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RÉSUMÉ
Cet article rappelle brièvement les principes généraux et les méthodes utilisées pour définir un procédé d’extraction liquide-liquide et présente un panorama des divers extractants, diluants et modificateurs de phase disponibles sur le marché international à l’échelle industrielle. Les perspectives de déploiement de nouveaux extractants et diluants industriels innovants, y compris les liquides ioniques, sont également abordées.
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Gérard COTE : Professeur - Institut de Recherche de Chimie Paris, PSL Research University, Chimie ParisTech – CNRS,
INTRODUCTION
Dans les deux articles précédents « Extraction liquide-liquide – Présentation générale » [J2760] et « Extraction liquide-liquide- Bases physico-chimiques des procédés » [J2761] ont été exposées les bases fondamentales de l’extraction liquide-liquide.
Le présent article revient à des considérations plus concrètes en donnant quelques éléments sur la définition d’un procédé d’extraction liquide-liquide et en présentant les principaux réactifs industriels, c’est-à-dire, les extractants, les diluants et les modificateurs de phases, disponibles aujourd’hui sur le marché pour formuler un solvant d’extraction dans le domaine de l’hydrométallurgie. Il est à noter que les sociétés qui commercialisent des extractants ont connu ces quinze dernières années un certain nombre de restructurations, la dernière en date (décembre 2015) étant l’acquisition de Cytec par le groupe Solvay, tandis qu’il est apparu sur le marché des sociétés, souvent chinoises, qui proposent des extractants que l’on peut qualifier de « génériques » (par exemple la série des Mextral® commercialisée par KopperChem (Chine)). Une telle situation élargit naturellement l’offre d’extractants mais appelle à la prudence, quant à la qualité et la disponibilité à long terme de ces produits. Par ailleurs, ces sociétés peuvent être à même de produire des extractants à façon, hors catalogue, ce qui peut avoir un intérêt dans certaines situations. La littérature décrit de très nombreux extractants proposés par un grand nombre de laboratoires à travers le monde pour des applications variées allant de l’hydrométallurgie primaire au recyclage des ressources métalliques, en passant par le nucléaire. Cependant, rares sont les molécules qui ont réellement vocation à dépasser le stade des études fondamentales, de sorte qu’au final l’inventaire des extractants commerciaux a peu évolué ces dernières années. Il en va de même pour les diluants et les modificateurs de phase, même si on voit apparaître des lignes de produits, comme la série des diluants ELIXORE®, spécifiquement formulés pour l’extraction liquide-liquide. Ainsi, pour terminer, le présent article analyse rapidement les perspectives de développement de nouveaux extractants et diluants, y compris l’utilisation de liquides ioniques.
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MOTS-CLÉS
Pétrochimie Raffinage du pétrole Extractants Diluants Modificateurs de phase Liquides ioniques Hydrométtalurgie
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1998 par Gérard COTE
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Présentation
Réactifs industriels nécessaires à la formulation d’un solvant d’extraction
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1. Définition du procédé
1.1 Principes généraux
Se reporter également aux articles Transfert de matière- Extraction liquide-liquide[J1073] et Transfert de matière. Opérations à contact permanent[J1077]
L’extraction liquide-liquide est une opération unitaire de génie chimique qui permet la séparation de deux ou plusieurs constituants (solutés) d’un mélange en mettant à profit leur distribution inégale entre deux liquides pratiquement non miscibles : la phase d’alimentation et le solvant d’extraction.
La phase d’alimentation est souvent imposée par l’amont d’un procédé, par exemple la lixiviation de minerais en hydrométallurgie, avec peu de marge de manœuvre pour en modifier les caractéristiques. Par contre, le solvant d’extraction doit être formulé avec soin car la (les) séparation(s) souhaitée(s) repose(nt) principalement sur les propriétés de ses constituants, généralement un extractant, moteur du transfert sélectif de phase du ou des solutés visé(s), un diluant et, le cas échéant, un modificateur de phase.
Le soluté et son système liquide-liquide étant choisis, la réalisation d’un atelier industriel requiert la détermination d’un diagramme de procédé conforme au bloc-diagramme type présenté dans l’article ...
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Définition du procédé
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RIHA (V.), BRUNNER (G.) - « Separation of fish oil ethyl esters with supercritical carbon dioxide ». - J. Supercrit. Fluids, 17, n° 1, p. 55-64 (2000).
-
(2) - NUSEN (S.), CHAIRUANGSRI (T.), ZHU (Z.), CHENG (C.Y.) - « Recovery of indium and gallium from synthetic leach solution of zinc refinery residues using synergistic solvent extraction with LIX 63 and Versatic 10 acid ». - Hydrometallurgy 160, p. 137-46 (2016).
-
(3) - DAVISTER (A.), PEETERBROECK (M.) - « The Prayon process for wet acid purification ». - Chem. Eng. Prog., 78, n° 3, p. 35-9 (1982).
-
(4) - BOGACKI (M.B.), COTE (G.), SZYMANOWSKI (J.), BAUER (D.) - « Modeling of extraction equilibrium and computer simulation of extraction-stripping systems for nickel extraction by di-n-butylphosphorodithioate ». - Ind. Eng. Chem. Res., 31, n° 7, p. 1768-80 (1992).
-
(5) - SOREL (C.), MONTUIR (M.), BALAGUER (C.), BARON (P.), BLANC (P.), DINH (B.), HÉRÈS (X.), PACARY (V.), ROUSSEL (H.) - « A...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
ACORGA® Reagents
http://www.cytec.com/selector-guide (page consultée le 24 mars 2016)
BASF Mining solutions
http://www.mining-solutions.basf.com/ev/internet/mining-solutions/en_GB (page consultée le 24 mars 2016)
CuPRO Mex® Extractants
http://www.flomin.com/es/SNF.nsf/pages/Solvent%20Extraction (page consultée le 24 mars 2016)
Elixore
http://www4.total.fr/specialFluids/PDF/Elixore-GB-%202015.pdf (page consultée le 30/03/2016)
ExxonMobil™ neodecanoic
http://www.exxonmobilchemical.com/Chem-English/brands/exxonmobil-neo-acids.aspx?ln=productsservices (page consultée le 24 mars 2016)
IUPAC Compendium of Chemical Terminology
http://goldbook.iupac.org/PDF/goldbook.pdf (page consultée le 31/03/2016)
LIX® Extractants
http://worldaccount.basf.com/wa/NAFTA~en_US/Catalog/MiningChemicals/pi/BASF/product/lix (page consultée le 24 mars 2016) – Des fiches individuelles sont accessibles en ligne. Par exemple
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