Etude de la faisabilité d'un couplage entre l'extraction liquide-liquide et l'électrolyse en phase organique pour la récupération électrochimique de métaux issus d'effluents du traitement de surface

par Damien Leveugle

Thèse de doctorat en Chimie analytique

Sous la direction de Gérard Durand.


  • Résumé

    L'objectif de ce travail est d'étudier le couplage entre l'extraction liquide-liquide et l'électrolyse en phase organique dans le but de récupérer, sous forme métallique, les métaux issus des effluents du traitement de surface et dont la récupération électrochimique en milieu aqueux est difficile. Tout d'abord, les solvants susceptibles de convenir à ce couplage, c'est à dire non miscibles à l'eau et ayant une constante diélectrique assez élevée, ont été recensés. Ensuite, parmi les métaux difficilement électrodéposables dans l'eau, le chrome a été choisi pour l'étude expérimentale. La méthodologie appliquée consiste en trois étapes : 1 - Trouver des conditions pour lesquelles le maximum d'extraction du chrome dans le solvant choisi (la méthylisobutylcétone ou MIBC) est atteint afin de préparer des solutions organiques suffisamment concentrées en chrome extrait. 2 - Réaliser l'étude électrochimique en réduction des solutions d'extraction. Différents matériaux d'électrode et sels de fond sont utilisés afin de trouver des conditions pour lesquelles le chrome extrait est réduit à l'état métallique. 3 - Effectuer des macro électrolyses des solutions d'extraction. Le premier extractant teste est la 2-thenoyltrifluoroacetone (TTA). L'extraction du chrome trivalent dans la MIBC par ce chélatant a été étudiée et est possible. Cependant, lors de l'étude électrochimique, l'électroactivité de la TTA a été mise en évidence et malgré les macro électrolyses menées sur les solutions d'extraction, aucune réduction du chrome à l'état métallique n'a pu être obtenue. L'extraction du chrome trivalent par l'acide diethylhéxylphosphorique (HDEHP) a été également étudiée. La nature du complexe extrait et sa stœchiométrie ont été déterminées et des solutions saturées de chrome ont été réalisées. L'étude électrochimique a démontré que le complexe CR-HDEHP formé est trop stable et empêche la réduction à l'état métallique du chrome (III) extrait. L'étude de l'extraction du chrome hexavalent par les sels d'ammonium quaternaires a été entreprise. Des solutions organiques concentrées en chrome ont été obtenues. L'instabilité de ces solutions a été démontrée. Des essais de macroélectrolyses ont été réalisés en utilisant une analogie avec le chromage tel qu'il est réalisé industriellement en milieu aqueux. La réduction du chrome (VI) extrait au degré d'oxydation (III) est alors obtenue mais aucun dépôt à l'état métallique n'est formé.

  • Titre traduit

    Feasibility study of a coupling between solvent extraction and electrolysis for the electrochemical recovery of metals resulting from surfacing industry wastewaters treatement


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Informations

  • Détails : 1 vol. (175 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr 89 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 60418
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