Récupération du césium des lixiviats de catalyseurs usés à l'aide de résines échangeuses d'ions

Cesium recovery from leaching solutions of spent catalysts using ion-exchange resins

• Auteur / Autrice : Nathalie Dumont
• Direction : Marc Lemaire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Chimie analytique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Lemaire

Mots clés

Mots clés contrôlés

Colonnes à garnissage

Arsenic

Vanadium

Césium

Extraction (chimie)

Produit de lixiviation

Résines échangeuses d'ions

Résumé

L'industrie chimique consomme des masses importantes de catalyseurs ce qui amene a considerer les catalyseurs uses comme des sources potentielles de matieres premieres. Notre recherche s'est axee sur le catalyseur v. K. Cs utilise lors de la synthese de l'acide sulfurique. Le but de la these a ete de recuperer le cesium contenu dans les lixiviats satures en sodium et en potassium du catalyseur use par un systeme d'extraction solide-liquide sur colonne. Parallelement, le vanadium et l'arsenic de haute toxicite sont elimines des solutions de lixiviation. De nouveaux materiaux ont ete evalues pour l'extraction selective du cesium. Des polyurethanes possedant des ethers couronnes de tailles variables extraient selectivement les alcalins avec une correlation entre la taille des macrocycles et celle des alcalins. Ces materiaux deposes sur silice conservent leurs proprietes extractantes. Plusieurs resines formo-phenoliques ont aussi ete evaluees. La selectivite d'extraction vis-a-vis du cesium de la resine resorcinol-formaldehyde, resine presentant le plus d'affinite pour le cesium, a pu etre amelioree par empreinte d'ions ou par co-polymerisation avec des dibenzo-ethers couronnes. Par rmn #1#3c du solide, la formation d'une empreinte macrocyclique type calix4resorcilarene a ete mise en evidence. Un procede de recuperation sur colonne en trois etapes est propose. Le cesium est retenu sur la resine resorcinol-formaldehyde en milieu basique et recupere en milieu acide avec une purete de 99%. Le vanadium est elimine de la solution sans cesium en milieu neutre et fixe sur la resine reillex 402. Il est recupere en milieu basique sous forme de sels de sodium. De la solution sans vanadium et sans cesium, l'arsenic est elimine par fixation sur la resine reillex 402 en milieu acide et recupere en milieu fortement acide. Les elements recuperes (cesium, vanadium) en solution peuvent etre obtenus sous forme solide reutilisable apres evaporation