BE1015759A4 - Traitement d'une solution contenant du chrome hexavalent. - Google Patents

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BE1015759A4
BE1015759A4 BE2003/0584A BE200300584A BE1015759A4 BE 1015759 A4 BE1015759 A4 BE 1015759A4 BE 2003/0584 A BE2003/0584 A BE 2003/0584A BE 200300584 A BE200300584 A BE 200300584A BE 1015759 A4 BE1015759 A4 BE 1015759A4
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hexavalent chromium
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Cambier Francis
Lu Ion Thierry
Descamps Philippe
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Inst Nat Interuniversitaire De
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Abstract

L'invention est relative à un procédé pour le traitement d'une solution contenant du chrome hexavalent dans lequel un réducteur consistant en une poudre métallique à base de zinc et/ou d'aluminium ou en des thiosulfates est ajouté à cette solution et le pH de cette dernière est maintenu à une valeur entre 1 et 6,5 afin de soumettre le chrome hexavalent à une réduction chimique pour obtenir du chrome trivalent. L'invention concerne également.

Description


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   TRAITEMENT D'UNE SOLUTION CONTENANT DU CHROME HEXAVALENT 
La présente invention est relative à un procédé de traitement d'une solution contenant du chrome hexavalent par réduction chimique afin d'obtenir du chrome trivalent. 



   Un des problèmes majeurs associé à l'utilisation du chrome réside dans la contamination des produits par le chrome hexavalent. 



   Dans le cas particulier des réfractaires au chrome, ce dernier est généralement présent sous forme d'oxyde de chrome à l'étage d'oxydation III. Sous cette forme, il est insoluble et considéré comme relativement peu toxique. Toutefois, sous certaines conditions opératoires, une partie du chrome trivalent peut être oxydé en chrome hexavalent très soluble dont la toxicité est au contraire indéniable. 



  Plusieurs auteurs attribuent la présence de chrome hexavalent dans les briques réfractaires usagées à la conjonction de deux conditions opératoires : la présence d'alcalins ou d'alcalino-terreux, comme par exemple calcium, potassium ou sodium, et une température de fonctionnement supérieure à 600  C. On le trouve donc logiquement en grande quantité dans des briques provenant des industries du verre ou de la cimenterie dans lesquelles ces conditions sont rencontrées. Le composé contenant le chrome hexavalent n'est plus stable au-delà de 1050  C, mais en cas de refroidissement, il se forme à nouveau dans la gamme de température comprise entre 600  C et 1000  C et c'est ce chrome hexavalent que l'on retrouve à température ambiante. 



   Suite à sa toxicité et sa grande solubilité dans l'eau, le chrome hexavalent suscite de nombreuses craintes notamment dans l'optique d'une mise en décharge éventuelle. Au stade actuel, il existe donc un besoin impératif de solutions visant à pouvoir passiver le chrome au sein des matières usagées. 



   Différentes études ont été menées dans ce sens et plusieurs voies de traitement visant à'remédier à ce problème ont été proposées parmi lesquelles : - le traitement thermique en milieu réducteur (typiquement le coke) de matériaux préalablement broyés. Le chrome hexavalent peut être réduit par une cuisson à une température supérieure à 1050  C suivie d'un refroidissement sous vide ou sous atmosphère réductrice. 

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 le procédé pyrométallurgique, suivant lequel on mélange des matières premières contaminées avec le minerai primitif du chrome, nommé chromite. 



   Dans ce cas, on procède à la fusion du mélange et à sa réduction jusqu'au chrome métallique. 



   - le broyage sélectif des matière contaminées (principalement de type réfractaire) avec la tentative d'isoler le chrome hexavalent dans les fractions les plus fines. De nombreuses institutions américaines ont déjà des procédés de recyclage des réfractaires de magnésie-chrome ayant pour finalité de réutiliser les briques usagées pour la fabrication de nouveaux réfractaires. On procède principalement par broyages successifs, séparations mécaniques et magnétiques, et ce, afin d'éliminer les contaminants provenant de la mise en service des briques. Les contaminants sont les produits en contact avec le réfractaire lors de sa mise en service comme, par exemple, métaux, verres, etc. 



   - le traitement par voie biochimique via l'utilisation de souches bactériennes. 



  Cependant, chacune de ces voies souffre d'inconvénients majeurs : - Le procédé de traitement thermique ne permet pas de réduire la teneur en   Cr6+   sous la limité fixée par la législation. De plus, il ne conduit pas à l'élimination du calcium et des alcalis de sorte que, si l'on se réfère par exemple à l'industrie réfractaire, les matériaux passivés ne pourront être réutilisés comme source de matière première secondaire qu'au risque d'une diminution sensible de la performance des produits. En effet, hormis leur influence néfaste sur la réfractarité, le calcium et les alcalis vont accroître la cinétique d'oxydation du Cr3+ en   Cr6+   provoquant un vieillissement prématuré des produits réfractaires issus des matières premières recyclées. 



   - Le procédé de fusion nécessite des températures élevées et est donc peu rentable sur un plan énergétique. En outre, seul le chrome étant récupéré, il génère une quantité importante de résidus non valorisables. 



   - Le broyage sélectif de matériaux associe les mêmes désavantages que le traitement thermique mais en les amplifiant. 



   - Le traitement par voie biochimique n'est applicable que pour des concentrations en chrome faible au risque de provoquer l' élimination des 

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 souches de micro-organismes. Cette technique se caractérise encore par une cinétique de réduction lente ainsi que par de faibles rendements, ce qui en limite l'attrait à la seule décontamination in situ des sols, pour laquelle les autres procédés s'avèrent inadaptés. 



   En fait, les méthodes qui, à ce jour, ont fait l'objet de la plus grande attention reposent globalement sur un même principe à savoir que la substance contaminée est soumise à un traitement de lixiviation. Il s'agit d'un lavage des minéraux au cours duquel on obtient un résidu solide exempt de chrome hexavalent et une solution contenant les chromates. Après ce lavage, il reste bien entendu encore à traiter cette solution contenant le chrome hexavalent. 



   Bien que l'adsorption sur charbon actif ou les procédés d'échange de cations soient décrits par certains articles comme étant relativement peu efficaces, plusieurs autres voies de traitement sont néanmoins envisageables. La plus fréquemment citée concerne la réduction du chrome par voie chimique en milieu acide. Après filtration, l'éluat qui est de coloration jaunâtre et contient les ions   Cr6+   en solution est récupéré puis, après ajout de l'agent réducteur et acidification du milieu, le chrome est transformé sous sa forme trivalente. 



   L'invention a pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés en proposant un procédé pour la réduction de chrome hexavalent qui présente les avantages suivants : - pas d'élévation de température des solutions d'où gain énergétique significatif par rapport aux techniques de cuisson réductrice ou de pyrométallurgique proposées en tant qu'alternatives. 



   - un rendement proche de 100 %, même pour des concentrations en chrome hexavalent très importantes de, par exemple, 575 ppm, ce qui permet de se situer dans les limites fixées par la législation en vigueur. 



   - une diminution considérable du temps de mise en contact entre la solution à base de chrome et un agent réducteur jusqu'à, par exemple, 30 minutes sans qu'il y ait d'abaissement significatif du rendement. 



   - une large gamme de pH pour lequel une réduction totale du chrome hexavalent est obtenue. 



   - la possibilité d'utiliser des acides faibles tel que l'acide acétique, sans affecter l'efficacité du traitement. 

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   - un grand potentiel de réduction si l'on compare notamment à d'autres agents réducteurs comme le sulfate de fer, compte tenu du changement d'étage d'oxydation. 



   A cet effet, un procédé pour le traitement d'une solution contenant du chrome hexavalent est ici proposé, dans lequel un réducteur métallique (comme p. e. Zn et/ou Al) ou à base de thiosulfates   (Na2S203)   est ajouté à cette solution et le pH de cette dernière est maintenu à une valeur entre 1 et 6,5 afin de soumettre le chrome hexavalent à une réduction chimique pour obtenir du chrome trivalent. 



   Avantageusement, après la réduction susdite, le pH de la solution susmentionnée est augmenté à une valeur comprise entre 9 et 11, et de préférence de l'ordre de 10, via l'ajout d'une base afin de précipiter le chrome trivalent sous forme d'hydroxyde de chrome. 



   D'une manière intéressante, un floculant est ajouté à la solution susdite afin de séparer par filtration, d'une part, un gâteau contenant de l'hydroxyde de chrome trivalent et, d'autre part, une solution contenant les alcalis. 



   Suivant une forme de réalisation avantageuse, lorsque le réducteur susmentionné comprend des thiosulfates, ceux-ci sont ajoutés à la solution sous forme d'une solution provenant de bains de fixation photographique usagés présentant une teneur en thiosulfate comprise entre 4 et 15% en poids, cette solution de bain de fixation étant ajoutée à la solution susdite contenant du chrome hexavalent dans une proportion de l'ordre de 1 à 5. 



   L'utilisation d'une solution ou d'une suspension de bains de fixation usagés est très intéressante étant donné que ces bains constituent des déchets nécessitant normalement un traitement très coûteux. 



   La solution susdite contenant du chrome hexavalent est, en particulier, obtenue à partir de matériaux réfractaires usagés qui sont désagrégés ou broyés jusqu'à une granulométrie inférieure à 3 mm et ensuite soumis à un traitement de lixiviation en milieu aqueux afin d'obtenir un éluat formant ladite solution contenant du chrome hexavalent. 



   La présente invention se réfère, en particulier, à un procédé de traitement du chrome hexavalent par réduction chimique au moyen de sous-produits de diverses provenances, en l'occurrence : des bains de fixation photographiques usagés à forte teneur en thiosulfate et des poudres riches en zinc et/ou en aluminium 

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 issues en particulier d'un procédé de métallisation thermique ou de procédés de récupération de métaux non ferreux. 



   L-'utilisation de l'un ou l'autre de ces différents agents réducteurs permet de limiter la teneur en chrome hexavalent du lixiviat à une valeur inférieure à 2 ppm et ce pour des concentrations initiales en Cr6+ très élevées jusqu'à, par exemple, 575 ppm ; et en utilisant des conditions expérimentales peu sévères : temps de réduction court, milieu faiblement acide pouvant être ajusté au moyen d'un acide faible tel que l'acide acétique, pas d'élévation de température, etc. 



   D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée, ci-après, à titre d'exemple non limitatif, de quelques formes de réalisation particulières du procédé, suivant l'invention, avec référence aux dessins annexés et à l'utilisation de réducteurs de provenances très particulières. 



   La figure 1 est une représentation schématique des différentes étapes du procédé utilisant des bains photographiques, suivant l'invention. 



   La figure 2 est une représentation schématique des différentes étapes du procédé, suivant l'invention, dans lequel l'on utilise comme agent réducteur de la poudre de Zn et/ou Al qui est récupérée, suivant une forme de réalisation particulière de l'invention par la technique des courants de Foucault. 



   La figure 3 est une autre représentation schématique des différentes étapes du procédé, suivant l'invention, dans lequel l'on utilise également comme agent réducteur de la poudre de Zn et/ou Al qui est récupérée, suivant une forme de réalisation intéressante de l'invention, par filtration avant précipitation du chrome sous forme d'hydroxyde. 



   L'invention concerne, en particulier, un procédé pour le traitement de matériaux contaminés au chrome hexavalent, préférentiellement de type réfractaire, par réduction chimique au moyen de substances à recycler. 



   L'invention est également relative à l'utilisation de déchets, constituant des substances à recycler, pour la réduction du chrome hexavalent. 



   Ces déchets, utilisés comme agents réducteurs, qui trouvent ainsi une voie de valorisation, consistent en : - des bains de fixation photographique usagés qui se caractérisent par des teneurs en thiosulfate typiquement comprises entre 4 et 15 % en poids de la solution ; ou 

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 des poudres à forte teneur en zinc et/ou en aluminium, telles que celles récupérées lors des procédés de métallisation thermique, contenant de l'ordre de 85 % en poids de zinc et de l'ordre de 15% en poids d'aluminium. Dans ce cas, le zinc se présente sous la forme d'une poudre ayant une granulométrie moyenne   (Dso)   typiquement de l'ordre de 80  m et est associé à de l'aluminium dans un rapport de l'ordre de 85/15.

   Cette granulométrie est trop élevée pour que cette poudre ne puisse être incorporée dans des peintures où une granulométrie de 8 à 10  m est nécessaire et la présence d'aluminium est néfaste si l'on envisage un traitement thermique. Notons que contrairement au cas du fer pour lequel tous s'accordent à dire qu'il est préférable de travailler avec une granulométrie plus grossière, le zinc s'avère aussi efficace avec des granulométries très fines. 



   La technique employée consiste à désagglomérer ou à broyer grossièrement le matériau contenant du chrome hexavalent à traiter jusqu'à une granulométrie, de préférence, inférieure à 3 mm. La poudre ainsi conditionnée est ensuite soumise à un traitement de lixiviation en milieu aqueux. Après filtration, l'éluat contenant le Cr6+ en solution est mis en présence de l'un des agents réducteurs susmentionnés. 



   Spécifiquement pour la poudre de zinc, il n'est pas nécessaire, contrairement aux poudres de métaux ferreux (fer, acier, alliages), d'appliquer une agitation vigoureuse, la seule restriction étant de maintenir la poudre de zinc en suspension de sorte à assurer l'homogénéité du milieu. De plus, alors que pour les poudres de métaux ferreux, l'efficacité du traitement est conditionnée par une granulométrie minimale, il a été possible de montrer que des poudres de zinc, même très fines, peuvent être utilisées sans altérer le rendement de réduction. 



   Notons qu'outre l'aspect de réduction chimique, l'invention prend également en compte la précipitation du chrome, réduit à l'état trivalent, sous forme d'hydroxyde. Cette précipitation est obtenue par l'ajout d'une base comme, par exemple, NaOH, NH40H, .... Appliqué aux réfractaires à base de chrome, il permet donc d'envisager la possibilité de récupérer à la fois les grains de chamotte lors de l'étape de filtration qui suit la lixiviation et le gâteau d'hydroxyde en vue de leur réutilisation en tant que matière secondaire dans le même secteur. Comme nous 

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 l'avons déjà souligné, cette réutilisation est par ailleurs grandement simplifiée par le fait que les alcalis et le calcium restent en solution dans le lixiviat. 



   La figure 1 représente schématiquement les différentes étapes d'une première forme de réalisation du procédé, suivant l'invention, pour le traitement du chrome hexavalent présent dans des matériaux réfractaires usagés. Suivant cette forme de réalisation, les matériaux réfractaires sont soumis à un broyage sous l'ajout d'eau jusqu'à l'obtention d'une fraction de particules avec une granulométrie inférieure à 3 mm. Cette fraction est ensuite soumise à un traitement de lixiviation en milieu aqueux dans lequel l'on ajoute de l'eau à ladite fraction afin de faire un lavage des particules contenant le chrome hexavalent en mettant ce dernier en solution. 



   Une fraction solide contenant des particules exemptes de chrome hexavalent, est alors séparée par filtration de la solution aqueuse qui contient des ions Cr6+, du calcium et des alcalis. La chamotte qui est obtenue après séchage et, éventuellement, conditionnement, par exemple, par broyage et criblage, ne contient pratiquement pas de chrome hexavalent, de calcium ou d'alcalis et peut alors être réutilisée dans, par exemple, des matériaux réfractaires. 



   Ladite solution aqueuse constitue alors un éluat auquel, éventuellement, l'eau utilisée lors du broyage est ajoutée. Un acide et le contenu d'un bain de fixation photographique usagé sont ajoutés à l'éluat. Au moyen de l'acide, le pH de la solution est abaissé à une valeur entre 1 et 6,5. Cet acide comprend, par exemple, de l'acide sulfurique ou de l'acide acétique. Afin de limiter l'utilisation des acides, le pH est préférentiellement maintenu entre 4 et 6,5. On a constaté que le rendement de la réduction du chrome hexavalent n'est pratiquement pas influencé par le pH dans les limites citées. 



   Le bain de fixation contenant entre 4 et 15 % en poids de thiosulfate est ajouté à l'éluat dans une proportion entre 1/10 et 2/5, et de préférence dans une proportion de l'ordre de 1/5. Après environ 30 minutes, et au maximum 90 minutes, pratiquement tout le chrome hexavalent a été réduit en chrome trivalent. 



   Une base est alors ajoutée à la solution afin d'augmenter le pH à une valeur entre 9 et 10 pour générer la précipitation des hydroxydes de chrome trivalent. 



   Ensuite, un floculant, connu par l'homme de métier, est ajouté à la solution et cette dernière est alors filtrée afin de séparer un gâteau contenant les hydroxydes de chrome trivalent de l'eau dans laquelle sont présents des alcalis et du calcium. 

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   A la figure 2 sont représentées schématiquement les différentes étapes d'une deuxième forme de réalisation du procédé suivant l'invention. Cette forme de réalisation est différente de celle de la figure 1 par le fait que l'on fait usage d'une poudre métallique à forte teneur en zinc et/ou en aluminium, comme défini plus haut, au lieu du bain de fixation photographique comme agent réducteur. 



   Après l'ajout d'un floculant, le précipité d'hydroxyde de chrome trivalent et l'agent réducteur métallique n'ayant pas réagi sont séparés de l'eau contenant les alcalis par filtration. Le gâteau obtenu est ensuite séché avant de séparer, par courants de Foucault, la poudre métallique de l'hydroxyde. La poudre ainsi récupérée peut alors être réutilisée comme agent réducteur, tandis que l'hydroxyde de chrome peut être réutilisé pour, par exemple, la fabrication de matières réfractaires. 



   Notons encore que l'utilisation de courants de Foucault pour séparer la poudre métallique du gâteau contenant l'hydroxyde de chrome n'est possible que si cette poudre présente une granulométrie supérieure à 5 mm, comme c'est le cas, par exemple, de copeaux. 



   Le procédé représenté schématiquement dans la figure 3, diffère de celui de la figure 2 par le fait que la poudre métallique à forte teneur en zinc et/ou en aluminium est séparée par filtration de la solution contenant le chrome après la réduction de ce dernier en milieu acide et avant que le pH de la solution ne soit augmenté de sorte à conduire à la précipitation du chrome trivalent. 



   La poudre métallique qui est ainsi récupérée peut être réutilisée pour la réduction du chrome hexavalent. 



   Par comparaison des différentes figures, on constate que l'utilisation de bains photographiques présente l'avantage de pouvoir réaliser séquentiellement la réduction du Cr6+ et la précipitation de l'hydroxyde en une seule étape, ce qui permet de simplifier considérablement le procédé. Par contre, dans le cas d'une réduction par de la poudre métallique constituée de zinc et/ou   d' aluminium,   il est nécessaire soit    d'ajouter une étape de filtration avant la précipitation du Cr (OH)3 3) de   manière à récupérer cette poudre, soit d'éliminer celle-ci en fin de procédé via une technique de séparation par courants de Foucault (Figure 2).

   Notons que cette dernière technique a un caractère plus restrictif puisqu'elle ne pourra être envisagée qu'à la 

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 condition d'utiliser des poudres métalliques de granulométrie plus grossière, typiquement supérieure à 5 millimètres. 



   1) Exemple 1
La solution à traiter contient environ 575 mg/1 de chrome hexavalent, cette teneur ayant été déterminée par ICP. 



   Comme indiqué ci-dessus, l'invention porte sur l'utilisation de déchets pour la réduction du chrome hexavalent. Deux techniques potentielles ont ainsi été sélectionnées, comme le démontrent les essais décrits ci-dessous, qui ont conduit à des résultats pleinement satisfaisants : un bain de fixation photographique et un résidu de métallisation. 



   Le bain de fixation photographique tient son caractère réducteur du fait qu'il contient une teneur en thiosulfate comprise entre 4 et 15 % en poids. 



   Le mode opératoire suivi est le suivant :   #   50 ml d'une solution contenant du chrome hexavalent à traiter sont mélangés à 10 ml de bain fixateur,   #   le pH est abaissé aux environs de 3 grâce à l'ajout d'acide sulfurique pour se mettre dans des conditions où la réduction peut s'opérer,   #   après 90 minutes, le pH est ensuite ajusté à 10 avec du NaOH (10 M), valeur propice à la précipitation de l'hydroxyde de chrome,
Enfin, après filtration, on obtient une solution ne contenant plus que
1,1 mg/1 de chrome hexavalent. 



   2) Exemple 2
La même solution que celle décrite sous l'exemple 1 est traitée avec un réducteur qui consiste en un résidu de métallisation composé de 85 % de zinc et de
15 % d'aluminium. 



   Cette poudre métallique est ajoutée en large excès, en particulier environ 2g dans 50ml de solution à traiter, et maintenue en suspension dans la dite solution par la rotation d'un module d'agitation. Après la réduction à pH acide, le retour à un milieu basique s'effectue comme précédemment, avec toutefois la possibilité de réaliser, avant l'ajout de NaOH, une étape de filtration qui, bien que sans impact sur le rendement global du traitement, permet de récupérer la poudre métallique n'ayant pas réagi. 

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   Les résultats de ces essais donnent une teneur en chrome VI en solution inférieure à 0,2 mg/1. 



   3) Exemple 3
Ce troisième exemple illustre la plage de pH envisageable pour la réduction du chrome hexavalent. L'usage d'un milieu fort acide au cours d'un procédé peut en effet constituer un gros désavantage et la possibilité d'adoucir les conditions opératoires présente des intérêts évidents. 



   Dans ces conditions, on a utilisé comme réducteur du thiosulfate provenant d'un bain photographique qui a été mis en large excès par rapport à la stoechiométrie. 



   Lors de l'étape de réduction à proprement parler, le pH a été ajusté au moyen d'acide sulfurique jusqu'à la valeur souhaitée. Deux valeurs extrêmes de pH ont ainsi été choisies : 2,5 et 6,5. Notons qu'au cours de l'acidification de la solution, la coloration verdâtre caractéristique de la réduction du chrome hexavalent en chrome trivalent est apparue dès les pH inférieurs à 7. 



   Après avoir laissé la solution sous agitation pendant un temps suffisamment long, en particulier 90 minutes, de manière à éliminer tout effet dû à la cinétique de réduction, le pH a alors été ajusté au moyen de NaOH (10 M) jusqu'à atteindre la valeur de 10, propice à la précipitation de l'hydroxyde de chrome. 



   Après filtration et récupération de cet hydroxyde insoluble, un nouveau dosage par ICP du chrome résiduel est effectué. Les résultats de ces deux essais de réduction conduisent à des solutions ne contenant plus que 0,2 mg/1 et 0,9 mg/1 respectivement pour les essais réalisés à pH 2,5 et 6,5 , soit un rendement supérieur à 99,8 %. 



   4) Exemple 4
Cet exemple démontre que l'utilisation d'un acide plus faible, comme par exemple l'acide acétique en lieu et place de l'acide sulfurique, conduit à des résultats équivalents. 



   En effet, pour un test réalisé avec le bain fixateur photographique, la teneur en chrome dans la solution a été abaissée à 2 mg/1 contre 1,1 avec l'acide sulfurique. 

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   En ce qui concerne la poudre métallique, le résultat était encore meilleur puisque la concentration en chrome n'était plus que de 0,5 ppm contre 0,2 avec de l'acide sulfurique. 



   5) Exemple 5
Les essais décrits ci-avant étaient relativement longs avec, par exemple 90 minutes de temps de séjour pendant l'étape de réduction. Dans cet exemple on a réalisé un test pendant un temps plus court afin de démontrer que la réduction chimique du chrome hexavalent était relativement rapide. 



   Pour ce faire, la procédure de l'exemple 4 qui consiste à utiliser, d'une part, le bain fixateur comme agent réducteur et, d'autre part, l'acide acétique a été suivie mais, cette fois-ci, la solution n'a été laissée en milieu acide qu'une demi-heure au lieu de 90 minutes. 



   In fine, on a obtenu une solution avec une teneur de 1,1 mg/1 de chrome hexavalent soit un résultat similaire à celui obtenu auparavant. 



   Le procédé suivant l'invention est donc relatif à un procédé de traitement de matériaux ou de solutions contaminées par du chrome hexavalent, en particulier les réfractaires de chrome usagés, en procédant par lixiviation et réduction chimique en milieu acide au moyen de déchets contenant soit des thiosulfates soit du zinc et/ou de l'aluminium métallique sous forme de poudres ou de copeaux. 



   Dans ce procédé on utilise préférentiellement comme agent réducteur des bains de fixation photographiques présentant des teneurs en thiosulfate comprises entre 4 et 15 % en poids ou une poudre métallique Zn/Al issue d'un procédé de métallisation thermique et présentant une granulométrie moyenne   (D50)   comprise entre 50 et 500  m, et préférentiellement voisine de 80  m. 



   Cependant, dans le cas où la séparation de l'agent réducteur du précipité d'hydroxyde s'opère par la technique des courants de Foucault, le procédé de réduction implique l'utilisation de métaux se présentant sous forme de copeaux et non pas sous forme de poudre fine. 



   Lorsque l'on utilise des thiosulfates, la présente invention couvre la réalisation de la lixiviation, de la réduction et de la précipitation de l'hydroxyde de chrome de manière séquentielle sans qu'il soit nécessaire de séparer au préalable la matière traitée du lixiviat. Au contraire, spécifiquement pour le cas de la réduction par 

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 de la poudre métallique, on recommande une étape de filtration préalable de manière à 
1 ) obtenir, après précipitation, un composé présentant en majorité de l'hydroxyde de chrome et à
2 ) pouvoir récupérer le zinc et/ou l'aluminium n'ayant pas réagi pour leur réutilisation ultérieure en tant qu'agent réducteur. 



   L'acide utilisé pour réaliser la réduction du chrome hexavalent ensemble avec ledit réducteur peut être indifféremment un acide fort, tel que l'acide sulfurique, ou un acide faible, tel que l'acide acétique. Ainsi, le pH de réduction est compris entre 1 et 6,5 et, préférentiellement entre 4 et 6,5 et le pH de précipitation entre 9 et 11est obtenu par addition d'une base, NaOH par exemple. 



   En conclusion, la présente invention consiste en un procédé où la réduction du chrome hexavalent en solution par des déchets, comme par exemple un bain fixateur photographique ou un résidu de métallisation, est opérée en milieu faiblement acide, tel que l'acide acétique et ce, en un temps raisonnablement court tout en obtenant des rendements tout à fait satisfaisants (teneur résiduelle en Cr VI de l'ordre du 1 mg/1 de solution traitée).

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le traitement d'une solution contenant du chrome hexavalent dans lequel un réducteur consistant en une poudre métallique à base de zinc et/ou d'aluminium ou en des thiosulfates est ajouté à cette solution et le pH de cette dernière est maintenu à une valeur entre 1 et 6,5 afin de soumettre le chrome hexavalent à une réduction chimique pour obtenir du chrome trivalent.
  2. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, après la réduction susdite, le pH de la solution susmentionnée est augmenté à une valeur comprise entre 9 et 11, et de préférence de l'ordre de 10, afin de précipiter le chrome trivalent sous forme d'hydroxyde de chrome.
  3. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un floculant est ajouté à la solution basique susdite afin de séparer par filtration, d'une part, un gâteau contenant de l'hydroxyde de chrome trivalent et, d'autre part, une solution résiduelle contenant les alcalis en solution.
  4. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, lorsque le réducteur susdit comprend une poudre à base de Zn et/ou d'Al présentant une granulométrie typiquement supérieure à 5 mm. Le gâteau contenant de l'hydroxyde de chrome est séché et les métaux susmentionnés sont séparés du gâteau par courants de Foucault afin d'être récupérés comme réducteur.
  5. 5. Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, lorsque le réducteur susdit comprend du zinc et/ou de l' aluminium, ces métaux sont séparés de la solution, de préférence par filtration, après la réduction du chrome et avant d'amener celle-ci à un pH entre 9 et 11 et ce, afin d'être récupérés comme agent réducteur.
  6. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le réducteur susdit comprenant du zinc et/ou de l'aluminium est ajouté à la solution sous forme de poudres ou de copeaux.
  7. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le réducteur métallique est ajouté sous forme d'une poudre contenant du zinc et/ou de l'aluminium provenant de procédés de récupération de métaux non ferreux ou d'un <Desc/Clms Page number 14> procédé de métallisation thermique et présentant une granulométrie moyenne (D50) comprise entre 50 m et 500 m et de préférence de l'ordre de 80 m.
  8. 8. Procédé suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la poudre métallique contient de l'ordre de 85 % de zinc et de l'ordre de 15 % d'aluminium.
  9. 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lorsque le réducteur susmentionné comprend des thiosulfates, ceux-ci sont ajoutés à la solution sous forme d'une solution de bain de fixation photographique présentant une teneur en thiosulfate comprise entre 4 et 15% en poids, cette solution de bain de fixation étant ajoutée à la solution susdite contenant du chrome hexavalent dans une proportion de l'ordre de 1 à 5.
  10. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on prépare la solution susdite contenant du chrome hexavalent à partir de matériaux réfractaires usagés qui sont désagrégés ou broyés jusqu'à une granulométrie inférieure à 3 mm, cette solution étant ensuite soumise à un traitement de lixiviation en milieu aqueux afin d'obtenir un éluat formant ladite solution contenant du chrome hexavalent.
  11. 11. Utilisation d'une poudre métallique contenant du zinc et/ou de l'aluminium pour la réduction du chrome hexavalent dans une solution afin d'obtenir du chrome trivalent, cette poudre provenant de procédés de récupération de métaux non ferreux ou d'un procédé de métallisation thermique et présentant une granulométrie moyenne (D50) comprise entre 50 m et 500 m et de préférence de l'ordre de 80 m.
  12. 12. Utilisation d'une poudre métallique suivant la revendication 11, caractérisée en ce que cette poudre contient de l'ordre de 85 % de zinc et de l'ordre de 15 % d'aluminium.
  13. 13. Utilisation de bains de fixation photographique présentant des teneurs en thiosulfate comprises entre 4 et 15% en poids pour le traitement d'une solution contenant du chrome hexavalent afin de soumettre le chrome hexavalent à une réduction chimique pour obtenir du chrome trivalent.
  14. 14. Utilisation de bains de fixation suivant la revendication 13, caractérisée en ce que l'on ajoute le bain de fixation à la solution susdite dans une proportion de 1 à 5. <Desc/Clms Page number 15>
  15. 15. Utilisation de bains de fixation suivant la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que le pH de la solution est abaissé jusqu'à un pH entre 1 et 6,5, de préférence jusqu'à un pH compris entre 2,5 et 3,5, en particulier de l'ordre de 3.
  16. 16. Utilisation de bains de fixation suivant la revendication 15, caractérisée en ce que le pH de la solution est maintenu pendant au moins 30 minutes entre 1 et 6,5, et, ensuite le pH est augmenté à une valeur entre 9 et 11, de préférence de l'ordre de 10 afin de réaliser la précipitation du chrome trivalent sous forme d'hydroxyde de chrome.
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