[Publication] Utilisation de l’acide phytique, réactif bio-sourcé, comme réactif de précipitation sélective des métaux indésirables (Al, Fe, Pb) présents dans les lixiviats de différents procédés hydrométallurgiques
Julien COMEL, qui a soutenu sa thèse en janvier 2021, a étudié la possibilité d’utiliser l’acide phytique (ou acide myo-inositol-1,2,3,4,5,6-hexakisphosphate) comme réactif de précipitation sélective pour éliminer des lixiviats les cations Al3+, Fe3+ ou Pb2+. Cet acide, qui représente 80% du phosphore contenu dans les végétaux (céréales, fruits et légumes), est connu pour son aptitude à former des complexes solubles et des précipités avec de nombreux cations métalliques tels que Ca2+, Fe3+ ou Zn2+ diminuant ainsi la biodisponibilité de ces oligo-éléments pour l’organisme humain. De ce fait, il est considéré comme un agent antinutritionnel que l’industrie agro-alimentaire élimine des céréales par simple trempage à l’eau. Les eaux de lavage, qui peuvent contenir jusqu’à 2% en masse d’acide phytique, sont considérées comme des déchets non-dangereux et sont utilisées pour l’amendement des sols. Nos chercheurs ont ainsi eu l'idée d'utiliser cet acide comme réactif de précipitation bio-sourcé pour une hydrométallurgie plus verte.
Les données thermodynamiques concernant les phytates métalliques étant quasiment absentes de la bibliographie, nos chercheurs ont déterminé la formule de cinq de ces composés (aluminium, cuivre, fer, plomb et zinc) ainsi que la solubilité et le produit de solubilité de ces phytates métallliques. A partir de ces données, Ils ont établi les diagrammes de solubilité conditionnelle en fonction du pH de chaque phytate métallique, afin de déterminer les possibilités de séparation offertes par ce réactif.
Deux applications potentielles de l’acide phytique en hydrométallurgie ont ainsi pu être identifiées : la déferrisation des lixiviats de calcine de l’industrie du zinc et l’élimination des ions Al3+, Fe3+ et Pb2+ dans les lixiviats nitriques de cartes de circuits imprimés. Dans le cas des lixiviats de calcine, les résultats sont meilleurs que ceux obtenus par les procédés utilisés industriellement, tel que le procédé Jarosite. En ce qui concerne les lixiviats nitriques de cartes électroniques, Al3+, Fe3+ et Pb2+ sont éliminés avec des rendements supérieurs à 98 % sans co-précipiter plus de 2 % des ions Cu 2+.
Titre: Use of phytic acid for selective precipitation of undesirable metals (Al, Fe, Pb) contained in the leachates from hydrometallurgical processes
Auteurs: Julien Comel, Eric Meux, Nathalie Leclerc et Sébastien Diliberto
Nom de la revue : Journal of Environmental Chemical Engineering
Date de parution (en ligne) : 9 avril 2021