Travaux expérimentaux

Concernant la purification de l’acide phosphorique, un important travail présenté par

• R.Boussen [1] a étudié la valorisation de l’acide phosphorique par précipitation du

cadmium et extraction de l’uranium ; et a proposé un procédé de précipitation simple, unitaire qui n’exige aucun traitement préalable de l’acide. Il permet d’atteindre une épuration très efficace (97%), une grande sélectivité pour le cadmium, une consommation modérée du réactif, et une durée d’agitation d’une demi-heure.

• A. Silem et al [2] a été rapporté dans la littérature et où le but est d’identifier les

substances organiques contenues dans un acide phosphorique industriel et de développer une méthode rapide et fiable pour les quantifier. Cette méthode pourra être utilisée comme support analytique pour les études à l’équilibre, cinétique et de

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transfert de matière. Les résultats obtenus ont montré que les matières organiques bien que présentes dans des proportions assez faibles, étaient principalement constituées de di-n-butylphtalate, les acides gras et l’acide oléique qui est utilisé comme agent anti moussant.

• A. Mellah et al [3] ont prouvé que les matières organiques solubles contenues dans

l’acide phosphorique industriel gênent considérablement la récupération de l’uranium en formant des mousses et des émulsions stables lors de son extraction par solvant. L’élimination de ces matières organiques permettra à la fois de récupérer l’uranium et de produire des engrais décontaminés.

• A. Silem et al [20] ont utilisé la méthode d’adsorption de DBP sur le charbon actif

comme adsorbant en étudiant surtout l’effet du temps de contact sur cette rétention.

• Le même adsorbant est utilisé dans l’étude expérimentale présentée par A. Hanna,

A.F. Ali [21] pour l’élimination des matières organiques. Les résultats ont montré qu’avec un pourcentage de rapport massique charbon/acide de 1% l’acide phosphorique devient libre des matières organiques et sa couleur se transforme du marron noir au vert clair, de

par la présence des ions Fe²⁺.

• Pour l’élimination des matières organiques présentes dans l’acide phosphorique A.

Boualia et al [22] ont utilisé la méthode d’adsorption sur la bentonite comme support pour l’étude cinétique.

• Mellah et al [23] ont utilisé trois aides filtrants : le kieselguhr, la célite et la terre

décolorante; le résultat obtenu après filtration sur le kieselguhr répond aux spécifications d’un acide phosphorique technique, produit par Rhône-Poulenc (France) pris comme référence.

• H. Belfadhel et al [24] ont utilisé l'acide phosphorique industriel à 42.45 % P2O5,

contenant de la matière organique (MO) à une teneur comprise entre 220 et 300 mg/l. Un traitement par de l'ozone et du charbon actif a été réalisé où une simple ozonation a permis d’éliminer la couleur initiale brunâtre de l'acide et de réduire sa teneur en matière organique et une simple adsorption sur du charbon actif a permis de réduire les (MO) de 80% avec un taux de

charbon d'au moins 25 g/kg de P2O5. N.S. Awwad et al [25] ont étudié expérimentalement, une

nouvelle méthode d’élimination des impuretés de l’acide phosphorique Egyptien basée sur un traitement par écorce du riz, tout en examinant les effets de plusieurs paramètres tels que la température, la masse du support, le temps de contact, sur la capacité d’adsorption.

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Les résultats ont montré que ce support peut être utilisé comme adsorbant pour l’élimination des

ions Fe³⁺, et aussi être régénéré et recyclé.

• Les résultats obtenus par M. Cox et al [26] lors de l’utilisation de la

montmorillonite comme support pour l’élimination des cations organiques par extraction ont montré un rendement très important de purification; les effets des concentrations initiales des impuretés, et des concentrations de l’acide phosphorique sur la rétention de ces impuretés ont aussi été présentés.

• La méthode d’adsorption sur le gel de silice est utilisée par T. Willliams [28] qui a

présenté une étude expérimentale des effets de plusieurs paramètres sur le rendement d’élimination de certains métaux présents dans l’acide phosphorique.

• J.C.Smith [54] a présenté une méthode pour le prétraitement d'acide phosphorique

de l’uranium et en même temps pour la récupération de cet important élément pour éviter la formation d'une mousse de matières solides en suspension lors de l'extraction par solvant. Avant l'extraction, l'acide est en contact avec un hydrocarbure liquide comme le kérosène.

• G. Boucl et al [29] ont décrit une méthode originale pour l’élimination du

magnésium, l’aluminium et le fluor du H3PO4 par précipitation. La même méthode a été

utilisée par H. Sasaki et al [30] et D. Toye et al [31] pour l’élimination des métaux lourds

en vue de la purification de H3PO4.

• Un travail réalisé par A.Kennedy et A.George [33] a été basé sur l’étude du

comportement de cinq silicates métalliques dans des conditions simulées du processus de production d’acide de voie humide afin de déterminer l’influence de la température de réaction et de l’ajout de différents solvants sur les taux de dissolutions. Les résultats obtenus ont montré que la concentration du fluor pendant l’attaque d’acide à une influence dominante sur les taux de dissolutions.

La méthode d’extraction liquide - liquide a été utilisée par C.S.B. Nair et al [34] et I. Moldovan [35]; A. Ayadi [11], M.BERGRET [36], J. Wante [37] et S.J. Allen [38] en utilisant des solvants différents. Une étude présentée par A. Silem et al [39] s’est intéressée à la récupération de l’uranium présent dans l’acide phosphorique par un pourcentage 100 mg/Kg, en utilisant l’extraction par différents solvants. Les résultats obtenus ont montré que le traitement par le kérosène réduit le pourcentage de présence de l’uranium à 30 %.

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• J. Trichet [40] a étudié la séparation des matières organiques contenues dans

l'acide phosphorique de voie. Cette étude a permis de mesurer la part des trois grands types de matières organiques fondamentales dont la somme constitue le stock organique contenu dans les phosphates industriels: composés humiques, lipides, matière organique stable ou résiduelle (à l'issue de l'extraction des deux premiers types).

• Mellah et al [41] ont utilisé la méthode d’extraction avec le kérosène comme

solvant. Les résultats ont montré que le rendement d’élimination des ions est dans l’ordre

Titanium > chromium > cadmium pour les concentrations de H3PO4 ≥ 7M et le rendement

d’élimination des ions de Chromium > Cadmium > Titanium pour les concentrations de

H3PO4 ≤ 5M.

• B. Serpaud et al [42] ont étudié l’adsorption des métaux lourds Cu, Cd, Zn et Pb

par des sédiments d’un cours d’eau pollué par des rejets industriels, en examinant le rôle de pH, de la température, et la composition du sédiment.

• P. Menoud et al [43] ont étudié l’adsorption sur une résine chélatante permetant

le traitement d’eau contenant de très faibles quantités de métaux lourds (Cu²⁺, Ni²⁺, Co²⁺,

Zn²⁺) ( < 0,3 mol.m^-3). Pour cette étude ils ont utilisé la résine chelamine standard. Ces

expériences mettent en évidence l'importance du conditionnement de la résine sur sa capacité à l'équilibre.

• M. Bendjaballah [44] a appliqué la méthode d’extraction liquide - liquide par

solvant pour la purification de H3PO4 produit par ASMIDAL (société algérienne) pour le

ramener à un degré de pureté comparable à celui de l’industrie. L’avantage de ce travail est d’obtenir à la fois un acide phosphorique pur et d’autre part une phase aqueuse

constitué d’acide phosphorique de 20% en P2O5 qui peut être utilisé dans la fabrication de

certaines formules d’engrais.

• V. Flores et al [45] ont proposé un nouveau procédé d’élimination du Cu²⁺ par

adsorption sur des résines échangeuses d’ions poreuses, mises en œuvre dans un réacteur à membrane à lit mobile de particules. Ce procédé a été étudié sur le plan cinétique de particules synthétiques de Cu (II) dans de l’eau. Ce travail a considéré l’influence de la vitesse d’agitation et de la température sur la vitesse réactionnelle apparente et a permis de déterminer la zone opératoire correspondant à un régime cinétique.

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• E.A. Abdelaal et al [46] ont appliqué la méthode de précipitation pour le

prétraitement de l’acide phosphorique où selon les résultats obtenus, la capacité d’adsorption a été remarquable pour les ions de Mn et Cu. Pour l’élimination des matières organiques présents dans l’acide phosphorique, Silem et al [3] ont aussi utilisé la méthode d’adsorption sur charbon actif comme support.

• El Assk et al [47] ont étudié la combinaison des isothermes de sorption

(Mono-métal et compétitive) et des extractions séquentielles et qui a permis l'évaluation de la capacité de sorption et la détermination de la distribution du Cd, Cu, Pb, et Zn dans les différentes phases géochimiques d’un sol irrigué par des eaux polluées. A. Hannachi et al [53] ont présenté une étude de purification de l’acide phosphorique par extraction liquide liquide en utilisant deux solvants le tri-butyl phosphate (TBP) et le methyl isobutyl ketone (MIBK), les résultats montrent que le TBP a donnée des meilleurs résultats.

• W. Mecibah et al [54] ont présenté une étude de l’influence de quelques

paramètres physico-chimiques sur la purification et concentration de l’acide phosphorique a fin de déterminer les conditions optimales de l’élimination du plomb par électrodialyse. Ils ont trouvés que l’augmentation de la densité de courant et du débit de circulation de la

solution à traiter favorise le transfert des ions Pb²⁺ dans le compartiment receveur par

conséquent l’efficacité d’épuration de l’acide.