Manufacture of stabilized phosphogypsum blocks for underwater massives in the Gulf of Gabès

Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax, Géologie, Unité de Recherche en Géotechnique Environnementale et Matériaux Civils, Sfax, Tunisie

Abstract

The transformation of phosphate phosphoric acid causes the production of huge quantities of phosphogypsum (PH). The latter is responsible for the adverse effects on the environment with its components (groundwater, soil, sea ...). Therefore, it is important to find beneficial reuse of this waste in order to reduce the stored quantities. Making blocks using fully PH stabilized and hardened by additions of aggregates (crushed sand, tuff) and / or hydraulic binders (cement, lime) aims to:

• consumption of large quantities of PH stored in plants producing phosphoric acid;

• the creation of submarine massive from blocks stabilized to protect fish fry growing against the wild fishery in the Gulf of Gabès.

Studies show that the treatment of PH in the crushed sand and cement or cement and lime gives the best results in terms of ultrasonic speed and compressive strength. Also, they indicate that the addition of cement and lime can absorb huge amounts of PH (92 %). Resistance obtained is sufficient for possible use blocks of PH made for the construction of massive underwater.

Résumé

La transformation du phosphate en acide phosphorique entraine la production d’énormes quantités de phosphogypse (PH). Ce dernier est responsable des effets nocifs sur l’environnement avec ses composantes (nappes, sols, mers…). De ce fait, il est important de trouver des filières de valorisation de ce déchet afin de diminuer les quantités à stocker. La fabrication de blocs en utilisant totalement du PH stabilisé et durci par des ajouts de granulats (sable de concassage, tuff) et/ou de liants hydrauliques (ciment,chaux) a pour objectifs :

• la consommation de quantités importantes de PH stocké dans les usines de production d’acide phosphorique ;

• la création de massifs sous marins à partir des blocs stabilisés pour la protection des alevins de poissons en croissance contre la pêche sauvage dans le Golf de Gabès.

Les études réalisées montrent que le traitement du PH par un mélange de sable de concassage/ciment ou par un mélange ciment/chaux donne les meilleurs résultats en termes de vitesse des ultrasons et de résistance à la compression. Aussi, elles indiquent que l’ajout de ciment et de la chaux à la fois permet de stabiliser des quantités énormes de PH de l’ordre de 92 %.

La résistance obtenue (8.3 MPa à 28 jours à l’air libre) est suffisante pour une utilisation éventuelle des blocs de PH confectionnés pour la construction des massifs sous marins.