Evaluation de la performance du procédé d'adsorption des métaux (NI(II)) et la La(III) des effluents liquide par le phosphogypse : Modélisation et optimisation

Abstract

L’objectif de ce travail est d’évaluer la performance du procédé d’adsorption de deux métaux de valence différente des effluents liquides par le phosphogypse. Ainsi, l’enjeu étant de déterminer si le phosphogypse peut être utilisé comme matériau de décontamination des ions Ni(II) et La(III) des effluents liquides et de le valoriser du point de vue économique. La méthodologie utilisée au cours de cette étude, allant de la synthèse et la caractérisation du phosphogypse à l’évaluation quantitative et qualitative de la capacité d’adsorption, a prouvé que l’utilisation du phosphogypse comme adsorbant dépend de la capacité de fixation de ces ions. En effet, l’effet de quelques paramètres sur la rétention de ces métaux tels que le temps de contact, le pH, la température, la masse de l’adsorbant et la concentration initiale des métaux a été étudié d’une part. D’autre part, l’étude cinétique, thermodynamique, les isothermes d’équilibre et la caractérisation de l’adsorbant sont aussi présentées. L’étude de la caractérisation physicochimique a montré que les ions Ni (II) et La (III) sont bien associés à la surface du phosphogypse et que le processus d’adsorption de ces cations est possible. Par ailleurs, les isothermes d’adsorption de Langmuir, Freundlich et Temkin ont été déterminés. Une étude cinétique de l’influence du temps de contact sur la quantité adsorbée a montré que ce processus est fortement lié au pH de la solution. La méthodologie des surfaces de réponse (RSM) a été utilisée pour optimiser les facteurs influençant. Ces facteurs sont le temps d’agitation, la concentration de l’ion et la concentration de l’adsorbant. Les données expérimentales obtenues sont adaptées aux modèles de second ordre à l’aide d’un plan d’expériences composite centré PCC. Ces modèles ont été appliqués afin de déterminer les conditions optimales qui sont le temps de contact, la teneur de ces deux métaux et la concentration du phosphogypse.