Procédé de purification de l'acide phosphorique industriel avec introduction d'opération à membrane pour éliminer les impuretés contaminantes

par Khaoula Khaless

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Bernard Chaufer et de Kacem El Kacemi.

Soutenue en 2006

à Rennes 1 .

mots clés

• Phosphorique, Acide -- Purification
• Métaux
• Nanofiltration
• Membranes (technologie)

Résumé

L’utilisation de l’acide phosphorique, obtenu par attaque de l’acide sulfurique, est limitée à cause de sa teneur en contaminants toxiques (Cd, As, F,. . . ), dans les produits destinés à l’industrie alimentaire. Les objectifs sont de récupérer un acide concentré à forte teneur en P2O5 (> 29 %) et d’éliminer les contaminants métalliques toxiques. La nanofiltration peut intervenir comme technique alternative aux autres séparations ou comme un traitement de finition pour les métaux. Les niveaux d’abattement (mode frontal) sont variables voire nuls pour F et As selon les membranes, leur seuil de coupure et la fraction de perméat par rapport au volume initial (fixé à 50 %). Des abattements des contaminants, respectivement de 95 % trivalents (Cr, Al, Fe,. . . ) et de 75 % divalents (Cd,. . . ), dans les solutions industrielles sont atteints par les membranes Desal KH (prototype à seuil de coupure 300 g/mole) et Nadir PES 1000 g/mole modifiée par 2 polymères non hydrolysables (la nature du polymère et la longueur des chaînes modifient les performances en flux et en abattement). La faisabilité du procédé discontinu, où le perméat est retraité dans un 2ème étage, a été validée pour ces 2 membranes modifiées.

Titre traduit

Purification process for wet phosphoric acid by use of membrane unit for removal of contaminant impureties

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