Adsorption du césium et du strontium sur supports argileux modifies à base d'une bentonite algérienne

Abstract

Une montmorillonite traitée par revêtement par des (oxy)hydroxydes de fer a été préparée pour évaluer son efficacité dans l'élimination du césium et du strontium par adsorption en modes batch et dynamique. Des expériences ont été menées dans des solutions aqueuses en systèmes mono et bi-composées. Les matériaux utilisés ont été caractérisés par wavelength-dispersive X-ray fluorescence X à dispersion d’onde (FXD), diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), spectroscopie Mössbauer (SM) et microscopie électronique à balayage (MEB). En mode statique, les effets du temps de contact, du pH ainsi que les isothermes correspondants aux systèmes mono et bi solutés ont été étudiés. Les isothermes obtenues pour les systèmes mono composés ont été modélisées par les équations de Freundlich et Langmuir, tandis que pour les mélanges binaires, le modèle de Langmuir étendu a été appliqué. Les isothermes obtenues par calcul se sont révélées en parfait accord avec les résultats expérimentaux. En mode dynamique, les effets de la hauteur du lit, de la concentration initiale et du débit d’alimentation ont été étudiés. L'influence de la coexistence d’un cation sur l'adsorption de l’autre a également été évaluée. Les modèles de BDST (Bed Depth Service Time), Thomas, Yoon & Nelson et la théorie d’onde à profil constant ont été appliqués aux données expérimentales. Les courbes de percée, calculées en utilisant la régression non linéaire, sont en bon accord avec les résultats obtenus indiquant que les prédictions des modèles ont été bien adaptées pour la conception de telles colonnes. Les expériences de désorption ont été réalisées, non seulement pour évaluer la possibilité de réutilisation de l'adsorbant, mais aussi pour récupérer les cations. La régénération des lits saturés a été réalisée en utilisant une solution de NaOH 0,5 M suivie de plusieurs lavages avec de l'eau déionisée.