Utilisation du phosphate naturel dans la protection de l'environnement : Elimination des métaux lourds des eaux polluées

Abstract

Dans le cadre de la protection de l’environnement et le développement de nouveaux procédés valorisant le phosphate marocain, cette étude propose l’utilisation du phosphate naturel (PN) et les phosphates activés (PNC et PAN) comme nouveaux supports d’élimination des métaux lourds des solutions aqueuses. Les différents paramètres agissant sur le rendement de rétention ont été optimisés pour mieux comprendre l’interaction entre le phosphate et les ions Pb2+, Cu2+ et Zn2+. La cinétique et le processus d’élimination de ces métaux ont été évalués et analysés par les modèles théoriques de Langmuir et de Freundlich. Les mécanismes d’élimination des ions Pb2+, Cu2+ et Zn2+ dépendent principalement du pH de la solution. A pH 4, 5 et 6, l’élimination des ions Pb2+, Cu2+ et Zn2+ se fait par adsorption sur la surface et/ou par complexation. A pH 2 et 3, elle se traduit par la dissolution d’une faible quantité de phosphate et la précipitation de pyromorphites pour le plomb, et la formation d’une solution solide pour le cuivre et le zinc. L’effet de la température montre que la réaction entre Pb-PN/PNC est un processus endothermique. Les nitrates n’ont pas beaucoup d’influence sur la fixation des ions Pb2+ par le PN, alors que les chlorures l’inhibent légèrement. La comparaison de la capacité de sorption de ces métaux sur le phosphate naturel et activé avec la littérature, montre que ces phosphates sont généralement comparables ou plus performants que des adsorbants usuels. Cette performance en plus de l’abondance des phosphates constitue un avantage majeur pour l’utilisation de ces supports dans les traitements des eaux contaminés par les métaux lourds.