Heavy metal retention properties of kaolin and bentonite in a wide range of concentration and different pH conditions

LIU ; HICHER ; MURESAN ; SAIYOURI ; HICHER

Type de document
ARTICLE A COMITE DE LECTURE REPERTORIE DANS BDI (ACL)
Langue
anglais
Auteur
LIU ; HICHER ; MURESAN ; SAIYOURI ; HICHER
Résumé / Abstract
L'accumulation de métaux lourds peut se produire sur les barrières d'argile ou sur les parois de coupure des tranchées, ce qui entraîne des concentrations élevées de métaux lourds à l'endroit où se produit la réaction de rétention. Par ailleurs, des conditions de fortes concentrations sont souvent adoptées pour accélérer le processus réactionnel à l'échelle du laboratoire pour étudier leurs impacts sur les comportements hydrauliques ou mécaniques des argiles. A l'heure actuelle, il y a un manque de données concernant le comportement de rétention des métaux lourds sur les argiles dans ces conditions extrêmes de concentration. Le présent document vise à atténuer ce manque de connaissances en étudiant les effets du pH. Pour ce faire, plusieurs séries d'essais en lots de sorption ont été effectuées pour caractériser la capacité de rétention de trois métaux lourds omniprésents (Pb, Zn et Cu) sur deux argiles de référence (kaolin blanc et bentonite du Wyoming). Une large gamme de concentrations métalliques individuelles variant de 0,1 à 100 mM et des conditions de pH différentes ont été testées. Les résultats suggèrent que l'acidification du système métal-argile peut entraîner une diminution significative de la rétention des métaux lourds, qui peut être attribuée à : 1) une augmentation de la compétition enter l'ion H+ et les ions métalliques aux niveau des sites de surface et 2) une diminution de la précipitation des ions métalliques sous forme d'hydroxydes à des niveaux élevés de pH. De plus, l'isotherme de rétention des métaux lourds sur une large gamme de concentrations suit les modèles d'adsorption Temkin et Langmuir pour la bentonite tandis que les modèles Freundlich et Langmuir semblent mieux adaptés pour le kaolin. Il est intéressant de noter qu' à concentration élevée (10 mM), Pb précipite faiblement en présence des deux argiles testées pour une large gamme de pH (< 10), alors qu'elle se produit de manière beaucoup plus précoce dans le cas du Cu et du Zn.
Source