Auteur
MECIBAH, Wahiba
Directeur de thèse
R. DELI MI (Professeur)
Filière
Chimie
Diplôme
Doctorat
Titre
Élimination des métaux lourds de l’acide phosphorique par un procédé membranaire
Mots clés
Acide phosphorique - Electrodialyse –Electropermutation- Cadmium.
Résumé
L’acide phosphorique est classé en second lieu dans la production mondiale des acides après l’acide sulfurique. Il est fabriqué par voie thermique ou par voie humide. Le procédé par voie humide est le plus utilisé dans le monde. L’acide obtenu par cette voie est chargé en diverses impuretés telles que : Cd2+, Mg2+, Pb2+, Cr3+. La présence de ces impuretés conduit à procéder à des opérations de purification de l’acide très sévères. Parmi ces impuretés métalliques, le cadmium est un élément prohibé. Au cours de ce travail, nous avons mis en œuvre deux procédés pour l’élimination du cadmium de l’acide phosphorique ; l’électrodialyse et l’électropermutation. Dans l’étude de l’élimination du cadmium de l’acide phosphorique par électrodialyse nous avons utilisé une cellule de laboratoire à quatre compartiments séparés alternativement par des membranes échangeuses de cations et d’anions. L’influence de la densité de courant, le débit de circulation, l’épaisseur du compartiment et la concentration initiale du cadmium sur l’efficacité d’élimination du cadmium a été étudiée. Les résultats obtenus montrent que le taux d’élimination du cadmium augmente avec la densité de courant et le débit de circulation de la solution d’alimentation. L’optimisation des conditions opératoires d’électrodialyse a conduit à un taux d’épuration égal à 31,41%. L’association de l’électrodialyse à l’échange d’ions (électropermutation) a été testée pour l’épuration de l’acide phosphorique. L’influence de la densité de courant, la nature de membrane, la nature de résine, la concentration du cadmium, la nature et la concentration de l’acide régénérant, la concentration de l’acide phosphorique, la durée d’électropermutation et le débit de circulation de la solution sur l’efficacité du procédé a été également étudiée. Deux modes de fonctionnement ont été étudiés : mode en circuit fermé et mode en circuit ouvert. Les résultats obtenus ont montré qu’il est possible d’épurer à 70 % une solution d’acide phosphorique à 28% contenant le cadmium par électropermutation. Nous avons également étudié la purification d’une solution d’acide phosphorique contenant un mélange de cations par électropermutation. La présence du fer et du magnésium à des concentrations élevées influe sur l’éfficacité d’élimination du cadmium
Date de soutenance
2013.
Cote
540 MEC.
Pagination
125 f.
Illusatration
fig.
Format
30 cm.
Statut
Soutenue