Annales de Chimie - Science des Matériaux Sorption des ions phosphate sur une hydrotalcite de synthèse calcinée
ARTICLE VOL 31/4 - 2006 - pp.407-420 - doi:10.3166/acsm.31.407-420
Sorption des ions phosphate sur une hydrotalcite de synthèse calcinée
Sorption of phosphate ions on a calcined synthetic hydrotalcite
L'élimination des ions phosphate de solutions aqueuses par sorption sur une hydrotalcite de synthèse et sur son produit de calcination a été étudiée. Le solide [Mg-Al-CO3], préparé par coprécipitation à pH constant, a été caractérisé par diffraction des rayons X, analyse thermogravimétrique et composition chimique. Ces analyses ont permis d'une part, d'établir sa formule chimique et d'autre part de mettre en évidence sa propriété de pouvoir se régénérer après calcination et formation des oxydes mixtes. L'interaction de ces matériaux avec les ions phosphate montre que la cinétique de sorption est rapide et suit une expression de vitesse de sorption réversible du premier ordre. Les influences de la concentration en phosphore de la solution, de la concentration du sorbant et de la température ont été étudiées afin d'optimiser la sorption. Le traitement de solutions contenant de 2,5 à 50 mg/l de P a donné de bons résultats. La capacité de sorption de l'hydrotalcite calcinée est d'environ 1,6 mmol/g. L'étude de la réversibilité de la sorption des ions phosphate indique que le recyclage de ces matériaux calcinés est possible. Ceci suggère notamment que ces derniers pourraient constituer d'intéressants supports pour le piégeage d'anions polluants. Le recyclage par restitution et calcination-reconstruction devrait favoriser la récupération de ces polluants.
Sorption of phosphate ions on a calcined synthetic hydrotalcite. The removal of phosphate ions from aqueous solutions by sorption on a synthetic hydrotalcite and on its calcined product was investigated. The solid [Mg-Al-CO3], prepared by coprecipitation at constant pH, was characterized by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and X-ray fluorescence. These analyses enabled us to determine its chemical formula, and to point out its regeneration capability after calcination and formation of mixed oxides. The interaction of these materials with phosphate ions showed that the kinetics of sorption is fast and follows the first order reversible model. The effects on the sorption of phosphorus concentration in solution, sorbent concentration and temperature were studied. The treatment of solutions containing from 2.5 to 50 mg/l of P was successful. The sorption capacity of the calcined hydrotalcite is close to 1.6 mmol/g. The study of the reversibility of the sorption of phosphate ions indicates that the recycling of these calcined materials is possible. This suggests in particular that the latter could constitute interesting supports for the removal of pollutant anions. Recycling by restitution and calcination-rebuilding should facilitate the recovery of these pollutants.
Abdellah BAKHTI, Mohand Said OUALI
Reçu le 8 avril 2004. Accepté le 16 décembre 2004.
acsm.revuesonline.com/revues/36/citation/8576.html