Génie des procédés hydrométallurgiques appliqués à la démanganisation des eaux et à la décadmiation de l’acide phosphorique industriel

Hydrometallurgical processes applied to the demanganization of water and the decadmiation of industrial phosphoric acid

• Auteur / Autrice : Sanaa Kouzbour
• Direction : Christophe Vial, Bouchaib Gourich
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance le 10/12/2022
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pascal (Aubière, Puy-de-Dôme)
• Jury : Président / Présidente : Abdelmajid Badri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabrice Gros, Alina-Violeta Ursu, Bouchra Belaïssaoui, Abderrahman Nounah
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jamal Chaouki, Rachid Brahmi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pollution de l'eau -- Lutte contre

Écotoxicologie

Phosphorique, Acide

Eau -- Pollution par les métaux lourds

Mots clés libres

Réacteurs à agitation pneumatique

Eaux potables

Acide phosphorique

Précipitation

Démanganisation

Décadmiation

Pneumatically agitated reactors

Drinking water

Phosphoric acid

Precipitation

Demanganization

Decadmiation

Résumé

La pollution par les métaux et les métaux lourds a des répercussions néfastes considérables sur l'environnement écologique et la santé humaine en raison de leur toxicité, de leur persistance et de leur caractère non biodégradable, et ce même à l'état de traces. Il est ainsi devenu nécessaire afin de préserver l’environnement tout en maintenant les équilibres naturel, sanitaire et économique (dans une démarche de développement durable) d’adapter et de mettre en œuvre des techniques de traitement et d’épuration disponibles et adaptées du génie des procédés. A cet effet, les procédés hydrométallurgiques se présentent comme une technologie prometteuse pour la récupération et l'élimination des métaux et des métaux lourds contenus dans des solutions aqueuses telles que l'eau et l'acide phosphorique. A cet égard, ce travail est consacré : - D’une part à l'étude de l'élimination des ions manganèse de l'eau potable par un procédé d’aération dans des réacteurs à agitation pneumatique tels que les colonnes à bulles et les airlifts. L'objectif final est également de comparer leurs performances en fonction de l'énergie consommée pour mener à bien cette réaction. - D’autre part à la séparation du cadmium des solutions d'acide phosphorique produit par voie humide (synthétique et industriel) par la précipitation par des sulfures, en mode discontinu et continu, dans une unité conçue et fabriquée pour le traitement des effluents acides.

Metal and heavy metal pollution has a detrimental impact on the ecological environment and human health due to their toxicity, persistence, and non-biodegradability, even in trace amounts. Therefore, it has become necessary in order to preserve the environment while maintaining natural, health, and economic balances (within a sustainable development approach) to adapt and implement treatment and purification techniques available from process engineering. To this end, hydrometallurgical processes constitute a promising technology for the recovery and removal of metals and potentially toxic heavy metals from aqueous solutions such as water and phosphoric acid solutions. In this context, this work was devoted:- On the one hand, the study of the manganese ions removal from drinking water by aeration process in pneumatically agitated reactors such as bubble columns and airlifts. The objective was also to compare their performances according to the specific energy consumed to carry out this reaction. However, the study of the hydrodynamic and mass transfer characteristics of these reactors is essential before proceeding to the manganese removal. - On the other hand, to the investigation of the cadmium elimination from synthetic and industrial wet phosphoric acid solutions using batch and continuous sulfide precipitation in a conceived and manufactured unit for acidic effluent treatment.