Séparation du zinc et du nickel en milieu chlorure concentré : application à la valorisation de déchets industriels liquides

par Pierre Devigili

Thèse de doctorat en Chimie minérale et analytique

Sous la direction de Jean-Marie Lecuire.

Soutenue en 2002

à Metz .


  • Résumé

    La valorisation des métaux est un secteur dont l'importance ne cesse de croître en réponse aux contraintes économiques et environnementales grandissantes. C'est dans ce cadre que s'inscrit le sujet de ce travail qui est axé plus particulièrement sur la séparation du zinc et du nickel en milieu chlorure fortement concentré dans le but d'une application industrielle à la valorisation de ce type d'effluents. Le développement au sein du Laboratoire d'Electrochimie des Matériaux s'est appuyé sur des traitements hydrométallurgiques directement transférables au tissu industriel. Ainsi, faisant suite à une étude approfondie des propriétés en solution aqueuse des deux métaux de transition et en accord avec le partenaire industriel, le centre de recherche du groupe, VIVENDI ENVIRONNEMENT, plusieurs voies ont été envisagées et étudiées. Celles-ci mettent en oeuvre des techniques d'échange d'ions et d'insolubilisation. La voie engageant un échangeur anionique sous forme chlorure a permis une séparation efficace des deux cations grâce aux propriétés complexantes des ions chlorures, présents dans le milieu, vis-à-vis du zinc avec lequel ils forment des complexes anioniques et neutre. L'application de la méthode mise en place à un effluent industriel a nécessité la mise en place d'une étape d'abattement du calcium afin de répondre au cahier des charges du repreneur potentiel : la société ERAMET. Les résultats obtenus ont été validés au stade pilote et font l'objet d'un dépôt de brevet par SARP INDUSTRIE filiale de VIVENDI ENVIRONNEMENT. Deux voies d'optimisation ont été étudiées afin de réduire les volumes d'éluat générés par le traitement. La première fait appel à la chimie de coordination du zinc par le biais de la formation d'un complexe cationique favorisant la dissociation du complexe chloro fixé sur l'échangeur et la seconde s'appuie sur une technique électrochimique innovante. Les techniques de précipitation d'un des deux métaux mises en oeuvre se sont révélées peu efficaces d'un point de vue séparation ou pureté des produits obtenus. L'insolubilisation du nickel sous forme d'oxyde supérieur n'étant pas directement sélective, a fait l'objet d'un développement supplémentaire engageant la lixiviation sélective de l'hydroxyde de zinc

  • Titre traduit

    Zinc / nickel separation contained in high concentrated chlorinated media : application to the valorisation of industrials liquids wastes


  • Résumé

    The importance of metal recycluig is increasing with economic and environmental 1 constraints. The subject of this work deals with the separation of nickel and zinc in a highly concentrated chloride medium. The final objective is industrial applications of a defined process for such effluents. The research carried out at the Laboratoire d'Electrochime des Matériaux was based on hydrometallurgic treatments directly transferable to factory sites. Several ways were investigated in relation with the industrial partner : the research centre of VIVENDI ENVIRONNEMENT. The h-st way concems the use of an anion exchanger (Cl forrn) to achieve the separation of the cations. This process is based on the highly concentrated chloride medium allowing the formation of anionic zinc chloro complexes. The method initially tested with a synthetic solution 1 was successfully applied to an industrial effluent. The obtained results were validated at pilot 1 scale. The process has been submitted by SARP INDUSTRIE (VIVENDI ENVIRONNEMENT) to be patented. An improvement of zinc elution mas proposed. Two different solutions were studied, one based on an original electrochemical process and the other using a chelating reagent. The other ways irnplement insolubilisation processes. The traditional separation by precipitation of one of the metals appears to be not very effective. The formation of superior nickel oxide is not directly selective, but good performances can be reached by additional treatment consisting in the sodic leachmg of zinc hydroxide fiom the solid compound

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (222 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 210-217. Index

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. Bibliothèque du Saulcy.
  • Non disponible pour le PEB
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.