Valorisation de résidus d'exploitation d'argiles dans des applications industrielles et environnementales

Valuation of residues from the exploitation of clay for industrial and environmental applications

• Auteur / Autrice : Lydia Armond Muzzi
• Direction : Jacques Yvon, Angélica f.d.c. Varajao
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 30/03/2007
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL en cotutelle avec Université Fédérale d'Ouro Preto, Brésil
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LEM-IJL - Laboratoire d'Electrochimie des Matériaux / Institut Jean Lamour - UMR 7198
• Jury : Président / Présidente : Jocelyne Brendle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Yvon, Angélica f.d.c. Varajao, Jocelyne Brendle, José Fernando De Paiva, François Martin, Antonio Coelho C. Viera
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jocelyne Brendle, Antonio C. Viera Coelho, José Fernando De Paiva, François Martin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Échange d'ions

Zéolites

Résidus (minéralurgie)

Brésil

Kaolin

Mots clés libres

Zéolite 4A

Kaolin

Minas Gerais

Synthèse

Zeolite 4A

Synthesis

Cationic adsorbents

Kaolinite

Kaolin

Minas Gerais State

Para State

Brazil

Résumé

Les exploitations d’argiles kaoliniques réfractaire d’Água Limpa/Brésil et de kaolins de couchage de Rio Capim/Brésil laissent des résidus d’exploitation en très grands tonnages. Dans la perspective d’une valorisation plus complète assurant un développement durable de l’industrie extractive, on a envisagé d’utiliser ces argiles résiduelles dans la fabrication de zéolites. On a obtenue dès une durée de synthèse de 24h, une zéolite 4A très proche de sa définition théorique. Le rendement de synthèse est meilleur avec les produits de Rio Capim. Le volume nanoporeux de la zéolite 4A est inaccessible à l’azote mais accessible à la molécule d’eau. Les zéolites synthétisées ont été testées comme adsorbants cationiques pour le cuivre, le plomb, le cadmium, le zinc, le magnésium, potassium et mercure. La rétention a voisine 60% du remplissage théorique pour toutes les espèces testées, sauf pour le cuivre où elle dépasse la capacité théorique et pour le mercure où elle est très faible.

Working Kaolinic refractory clays from Água Limpa (Minas Gerais) and paper coating kaolins from Rio Capim (Pará) - Brazil throw over very large amounts of mining residues. With the outlook of a more complete beneficiation, aiming at a sustainable development of mineral industry, the use of these residual clays has been considered for manufacturing zeolites. For a synthesis time of only 24h, a zeolite 4A very close to its theoretical definition is obtained.The nano-porous volume of the zeolite 4A is inaccessible to nitrogen molecules, but accessible to water molecules. Synthesised zeolites have been tested as cationic adsorbents of Cu, Pb, Cd, Zn, Mg, K and Hg. The retention is better for materials derived from Rio Capim Kaolins. The retention is close to 60% of the theoretical completion of the exchange capacity in all cases, except for copper for which the retention exceeds the capacity, and mercury for which the retention is very low.