Cours de chimie minérale industrielle

Leçon 1 • Propriétés physiques et optiques

Enseigne la dureté, le clivage, l'éclat et les constantes optiques comme outils d'identification. Relie les propriétés mesurables aux décisions de traitement et de contrôle qualité.

Leçon 2 • Environnements de formation des minéraux

Présente la genèse ignée, sédimentaire et métamorphique des minéraux industriels. Explique comment l'environnement de formation contrôle la pureté et la géométrie du gisement.

Leçon 3 • Introduction aux marchés des minéraux industriels

Décrit les catégories de matières premières, les secteurs d'utilisation finale et la structure de la chaîne de valeur. Fournit le contexte économique pour les décisions techniques prises plus tard dans le cours.

Leçon 4 • Systèmes de classification des minéraux

Couvre les schémas de classification de Dana et Strunz ainsi que leur pertinence industrielle. Établit le vocabulaire taxonomique utilisé tout au long du cours.

Leçon 1 • Méthodes analytiques spectroscopiques

Présente la XRF, l'ICP-OES et le FTIR pour la caractérisation élémentaire et moléculaire. Guide la sélection de la technique appropriée en fonction des limites de détection et des effets de matrice.

Leçon 2 • Techniques d'analyse chimique par voie humide

Couvre les méthodes gravimétriques et volumétriques pour la détermination des oxydes majeurs. Établit les compétences analytiques de base avant l'introduction des méthodes instrumentales.

Leçon 3 • Qualité des données et normes de rapport

Aborde l'exactitude, la précision, les limites de détection et les matériaux de référence certifiés. Prépare les étudiants à produire des rapports d'analyse conformes aux attentes de l'industrie et de la réglementation.

Leçon 4 • Microscopie électronique et microanalyse

Couvre le SEM-EDS et l'EPMA pour la cartographie compositionnelle à l'échelle microscopique. Montre comment la microanalyse résout la distribution des impuretés et la chimie aux joints de grains.

Leçon 1 • Zéolithes et silicates synthétiques

Explore les réseaux de zéolithes naturelles et synthétiques, la capacité d'échange ionique et l'utilisation catalytique. Fait le pont entre la chimie des minéraux naturels et les produits silicatés techniques.

Leçon 2 • Talc, mica et wollastonite

Analyse la chimie et le rapport d'aspect des silicates lamellaires et aciculaires utilisés comme charges fonctionnelles. Montre comment la morphologie des particules détermine les propriétés de renforcement et de barrière.

Leçon 3 • Classification structurale des silicates

Distingue les nésosilicates des tectosilicates par la géométrie de la liaison Si-O. Fournit le cadre structural nécessaire pour prédire la réactivité et le comportement de clivage.

Leçon 4 • Minéraux argileux : structure et réactivité

Couvre les structures de la kaolinite, de la smectite, de l'illite et de la chlorite ainsi que leur capacité d'échange cationique. Relie la charge du feuillet et le comportement de gonflement aux applications dans le forage, le papier et la céramique.

Leçon 1 • Calcination et chimie de la chaux

Couvre la cinétique de décomposition thermique, la réactivité de la chaux vive et l'hydratation en portlandite. Relie les données thermodynamiques à la conception du four et au contrôle qualité du produit.

Leçon 2 • Calcite, aragonite et dolomite

Compare les formes polymorphes du CaCO3 et le système carbonaté Ca-Mg. Explique comment la stabilité du polymorphe affecte la réactivité dans la production de chaux et de ciment.

Leçon 3 • Chimie de la barytine et de la célestine

Analyse l'insolubilité, la densité et la résistance chimique du BaSO4 et du SrSO4. Relie ces propriétés aux applications dans les fluides de forage, la protection contre les radiations et les pigments.

Leçon 4 • Procédés de précipitation et de purification

Enseigne la précipitation contrôlée du carbonate de calcium précipité et du sulfate de baryum. Applique les principes du produit de solubilité au contrôle de la taille et de la morphologie des particules.

Leçon 1 • Chimie des minéraux phosphatés

Couvre la chimie du groupe de l'apatite, la substitution carbonatée et la réactivité avec les acides. Établit la base chimique pour la production d'acide phosphorique et de superphosphate.

Leçon 2 • Voies de production de l'acide phosphorique

Compare la chimie et les profils d'impuretés de l'acide phosphorique par voie humide et par voie thermique. Relie le choix du procédé aux spécifications en aval pour l'acide de qualité engrais et de qualité alimentaire.

Leçon 3 • Séquences de minéraux évaporitiques

Analyse l'ordre de précipitation des évaporites, la chimie de la halite-sylvite-carnallite et le traitement de la potasse. Explique comment la chimie de la saumure régit la cristallisation sélective dans le raffinage de la potasse.

Leçon 4 • Systèmes de minéraux borés

Examine les structures du borax, de la colémanite et de l'ulexite ainsi que leur chimie de dissolution. Relie la chimie des borates aux applications dans la fibre de verre, la céramique et les micronutriments agricoles.

Leçon 1 • Chimie de surface et fonctionnalisation

Enseigne le point de charge nulle, le potentiel zêta et la chimie des agents de couplage silane et titanate. Applique les principes de modification de surface à la conception de dispersions et de composites polymères.

Leçon 2 • Systèmes minéraux du dioxyde de titane

Examine la chimie du rutile, de l'anatase et de l'ilménite ainsi que leur conversion en TiO2 de qualité pigmentaire. Relie la structure cristalline à l'efficacité de diffusion optique et à l'activité photocatalytique.

Leçon 3 • Chimie de l'alumine et de la bauxite

Couvre la dissolution de la gibbsite, de la boehmite et du diaspore dans le procédé Bayer. Relie la stabilité des phases Al-OH aux conditions de digestion et aux qualités d'alumine produites.

Leçon 4 • Pigments et minéraux d'oxydes de fer

Analyse la chimie de l'hématite, de la goethite et de la magnétite ainsi que leurs voies de production synthétique. Relie la taille et la morphologie des particules à la force de couleur et aux propriétés magnétiques.

Leçon 1 • Chimie de la comminution et de la libération

Examine comment la liaison minérale et le clivage influencent l'énergie de broyage et la taille de libération. Relie la mécanique de la fracture à la sélection du broyeur et aux objectifs de distribution granulométrique.

Leçon 2 • Chimie de la flottation et réactifs

Couvre la chimie des collecteurs, des moussants et des modificateurs pour la séparation sélective des minéraux. Relie les mécanismes d'adsorption des réactifs à la conception du circuit de flottation et au contrôle du pH.

Leçon 3 • Déshydratation, séchage et classification

Examine la chimie de la filtration, de la centrifugation et du séchage par atomisation affectant la qualité du produit final. Relie la teneur en humidité et la morphologie des particules à la manutention et aux performances d'utilisation finale.

Leçon 4 • Procédés de lixiviation hydrométallurgique

Analyse la chimie de la lixiviation acide, alcaline et biologique pour la dissolution des minéraux et la récupération des métaux. Applique les diagrammes Eh-pH pour prévoir la sélectivité de la lixiviation et la consommation de réactifs.

Leçon 1 • Spécification qualité et essais de produits

Enseigne la rédaction de spécifications, le contrôle statistique des procédés et la sélection de méthodes d'essai adaptées aux besoins du client. Intègre les compétences analytiques des chapitres précédents dans un cadre de libération de produit.

Leçon 2 • Conception de charges fonctionnelles pour polymères

Couvre les effets de la taille des particules, du rapport d'aspect, du traitement de surface et du taux de charge dans les composites polymères. Relie la chimie de la charge aux performances mécaniques, barrière et ignifugeantes.

Leçon 3 • Formulation de réfractaires et de céramiques

Couvre le calcul de batch, les adjuvants de frittage et l'utilisation des diagrammes de phases pour la conception de réfractaires et de céramiques. Applique la chimie des oxydes pour atteindre la porosité, la résistance et la stabilité thermique cibles.

Leçon 4 • Chimie minérale dans le ciment et le béton

Analyse les matériaux cimentaires supplémentaires, les réactions pouzzolaniques et la réactivité alcali-silice. Relie la chimie minérale aux objectifs de durabilité, de développement de la résistance et de pérennité.