II.3.1.1- DOSAGE DU
FER PAR VOLUMÉTRIE:
Comme le Fer se trouve dans le minerai sous deux formes
Fe+2 et Fe+3, on effectue trois dosages du Fer :
dosage du Fer normale pour l'Hématite (Fe2O3),
dosage du Fer bivalent et totale pour la
Magnétite(Fe3O4).
Dosage du Fer
hématite :
Ce dosage est spécifique pour les échantillons
de nature hématite, qui sont, dans notre minerai, d'origine Kédia
et M'haoudatt. Il a pour but de connaitre la quantité du Fe+3
dans l'échantillon.
Préparation des
solutions :
- Solution d'attaque : 45g SnCl2 + 500ml HCl + 500ml H2O.
- Mélange final : il se compose de trois solutions
- Solution mercurique (60g HgCl2 dissoudre dans 100ml HCl
puis compléter à 1litre avec d'eau distillée)
- Solution sulfo-phosphorique (1volume d'eau + 1 volume de
H2SO4 + 1volume de H3PO4)
- Indicateur coloré diphénylamine sulfonâtes
de sodium C6H5NH4SO3Na (3g de DPAS dans 1L de l'eau
déminéralisée)
Pour préparer un litre du mélange, on
prélève 200ml du HgCl2 + 800ml de la solution Sulfo-phosphorique
+ 15ml du DPAS
- Solution de titrage : 124g du bichromate de potassium dans
10 l de l'eau déminéralisée. Le titre de cette solution
est déterminé par un échantillon dont la teneur en Fe est
connue. Cet échantillon « témoin » est
préparé à partir de bloc de minerai. Il est analysé
et comparé à des échantillons-types
référence internationales. Sa mise en solution est la même
que celle des échantillons hématites.
- Eau oxygénée 10% : on
prélève 100ml de l'eau oxygéné + 900ml de l'eau
déminéralisé
II.3.1.2-Manipulation :
Peser 1g de l'échantillon (précision : 1/10mg)
l'introduire dans un Erlenmeyer de 500ml et l'attaquer par 50ml de la solution
(a), couvrir l'Erlenmeyer par un verre de montre et porter à
l'ébullition. Lorsque l'attaque est complète (il ne doit plus y
avoir de grains noirs) retirer du bain de sable et rincer les parois de
l'Erlenmeyer et le verre de montre avec un jet de pissette.
Cette étape a pour but de :
- La mise en solution du minerai
- réduire le Fe+3 en Fe+2.
La réaction qui se produit est la suivante :
Fe2O3 + SnCl2 + 6HCl
2FeCl2 +SnCl4 +3H2O (1)
L'effet que nous ne savons pas la teneur du Fer de
l'échantillon, on utilise un excès du SnCl2.
L'excès du SnCl2 est réduit par quelques
gouttes de l'eau oxygénée
SnCl2 + H2O2 + 2HCl
SnCl4 + 2H2O (2)
Comme on ne peut pas déterminer la fin de la
réduction, on emploie un léger excès de H2O2 qui
réagit sur FeCl2 :
2FeCl2 + H2O2 + 2HCl
2FeCl3 + 2H2O (3)
D'où une apparition d'une coloration jaune due à
FeCl3 pour ramener FeCl3 à FeCl2 on
ajoute quelques gouttes du SnCl2 jusqu'à la disparition
de la couleur jaune. Pour assurer la réduction totale du Fer, on fait
ajouter une à deux gouttes en excès.
SnCl2 + 2FeCl3
SnCl4 + 2FeCl2 (4)
Après refroidissement, ajouter délicatement environ
200-250ml H2O et 40ml du mélange final.
Le mélange contient les espèces suivantes :
- HgCl2 qui a pour but d'oxyder l'excès de
SnCl2 en formant une précipité
blanche après 2 à 3 minutes de son addition selon la
réaction suivante:
SnCl2 + 2HgCl2
SnCl4 + 2HgCl (Hg2Cl2) (5)
- L'acide phosphorique qui complexe le Fe+3
formé au cours du titrage. Ceci a un double but :
ü Disparaitre la couleur du Fe+3 ce qui rend le
virage plus claire.
ü Abaisser le potentiel du système
Fe+3/Fe2+, ce qui favorise l'oxydation du
Fe+2.
- L'acide sulfurique qui a pour rôle de maintenir le milieu
acide.
- Diphénylamine Sulfonate de Sodium qui est incolore en
milieu réducteur et violet en milieu oxydant.
Après l'addition du mélange, titrer par le
bichromate de potassium, jusqu'au virage du vert au violet, noter le volume de
K2Cr2O7 versé.
6FeCl2 + K2Cr2O7 +
14HCl 6FeCl3 + 7H2O +2KCl+ 2CrCl3
(6)
II.3.2- Dosage du Fer
totale :
Ce dosage est spécifique pour les échantillons
magnétites du Guelb et les échantillons de bateaux. L'objectif de
ce dosage est de connaitre la quantité totale du Fer (Fe+2 et
Fe+3) dans l'échantillon.
II.3.2.1- Préparation des solutions :
- Solution d'attaque : 40g SnCl2 + 800ml HCl +
200ml HF.
- Solution d'acide Chlorhydrique dilué : 1volume de
HCl + 1volume de H2O.
- Les solutions de la réduction : c'est la solution
d'attaque du Fer normal.
- Les solutions de l'oxydation, du titrage, et du mélange
final sont les mêmes solutions du fer normal.
On utilise aussi une spatule d'acide borique.
II.3.2.2- Manipulation :
Peser 1g de l'échantillon (précision : 1/10mg)
l'introduire dans un creuset de platine et le remplir au ¾ avec la
solution d'attaque (a)
Laisser attaquer doucement sur bain de sable jusqu'au mise en
solution complète, éviter d'aller à sec.
La réaction qui se produit est la réaction (1).
Dans un Erlenmeyer de 500ml mettre une spatule de
H3BO3 et ajouter 20ml de la solution (b).
L'objectif de cette étape est de protéger
l'erlenmeyer en complexant le Fluor.
Transvaser avec précaution le contenu du creuset dans
l'erlenmeyer en le rinçant avec un jet de pissette, porter sur bain de
sable et chauffer doucement.
Retirer du bain de sable et rincer les parois de l'erlenmeyer
avec un jet de pissette, suivre les étapes de l'oxydation, de la
réduction et du dosage, expliquer en haut dans le dosage du Fer
normal.
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