Contribution à l’étude de l'ultrafiltration de solutions métallifères très diluées : réactivité de la couche de polarisation

= Ultrafiltration studies of metal ions in dilute solutions : reactivity of the polarization layer

• Auteur / Autrice : Patrice Sarrazin
• Direction : Jean Veron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Environnement. Gestion et traitement des déchets
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LCPAE – Chimie Physique Appliquée et Environnement (Lyon, INSA1980-1995)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrons -- Polarisation

Polyélectrolytes

Ultrafiltration

Résumé

L'ultrafiltration est appliquée à la récupération de cations métalliques toxiques, contenus dans des effluents industriels à faible concentration. Le cadmium, le zinc ou le plomb, sont retenus en amont de la membrane minérale par l'intermédiaire d'une macro molécule, qui comporte sur sa structure des groupements fonctionnels amides et acides participant à la complexation des métaux. Nous étudions les caractéristiques du polymère puis ses performances permettent d'optimiser l'opération de complexation-ultrafiltration dans le cas d ' une solution mono ionique de cadmium. Nous étudions également l'influence des paramètres hydrauliques et physico-chimique sur la rétention cadmique et sur la couche de polarisation qui se forme à l'interface membrane-solution. Nous analysons les propriétés spécifiques du gel polymérique qui se dépose sur la barrière minérale et nous montrons qu'ils participe à la complexation métallique avec un comportement ressemblant à celui d'une membrane échangeuse d'ions l'évolution du débit d'ultrafiltrat paramètre essentiel de l'opération, est examiné en fonction des conditions opératoires imposées sur la membrane. Le procédé est appliqué à la séparation sélective de trois cou les de cations métalliques : Cd-Zn, Cd-Pb, Zn-Pb, en solution binaire et faible concentration. L'ultrafiltration en discontinu d'une solution cadmique, additionnée progressivement à une solution polymérique, nous permet de mettre en évidence l’importance de la conformation macro moléculaire du polymère sur le débit d ' ultrafiltrat.

Ultrafiltration is applied to the recovery of toxic metallic cations contained in low concentrated industrial wastes. Cadmium, zinc or lead are kept up the inorganic membrane by means of macro ligands which have on its structure amid and acid functions taking part in the complexion of these toxic metals. Characteristics of polymer and its performances to optimize the complexion operation of ultrafiltration are developed. These results are connected with the hydraulic and physicochemical parameters of the polymer used to complex the mono ionic cadmium solution. The influence of hydraulic parameters on cadmium retention and polarization layer which is formed on the interface membrane-solution is also studied. The specifics properties of the polymeric gel which settles on mineral barrier, are approached. It is shown that the membrane reacts as an ion exchanger. The process is applied to the selective separation of three couples of metallic cations : Cd-Zn, Cd-Pb, Zn-Pb, in binary solution and low concentration. The discontinuous process of a cadmic solution, added progressively to a polymeric solution, shows us the importance of the polymeric macromolecular conformation on the ultrafiltration flow.