Étude sur la récupération du ZnO par acide citrique

Une étude sur la récupération du ZnO à partir du catalyseur ZnO/Al2O3 par l’acide citrique a été réalisée, dans le cadre de méthodes hydrométallurgiques à faible impact écologique. L’utilisation de lixiviants naturels permet de réduire les post-traitements et de protéger l’environnement.

Université Badji Mokhtar-Annaba

Faculté des sciences de l’ingéniorat Département de génie des procédés

Doctorat 3^ème cycle

Présentation du projet

Etude du comportement des métaux au cours de leurs traitements hydrométallurgiques

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Larba Rima

Dirigé par: Prof. Djerad Souad & Prof. Tifouti Lakhdar

2016

Introduction générale

La pollution de l’eau, de l’air et du sol, la production de déchets, les bruits, les odeurs ont été longtemps considérés comme les conséquences inévitables des activités humaines de production et de consommation. La nécessité d’action d’épuration et d’économie s’est cependant progressivement imposée et la gestion rationnelle des matières premières, l’économie d’énergie, la protection de l’environnement sont devenues les priorités des nations industrialisées et, en même temps, la règle de base de tout nouveau développement.

La plupart des déchets ne peuvent être éliminés sur le lieu même de leur production. Il faut donc les acheminer vers un lieu de traitement, et les nouvelles techniques dites « propres » qui permettent leur valorisation et d’en diminuer la masse suscitent beaucoup d’intérêt.

Les technologies propres conçoivent des procédés qui fabriquent des produits de même qualité, mais qui rejettent moins de déchets, voire pas du tout.

L’élévation des coûts occasionnés par la lutte contre la pollution en général est encore un autre aspect de la question dont les données finales demeurent quasi inconnues. Un recyclage des résidus constituerait la solution écologique appropriée, mais pas forcément rentable du point du vue économique. Par conséquent, les frais entrainés par la pollution doivent être couverts au moyen de majorations d’impôts, de subventions nationales ou encore par l’introduction du facteur «pollution » dans la formation des prix de revient.

Ce travail entre dans le cadre de la récupération des métaux par une méthode à faible impact écologique. Les méthodes hydrométallurgiques ont toujours utilisé des lixiviants minéraux tels que les acides sulfurique, chlorhydrique ou nitrique pour dissoudre les métaux ou les oxydes métalliques afin de les récupérer ultérieurement. C’est l’acide sulfurique qui est le plus utilisé à cause de sa faible corrosivité et son faible coût ¹.

Cependant, ces acides forts possèdent l’inconvénient de dissoudre les impuretés présentes dans les solides traités générant des post-traitements souvent onéreux. Ces acides forts posent aussi problème dans le cas du traitement de certains minéraux facilement solubles. Dans ces cas, des acides organiques à faible pouvoir dissolvant et ayant un caractère plus éco-compatibles que les acides minéraux sembles plus appropriés à être utilisés comme lixiviants sous des conditions modérées.

C’est le cas des oxydes métalliques traités dans cette thèse. En effet, deux oxydes métalliques (ZnO et CdO) ont subit des tests de lixiviation avec quatre acides organiques (citrique, acétique, ascorbique et lactique) afin d’étudier la faisabilité du procédé en termes de temps de réaction, concentration des réactifs utilisés et efficacité de dissolution.

Ce travail va comporter les points suivants :

• Le premier chapitre est consacré aux métaux lourds, leur propriété et leur importance dans l’économie mondiale.
• Le deuxième chapitre porte sur la pollution environnementale provoquée par les industries extractives et leur impact sur la qualité de l’air, des eaux et des sols ainsi que leur impact sur la santé publique.
• Le troisième chapitre est consacré au recyclage des métaux lourds par voie hydrométallurgique.
• Dans le quatrième chapitre, un historique sur les débuts des études de dissolution ainsi que la description du modèle cinétique utilisé dans ce travail sont rapportés.
• Les cinquième et sixième chapitres sont consacrés à la partie expérimentale qui consiste en la recherche des conditions opératoires optimales pour la dissolution des oxydes métalliques (ZnO, ZnO/Al₂O₃ et CdO) par des lixiviants naturels organiques.

Enfin, une conclusion générale terminera ce manuscrit où seront résumés les principaux résultats obtenus au cours de ce travail.

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¹ [Référence non spécifiée dans le texte original] ↑