Gypse -> plâtre

[invite64546b5e]

Bonjour,

Je m'intéresse aux procédés énergétiques dans les usines. Pas loin de chez moi se situe une plâtrière. Ils exploitent une carrière de gypse pour produire des plaques de plâtre.
J'ai compris du procédé de fabrication les étapes suivantes:

1- extraction de la matière, broyage (mouture),
2- calcination
3- gâchage
4- moulage
5- séchage

Toujours si j'ai bien compris en 2, il se produit la réaction suivante:
CaSO4 + 2 H2O -> CaSO4 + 1/2 H2O
Cette réaction est endothermique je présume (puisque qu'on calcine dans un four). J'aimerai chiffre exactement les échanges de chaleur, genre pour calciner 1 T de gypse, il faut x kWh (ou Kcal).

En 4, au moulage, le plâtre 'prend' ou 'tire', là je suis sûr que la réaction est exotherme puisque les plaques chauffent. Là si j'ai bien compris, il se produit:
n H2O + CaSO4 + 1/2 H2O -> CaSO4 + 2 H2O
Donc on reforme le gypse initial mais dans la forme qu'on veut?!?
Et surtout: comment se produisenet les échanges de chaleur à cette étape?

D'avance merci à ceux qui éclaireront ma lanterne!
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[moco]

Tu n'écris pas correctement les équations chimiques impliquant des produits hydratés.
CaSO₄ est une substance qui existe sos trois formes différentes :
- A l'état anhydre, où il a alors la formule CaSO₄, et il s'appelle en géologie anhydrite.
- A l'état de gypse, où chaque CaSO₄ cristallise avec 2 molécules d'eau.
Dans ce cas, on ne donne pas au gypse la formule CaSO₄ + 2 H₂O, mais CaSO₄·2H₂O. Le point est en réalité un plus. Mais on réserve les signes plus aux cas des réactions chimiques, donc où il y a transformation d'une matière en une autre.
- A l'état de plâtre, où chaque couple de CaSO₄ retient 1 molécule d'eau. On devrait lui donner la formule (CaSO₄)₂·H₂O, mais l'habitude a été prise de le désigner par CaSO₄·1/2 H₂O.

Ceci dit, quand on chauffe du gypse, il perd les 3/4 de l'eau qu'il possède à 110°C et donne du plâtre. La réaction est endothermique. Si on chauffe vers 500°C, il perd ce qui lui reste et forme de l'anhydrite , dans une réaction endothermique.

La chaleur de formation du gypse, du plâtre et de l 'anhydrite sont respectivement - 2021 kJ/mole, -1575 kJ/mol et -1433 kJ/mol. Avec ces valeurs et la chaleur de formation de l'eau liquide (-286 kJ/mol), tu peux calculer les chaleurs des réactions, comme celle de la transformation de plâtre en gypse, dont l'équation s'écrit :
CaSO₄·1/2 H₂O + 1.5 H₂O --> CaSO₄‚2H₂O

Quand une mole de plâtre a réagi, l'effet thermique est :
DeltaH = -2021 + 1575 + 1.5 286 = -2021 + 2004 kJ/mol = - 17 kJ/mol

La réaction est exothermique, mais très peu, comme tui le vois. Cela suffit pour élever d'environ 20 degrés la masse de plâtre humectée.

[chatelot16]

le gypse chauffé juste comme il faut fait du platre qui prend avec l'eau , mais si on le surchauffe ca fait un truc qui ne prend meme plus : anhydrite ?

j'ai toujours cru que le platre apres prise ne pouvais plus etre cuit pour faire du platre neuf , le platre apres prise n'est donc pas redevenu du gypse

mais on parle aussi de recyclage de platre , est ce de la poudre inerte ajouté a du bon platre , ou sait on vraiment utiliser du platre deja pris comme du gypse ?

[invite6dd1faeb]

Bonjour,

Le sujet est clos depuis longtemps mais en faisant des recherches sur les différents four de cuisson du gypse je suis tombée sur votre discussion.

Je voulais juste corriger que ce n'est pas forcément en chauffant le gypse à 110°C qu'il perd 1 1/2 H₂O.
Dans le four beau (il s'agit d'un four à cuisson indirecte) nous avons à 100°C le palier de séchage pendant lequel le gypse ne perd que 1/2 H₂O. C'est au second palier qui lui est à 130°C que le gypse perd la molécule d'eau restante pour obtenir notre semi-hydrate : CASO₄. 1/2 H₂O.
Sinon, il existe aussi des fours qui donnent une cuisson flash (type broyeur cuiseur, cuisson directe instantannée) pour lesquels la température de cuisson avoisine les 160°C.

C'est au delà de cette température (160°C) que l'on obtient du surcuit, ou anhydrite III qui est un produit qui ne réagit plus avec l'eau.

Et pour répondre à chatelot on peut recycler du gypse déjà pris (on ne parle plus de gypse une fois cuit mais de semi-hydrate ou hémi-hydrate) par exemple sous forme de carreaux de plâtre mais sous certaines conditions. Par exemple les carreaux de couleur (hydrofugé) ne peuvent pas être recyclés selon le colorant utilisé sous peine de retrouver cette coloration dans le produit à la sortie du four. De plus il faut recycler en petite quantité pour ne pas polluer le four.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite970ffd48]

Bonjour à tous,

j'aurais moi aussi des questions concernant le gypse et les anhydrites

J'aimerais comprendre la différence entre les produits dit Alpha (séchés sous pression de vapeur ) et les produits Beta (séché à pression atmosphérique)

J'ai cru comprendre que la différence se situe au niveau de la cristallisation.

Par ailleurs, selon la température de séchage on obtient divers produit :

~150°C Hemihydrate
~200°C Anhydrite III
~400°C Anhydrite II
~1200°C Anhydrite I

Je comprend bien l'hemihydrate, cependant, je n'arrive pas à trouver d'informations concernant les divers types d'anhydrite.

Merci de votre aide !

[HarleyApril]

Bonsoir
la bonne orthographe est anhydride
il s'agit sans doute de phénomènes de polymorphisme
j'espère qu'un forumeur plus compétant sur le gypse pourra t'en dire plus

cordialement

[invite970ffd48]

Bonjour,

à moins que je ne sois dans l'erreur de même que Ness77, Moco et les autres, je crois que l'orthographe est bien anhydrite.

Ceci dit je vais me renseigner concernant le polymorphisme.

Merci.

[invite6dd1faeb]

Alors l'hémihydrate est en effet obtenu à partir de 150°c (même si grâce à un four beau on peut obtenir du semi-hydrate, avec un palier de déshydratation à 130°C).

A partir de 170°C il y a formation d'anhydrite III, c'est à dire que le semi-hydrate perds la demi molécule d'eau qui le constitue. On obtient ainsi du CASO4,1/2H2O). L'anhydrite III peu se réverser, c'est à dire que le plâtre ainsi obtenu peu capter une demi molécule d'eau à faible température (par exemple à 50°C lors d'une analyse thermogravimétrique).

L'état d'anhydrite II est obtenu par une cuisson supérieure à 400°C, le plâtre obtenu est appelé surcuit, c'est un plâtre mort qui ne peu plus se réverser, il n'y a plus de molécule (ou demi molécul) d'eau dans ce plâtre.

J'espère avoir été claire