Nahita2013

CARBONATE DE CALCIUM

La calcite est un minéral chimique ou biochimique (biominéralisation) composé de carbonate naturel de calcium de formule CaCO3, avec des traces de Mn, Fe, Zn, Co, Ba, Sr, Pb, Mg, Cu, Al, Ni, V, Cr, Mo. L'abondance des cations autres que le calcium explique la richesse des variétés décrites pour ce minéral.

Polymorphe de l’aragonite et de la vatérite, isostructurale avec la nitratine, et l'otavite, la calcite forme une série avec la rhodochrosite.
Constituant principal de nombreuses roches sédimentaires : calcaires, marnes ; c'est un des carbonates les plus abondants.

>>>  Formation après précipitation chimique lors de l'évaporation des solutions riches en bicarbonate de calcium (concrétions naturelles des grottes stalactite et stalagmite ; des travertins).
 >>> Formation par extraction de micro-organismes vivants à partir des mêmes solutions : calcaire organogène.

La calcite est pure et incolore blanchâtre. Sa masse volumique est de 2,71 kg/dm³. Elle est classée de dureté 3 dans l'échelle de dureté de Mohs. Sa solubilité dans l'eau pure est de l'ordre de 15 à 20 mg par litre. Sa capacité thermique molaire est de l'ordre de 81,80 J·mol−1·K−1 (19,57 cal/mol.°C) à 25 °C .

La calcite, sous ses formes issues de l'industrie extractive (calcaire, carbonate de calcium) a de très grandes applications industrielles : dans la construction (ciment, chaux, pierres d’ornement, ...), comme fondant dans la verrerie & dans la métallurgie ; elle fournit des matières premières pour l'industrie chimique, pour la fabrication d'engrais et pour beaucoup d'autres usages.


Propriétés de calcite

Avec environ six cents formes différentes et plus de deux mille combinaisons possibles, la calcite est le minéral qui présente la plus grande variété de formes. On rencontre des rhomboèdres et des scalénoèdres aplaitis ou allongés, des prismes hexagonaux ou des formes combinées avec, souvent des « bases » plates perpendiculaires à l’axe z. Densité : 2,71 ; couleur : la calcite pure est incolore, mais elle est le pous souvent blance ; multiples colorations dures à des impuretés. La calcaire d’Islande se caractérise par une thermoluminescence verdâtre ou jaunâtre et par une triboluminescence. L’acide chlorhydrique dissout la calcite à froid avec une vive effervescence.

Formation et gisements de calcite

La calcite est l’un des minéraux les plus répandus sur la terre et se trouve souvent en grandes masses plus ou moins pures(calcaires). Des chaînes de montagnes entrières sont composées presque exclusivement de calcaire.
Beaux cristaux isolés dans les druses des gîtes et des cavités des mélaphyyres, des diabases et des basaltes.
Importance et utilisation de calcite

Les possibilités d’utilisation de la calcite qui est très répandues et qui se présente sous de multiples formes sont extrêmemnt nombreuses. Le spath transparent qui devient de plus en plus rare est utilisé pour les prismes de polarisation, le marbre blanc pour les sculptures et les revêtements. Le calcaire d’une jolie couleur et le marbre bigarré sont découpés en plaques et plois, et sont utilisés de diverses manières. Le marbre est utilisé comme pierre de décoration et pour les revêtement des façades, des murs ou des sols,, pour les rebords des fenêtres et les escaliers.

Utilisation industrielle

Le calcaire argileux sert de matière première pour la fabrication du ciment ; dans l’industrie chimique, il sert à fabriquer le gaz carbonique, la chaux d’engrais, le carbure de calcium, le chlorure de calcium, etc ; dans l’industrie du verre ordinaire, il est, avec le sable et la soude, une des trois matières de base ; dans les techniques des hauts fourneaux, il est utilisé pour scorifier les minerais acides.

Les calcaires CaCO3 plus purs ont des applications bien plus pointues ainsi :

Le calcaire de haute teneur en CaCO3 est employé sous forme de castines dans le convertisseur Thomas des fonderies afin d'abaisser la température de fusion du mélange et permettre ainsi d'obtenir plus rapidement de l'acier au départ de la fonte.

Additionnée d'eau, la chaux vive se transforme en chaux éteinte ou "chaux hydratée" ou encore "chaux grasse" suivant les différentes appellations selon :

CaO + H2O -------------> Ca(OH)2 qui est une base forte très peu soluble dans l'eau et que l'on utilise en suspension (floculation en vue d'obtenir le lait de chaux), dans les sucreries pour raffiner le sucre, en vinification pour purifier le vin, utile aussi dans la construction, pour les plafonnages. Mais aussi dans l'agriculture pour neutraliser l'acidité des lourdes terres de l'Ardenne.

Additionnées d'oxydes d'aluminium, d'oxydes de silicium et de kaolins en proportions précises, cela forme le ciment que nous utilisons dans le bâtiment.

Les calcaires très purs entrent aussi dans la composition des verres. En effet, ils abaissent la température de fusion des silices et maintiennent la viscosité de la matière dans un certain intervalle de temps, ce qui prolonge la période durant laquelle le travail est possible.

La calcite (calcaire cristallisé) pure et incolore (rare) est employée en optique pour ces propriétés de biréfringence.

Pendant de nombreux siècles, le calcaire principalement du Membre des Trois Fontaines dans le Givetien, débité en blocs a été une pierre de construction non négligeable. Chez nous, de nombreuses maisons dans la vallée de la Meuse et de ses affluents ont été construites avec ces matériaux ainsi que de grands édifices belges et étrangers (cathédrale de Reims, Collégiale de Nivelles, Collégiale de Dinant...)

Dans les écoles... N'oublions pas la craie qui est aussi un calcaire utilisée dans nos écoles pour écrire au tableau.

Dans l'alimentation... Réduit en poudre, le calcaire de tout étage géologique est ajouté à la nourriture des porcs, des bovins et des animaux de basse-cour leur apportant le calcium indispensable à leur développement.

Utilisation :
en construction : chaux, ciments, mortier....
Broyée avec de l'argile et chauffée à 1500 °C elle donne du ciment. En brûlant la calcite on obtient de la chaux. (CHAUX + SABLE + EAU = MORTIER)
en optique pour certains instruments comme les lentilles (lorsque les cristaux sont limpides)
en verrerie.
En métallurgie.
En agriculture : la chaux est utilisée pour diminuer l'acidité de la terre.
En joaillerie : les perles de cultures ou naturelles.
En sculpture le marbre de Carrare (le plus réputé) est le matériau roi de l'antiquité. Il offre au sculpteur une bonne facilité de taille, il peut être poli, il résiste à l'épreuve du temps.

En Turquie dans la ville de Niğde, c'est une calcite très brillante, d'où son intérêt élevé.

Propriètés / Avantages
 Haute Puretée  -  Stable, caractéristiques de reproduction de produits finis.
 Bonne Luminosité  -  Ton blanc neutre, effet de bonne correction, bonne correction, couleurs homogènes du produit final.
 Faible absorption d'humidité  -  Bonne surface moulée, bien adapté pour les peintures plastiques.
 Faible teneur en fer  -  Faible indice de jaune.

Domaines d'Application

     Utilisé dans les peintures à base d'émulsion premiers, les peintures de revêtement en poudre, les peintures, les revêtements de ciment texture de ciment, apprêts, les apprêts du bois, apprêts en métal et bien d'autres.
     Utilisé dans les tuyaux rigides en PVC, chaussures, câbles et bien d'autres.
     Utilisé dans l'industrie du caoutchouc en tant que charges en vrac.
     Utilisé comme matériau de vitrage et constituant le corps dans la fabrication de carreaux de céramique
     Utilisés dans une variété de produits de construction, des composés imperméabilisants, etc