Recristallisation hydrothermale d'hemihydrate de calcium alpha à partir de gypse : effet de la température et du taux de solide sur la cinétique et la morphologie du produit

Dans ce travail, la transformation du gypse-di-hydrate de calcium (CaSO4.2H2O) en bassanite-α-hemi-hydrate (CaSO4. 1/2H2O) par recristallisation hydrothermale dans de l'eau pure a ete etudiee en conditions isothermes. La transformation est mise en oeuvre dans un reacteur agite de 2 L muni de chicanes, avec un controle continu de la temperature de la suspension. Des prelevements sont effectues au cours du temps, afin de caracteriser la suspension-distribution de taille des particules par granulometrie laser, diffraction des rayons X, microscopie electronique a balayage, teneur en eau par dessiccation infra-rouge, dont on deduit l'evolution du taux de conversion du gypse en hemi-hydrate. L'influence du rapport massique eau/gypse, R=3 et 5 a ete observee a 120 °C , puis celle de la temperature, T=125, 130 °C, pour le rapport massique R = 5. La suspension plus concentree (R = 3) et la temperature la plus basse conduisent a des particules mono-cristallines de structure polyedrique (pseudo-hexagone), avec faible recristallisation d'aiguilles. Aux plus hautes temperatures investiguees, une majorite d'aiguilles est observee, avec passage par une etape de dissolution laterale de polyedres. Ces constats suggerent un murissement provoque par une nucleation secondaire plus importante, et une croissance alimentee par la dissolution des extremites des polyedres precedents. Le procede permet de moduler, selon leur application, le facies et la taille des particules obtenues L'identification des mecanismes doit permettre de choisir les hypotheses et les expressions cinetiques du modele de dissolution-recristallisation etabli precedemment Mots-cles : cristallisation, hydrothermal, cinetique, facies