Etudes cinetiques et caracterisation de l'agglomeration dans une precipitation homogene. Application a la synthese d'hydroxycarbonate d'yttrium par decomposition thermique de l'uree

Kinetic studies and agglomeration caracterization in a homogeneous precipitation. Application to the synthesis of yttrium hydroxycarbonate by thermal decomposition of urea

• Auteur / Autrice : Sylvaine Neveu
• Direction : Alain Gaunand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Résumé

Le but de cette etude est d'apporter une contribution a la comprehension des processus d'une precipitation, plus particulierement l'agglomeration, afin de maitriser rendement, distribution granulometrique et etat d'agglomeration des particules sortant d'un precipiteur. Le systeme retenu est la synthese d'hydroxycarbonate d'yttrium par precipitation, en solution aqueuse, a partir de nitrate d'yttrium et des produits de decomposition de l'uree, a temperature proche de l'ebullition. Ce systeme conduit a des particules spheriques, dans certains cas monodisperses et non agglomerees. Ce travail est a l'origine d'un certain nombre d'avancees, tant sur le systeme retenu que sur les processus generaux mis en jeu. Ainsi, un modele cinetique de decomposition de l'uree en fonction du ph et de la temperature est developpe. Grace a ce modele et a des essais de precipitation d'hydroxycarbonate d'yttrium, un modele predictif de la cinetique de precipitation est etabli. Un montage original, permettant de suivre en continu l'evolution de la distribution granulometrique dans le reacteur par mesure en diffraction laser est mis au point. L'influence de parametres physico-chimiques (ph, force ionique, concentration en nitrate d'yttrium) et celle d'un parametre hydrodynamique (vitesse d'agitation) sur la cinetique d'agglomeration sont etudiees. Le choix des parametres physico-chimiques est guide par des mesures de potentiel zeta dans diverses conditions. Une nouvelle methode de resolution du bilan de population en presence d'agglomeration, generale et precise, est mise au point. Couplee au bilan matiere, elle permet ainsi de relier le rendement, la distribution granulometrique et l'etat d'agglomeration des particules aux cinetiques de precipitation. Enfin, un modele de cinetique d'agglomeration, tenant compte des phenomenes physico-chimiques et hydrodynamiques est propose