Approche chimiométrique pour l'optimisation de l'adsorption compétitive des métaux lourds : valorisation du phosphogypse et de l’acide phosphorique.

Abstract

La production de l’acide phosphorique selon le procédé par voie humide engendre l’accumulation d’une grande quantité d’un sous-produit, considéré comme un déchet appelé phosphogypse (PG), contenant une grande variété de métaux lourds. Ce matériau est rejeté dans l’environnement sans aucun traitement, ce qui forme une source significative de contamination à longue durée. Le principal objet de ce travail est de proposer une solution de valorisation du procédé de fabrication de l’acide phosphorique qui tient compte des contraintes économiques, techniques/environnementales. En effet, en premier temps, le phosphogypse a été utilisé comme un adsorbant pour l’élimination simultanée des ions métalliques Cd(II), Cu(II)/Zn(II) des solutions aqueuses. En deuxième temps, nous avons effectué un procédé pareil pour l’élimination simultanée de ces métaux à partir de solution d’acide phosphorique en utilisant l’argile naturelle (AN). Les effets de quelques paramètres physico-chimiques sur l’efficacité d’élimination ont été étudiés. Les principales techniques utilisées pour la caractérisation des adsorbants sont la microscopie électronique à balayage (MEB), la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF)/l’analyse thermique (ATG-ATD). Ainsi, les modèles décrivant l’efficacité d’élimination simultanée de ces métaux ont été calculés en utilisant une optimisation multi-réponse. Ainsi, les paramètres optimaux des processus d’adsorption qui maximisent simultanément l'efficacité d'élimination des ions métalliques ont été déterminés. Les modèles calculés pourraient prédire correctement les réponses/fournir des données appropriées pour renforcer le processus d’adsorption avec un niveau de confiance le plus élevé. En outre, le phosphogypse s’est comporté plus sélectif pour le cadmium suivie du cuivre/le zinc. Ce travail fournit le cadre de la valorisation du phosphogypse/la purification de l’acide phosphorique avec réduction des nuisances environnementales/récupération des métaux lourds.