables en teneur de fer soit 62% Fe2O3, (2 { 3)% de quartz et de (2 { 3) % d’argile. Les essais effectués par séparation magnétique humide révèlent d'une part des résultats significatifs en teneur en fer de 65.11% contre 2,46% SiO2 et 1,73% Al2O3 et d'autre part le produit enrichi répond aux normes exigées par la métallurgie, les rejets issus des processus peuvent être utilisés comme ajout dans la préparation du ciment. Mots-Clés : Algérie, Anini, minerai de fer, caractérisation, granulométrie, enrichissement, sidérurgie, cimenterie.

Caractérisation des matériaux de construction et impact de la préparation mécanique sur l’environnement : Cas du gisement de granite de Kef Bouacida-Annaba, Algérie

Le massif de l‟Edough situé au nord de l‟Algérie (Wilaya de Annaba) est un socle métamorphique polycyclique recouvert par une couverture tectonique méso-cénozoïque et recoupé par des roches magmatiques diverses. En aval du Mont de l‟Edough se trouve la carrière d‟agrégats du Kef Bouacida situé dans la wilaya d‟Annaba, qui exploite des matériaux naturels de granite (granodiorite). Pour mieux cerner les caractéristiques naturelles de la roche granitique et atteindre les objectifs recherchés par cette étude, des échantillons représentatifs sont prélevés dans le site puis ils sont soumis à des observations sous microscopie polarisante et à la diffraction des rayons X ainsi qu‟à des essais géotechniques. Suite à l‟étude minéralogique des lames minces, les minéraux identifiés sont le quartz, les plagioclases, la muscovite à côté de la biotite, l‟amphibole et du feldspath potassique. La roche mise à l‟analyse microscopique est un granite gris à cristaux de feldspath noir et de mica blanc. En outre, des travaux de recherche ont été menés sur la caractérisation physico-chimique et l'analyse des aéro-particules de matériaux de construction (granulats) générés par la station de concassage - criblage qui sont déposées par gravité autour de la carrière. Pour se faire, sept (7) stations de prélèvement ont été positionnées tout autour de la carrière pour mesurer de façon continue l‟évolution de la quantité et de l‟émission des particules en sédimentation. Selon les résultats obtenus, la zone la plus sensible se situe à proximité de la station de concassage - criblage qui révèle une concentration significative de poussières de 2.74 g/m²/ jour (soit 83.34 g/m2/mois) alors que le seuil toléré par la norme AFNOR ne dépassant 1 g/m²/jour (soit 30 g/m2/mois). Pour résoudre ces nuisances, l‟entreprise minière doit disposer d‟un équipement pour réduire les émissions de poussières ayant un impact direct sur la santé humaine (pneumoconiose, silicose) et d‟une composition granulométrique de taille inférieure à 3mm). Mots clés : Algérie, Kef Bouacida, Carrière de granulat, Préparation mécanique, Caractérisation,

Comportement du laitier de l’usine sidérurgique d’El-Hadjar sur le mélange clinker : Cas ERCE Hadjar-Soud, Skikda

Revalorisation et désulfuration environnementale des rejets de traitement de minerai Zinc cas de la mines de Chaabet El-Hamra –Setif- (Algérie)

Les rejets miniers de la mine de Chaabet El Hamra contiennent des sulfures tels que la pyrite (FeS2), la galène (PbS), la chalcopyrite (CuFeS2) ce qui présentent un danger pour l’environnement. Les minéraux sulfurés sous l’effet de l’oxygène et en présence d’eau, provoquent un phénomène de drainage minier acide (DMA). Pour se faire, des échantillons prélevés dans le site des rejets miniers sulfurés de la mine de Chaabet El Hamra puis soumis à des analyses chimiques ; une teneur moyenne en soufre qui titre 9%. Les analyses par diffractomètre à rayons X confirment la présence d’une inclusion considérable de pyrite contenant des minéraux secondaires de blende et de galène. Pour contrer le problème de drainage minier acide, des essais ont été orientés vers un procédé de désulfuration environnementale, par flottation de la fraction riche en pyrite à dépression de la matrice minéralogique pauvre en soufre contenant des métaux lourds de zinc et de plomb. Les résultats ainssi obtenus par flottation sont notables en récupération de soufre de pyrite contre des rejets contenant une proportion considérable en métaux lourds, en particulier le minéral de blende (ZnS). Par ailleurs on préconise le recouvrement de la fraction riche en pyrite avec des matériaux de calcaire pour neutraliser le potentiel acide. Les rejets miniers pauvres en soufre doivent être aussi recyclés pour d’une part la récupération du zinc et d’autre part réduire la teneur en métaux lourds (ETM) pour éviter toute contamination de l’eau et du sol. Mots clés : Rejets miniers, Minerais sulfurés, DMA, Caractérisation, Désulfuration

Contribution à l’étude d’un enrichissement des déchets miniers : cas des stériles francs du gisement de phosphate de Djebel Onk - Tébessa

Les déchets miniers représentent des rejets miniers issus de l’extraction et du traitement des minerais. Ces derniers posent et d’une manière intempestive de gros problèmes qui ayant un impact potentiellement négatif (pollutions du sol ; de l’air et de l’eau) sur l’environnement et l’économie du pays. Pour cette raison une réutilisation des déchets miniers comme matière première alternative dans les matériaux de construction est une solution environnementale prometteuse. En outre, cette voie de mise en valeur des déchets miniers permet de réduire les grandes quantités qui occupent une grande surface sur le carreau de la mine ainsi que la préservation des ressources naturelles non renouvelables exploitées intensivement dans la construction (argiles, calcaire, sable….). Dans le cadre d’un développement durable et en particulier du respect de l’environnement, des producteurs de ciment se sont intéressés à l’incorporation dans le ciment de certains sous-produits industriels, susceptibles de développer des propriétés hydrauliques intéressantes avec peu d’investissement d’où la nécessité de trouver des différents types de ciment moins couteux et avec des propriétés physico-mécaniques demandées conduit les industriels à produire des ciments contenant outre le clinker des ajouts secondaires (d’origine naturelle ou sous-produits industrielle) avec des proportions plus ou moins importantes. Les ajouts minéraux souvent utilisé dans la fabrication du ciment sont principalement le laitier de hauts fourneaux et les pouzzolanes, d’autres matériaux locaux peuvent être utilisés comme les déchets industriels (les phosphogypses, les déchets des briques, déchets de marbre, déchets de lin textile). Ces types des déchets ne peuvent être considérés seulement comme un déchet mais plutôt comme sous-produits et une source d'un ou plusieurs éléments de valeur commerciale. La démarche de notre étude consiste dans un premier temps à caractériser les stérile francs de phosphate de gisement de djebel Onk Tébessa et ensuite une étude comparative entre l’utilisation de ce type de déchet comme ajout dans la fabrication du ciment et d’autre ajouts tel que le laitier (sous-produit de l’industrie sidérurgique) et la pouzzolane (d’origine naturelle) et voir leurs influences sur la qualité du ciment étudier CPJ – CEM II 42,5. D’après les résultats des différents essais, l’utilisation des stériles francs de phosphate comme ajout dans la fabrication du ciment révèle des meilleures résistances à la traction par flexion et la compression simple pour tous les âges et tous les pourcentages par rapport aux autres ajouts. De ce fait, cette étude montre qu’il est possible d’une part d’additionner au ciment une certaine quantité de stériles francs de phosphate de Djebel Onk, et d’autre part de procurer au ciment des propriétés physico-mécaniques intéressantes et ce même avec un pourcentage d’ajout allant jusqu’à 30 % . Mots clés : Djebel-Onk- Tébessa, Déchets miniers, Stériles de phosphate, Caractérisation physico-chimique, Ciment.

Contribution à l’étude d’impact des carrières de granulats d’Héliopolis- Guelma sur l’environnement : réhabilitation des sites miniers et développement durable».

RÉSUMÉ Le secteur de l'exploitation minière et des carrières a connu une expansion significative ces dernières années, en raison du développement industriel mondial, marqué par la construction de grands bâtiments et diverses infrastructures. Ces réalisations nécessitent des quantités importantes de gravier, extrait par l'exploitation des carrières. Toutefois, cette exploitation engendre des conséquences environnementales qui affectent négativement l'environnement et la santé humaine. Parmi ces impacts, on note les émissions de poussières minérales qui polluent l'air et la végétation, ainsi que le risque de contamination des ressources en eau, tant de surface que souterraines. Cette pollution est exacerbée par l'érosion des sols et les fouilles profondes qui exposent les couches internes du sol, permettant ainsi aux eaux de pluie d'entrer en contact avec les déchets des carrières, augmentant ainsi le risque de transfert des polluants et des toxines dans le sous-sol, ce qui entraîne une dégradation de la qualité des eaux souterraines (aquifère). Cela a des effets Sévères sur la santé humaine et l'écosystème en général. Dans cette recherche, nous examinerons les méthodes d'exploitation de la carrière de gravier située dans la région d'Héliopolis, à Guelma, à l'Est de l'Algérie, dans le but de mettre en lumière les processus mécaniques responsables de la propagation de la pollution dans la région. Les analyses que nous avons effectuées sur des échantillons de poussière résultant des différentes opérations d'extraction telles que le dynamitage, le concassage, le broyage et le criblage, ont révélé des concentrations variables de divers éléments chimiques de tailles différentes, nous avons constaté une forte présence de calcite par rapport à d'autres éléments comme le dioxyde de silicium. Cependant, cela ne signifie pas que ces substances sont sans danger même les particules fines d'une taille inférieure à 10 micromètres et 2,5 micromètres (PM10, PM2.5) représentent une menace pour la santé respiratoire humaine, en particulier pour les travailleurs des carrières qui y sont exposés de manière plus importante que d'autres. L'exposition continue à la silice, à la dolomite et à la calcite peut entraîner des maladies respiratoires incurables et cancérigènes, d'autant plus que la zone étudiée se trouve à proximité d'une zone résidentielle, à seulement quelques mètres des stations de concassage. De plus, les échantillons de plantes et d'arbres prélevés dans des exploitations agricoles très proches de la carrière ont montré l'impact de cette pollution par les poussières, qui recouvrent les feuilles, les empêchant de recevoir la lumière du soleil, ce qui entrave leur photosynthèse et ralentit leur croissance. En outre, les analyses des échantillons d'eau et de sol ont révélé la présence des mêmes éléments polluants. Ainsi, toutes les analyses que nous avons menées ont conduit aux mêmes conclusions. Par conséquent, il est impératif de prendre des mesures urgentes pour atténuer les effets des poussières émises par la carrière, afin de réduire les impacts négatifs sur l'environnement et la santé, et d'encourager les projets de réhabilitation des sites miniers exploités, en vue de réaliser un développement vert et durable. Mots clés : Carrières de granulats, impacts environnementaux, Poussières minérales, Maladies respiratoires, Pollution atmosphérique, Héliopolis.