Auteur
ZAHIA, Benredjem
Directeur de thèse
Rachid DELIMI (Professeur)
Filière
Chimie
Diplôme
Doctorat
Titre
Réduction de la teneur du cadmium dans les phosphates naturels par lixiviation. Influence du champ électrique sur l’extraction du cadmium
Mots clés
: Cadmium, environnement, traitement de phosphate, lixiviation, remédiation électrodialytique
Résumé
Les phosphates naturels représentent une source vitale et non renouvelable; C’est un produit non remplaçable et non recyclable pour l’utilisation en agriculture. La plupart des phosphates naturels contiennent des éléments indésirables (cadmium, plomb, arsenic magnésium, strontium…) à des teneurs variables. Si ces éléments ne sont pas éliminés, ils peuvent se retrouver dans les engrais phosphatés et être absorbés par les plantes et par conséquent entrer dans la chaîne alimentaire humaine. C’est le cas du cadmium, particulièrement toxique, dont la tendance actuelle est d’abaisser très fortement les teneurs limites admises. L’objectif de ce travail est d’élaborer une méthode simple et moins coûteuse permettant d’éliminer le cadmium du phosphate naturel. Pour ce but nous recherchons des réactifs chimiques qui permettent d'extraire spécifiquement et efficacement le cadmium des phosphates. L’étude de la caractérisation physico-chimique du minerai nous a permis de l’identifier. L’application de l’extraction séquentielle a permis de déterminer la distribution du cadmium dans les différentes fractions du matériau étudié. La lixiviation simple du minerai avec HCl, CH3COOH et Na2EDTA a donné des taux d’extraction du cadmium égaux à 70.61, 26.24, et 36.4 % respectivement. L'étude de l'influence de certains facteurs sur la lixiviation a montré que l'efficacité d'extraction du cadmium augmente avec l'augmentation de la concentration de l’agent d’extraction, de la vitesse d’agitation, de la température, du nombre de cycle et diminue avec la diminution du rapport L/P et l'élévation du pH. L’étude cinétique a montré que la cinétique d’extraction du cadmium est contrôlée par la diffusion du produit de la réaction. L’association des micro-ondes à la lixiviation a permis d’améliorer nettement les taux d’extraction du cadmium. En effet en présence des mico-ondes les taux d’extraction de cadmium par HCl, CH3COOH et Na2EDTA augmentent jusqu’à 97, 58.24 et 40 % respectivement. Cependant, l’association du champ électrique à la lixiviation (l’électrolixiviation) a donné, avec les mêmes réactifs, les taux d’extraction du cadmium les plus élevés 97, 86.22, 67.6 % respectivement. L’étude comparative des différents agents d’extraction et différentes techniques a fait ressortir que l’agent HCl donne le taux d’extraction du cadmium le plus élevé. Malheureusement, il induit l’extraction de P2O5 la plus élevée et une forte dissolution du minerai. Cependant, l’agent CH3COOH donne le meilleur compromis entre le taux d’extraction du cadmium et le taux de dissolution de P2O5. Toutes les trois techniques, lixiviation répétée, lixiviation-micro-onde, électrolixiviation, permettent de réduire la teneur en cadmium à des valeurs inférieures aux normes requises.
Date de soutenance
2013.
Cote
540 BEN.
Pagination
95 f.
Illusatration
fig.
Format
30 cm.
Statut
Soutenue