Sels et composés courants du cérium dans l’eau
Le cérium peut se présenter sous forme de Ce(III) ou de Ce(IV). Les sels solubles de Ce(III), les réactifs acides de Ce(IV) et les solides peu solubles à base d’oxyde ou de phosphate jouent des rôles différents dans les eaux industrielles. L’état d’oxydation est donc un élément important de l’analyse du cérium.
Voir aussi le cérium dans l’eau et la page consacrée à l’élément cérium.
Sélection de sels et de composés
Il s’agit d’une sélection pratique, et non d’un classement par abondance dans toutes les eaux. Les indications qualitatives de solubilité concernent le composé mentionné ; l’hydratation, la température, le pH et la complexation peuvent modifier son comportement. Un sel initialement soluble ne reste pas nécessairement inchangé après son ajout à l’eau.
| Composé | Formule ou forme | Comportement dans l’eau | Intérêt pratique |
|---|---|---|---|
| Chlorure de cérium(III) heptahydraté | CeCl3·7H2O | Soluble dans l’eau ; forme des solutions acides. | Source soluble de cérium dans les procédés chimiques. |
| Nitrate de cérium(III) | Ce(NO3)3 · hydratation variable | Soluble dans l’eau. | Utilisé pour préparer des solutions contenant du cérium ; les espèces réellement présentes en solution aqueuse dépendent du pH. |
| Carbonate de cérium(III) | Ce2(CO3)3 · hydratation variable | Peu soluble dans l’eau ; se dissout dans des conditions acides appropriées. | Intéressant pour la précipitation et la récupération, plutôt que sous forme de molécules de sel dissoutes et inchangées. |
| Phosphate de cérium(III) | CePO4 | Faible solubilité dans l’eau. | Les solides contenant des phosphates peuvent retenir le cérium. |
| Oxyde de cérium(IV) (pas un sel) | CeO2 | Faible solubilité dans l’eau. | Important dans les résidus de polissage et les eaux de procédé contenant des particules. |
Élimination, purification et récupération
Mesurez le cérium dissous et le cérium total, puis déterminez si les particules d’oxyde ou le Ce(III)/Ce(IV) dissous prédominent. La coagulation et la filtration peuvent séparer les résidus contenant des particules. Pour le cérium dissous, une précipitation contrôlée et des procédés de séparation sélective adaptés peuvent être envisagés après évaluation du pH, des conditions d’oxydoréduction et des métaux concurrents.
La précipitation des terres rares peut également constituer une étape de récupération, mais elle ne permet pas, à elle seule, de séparer nettement le cérium des autres terres rares. Vérifiez par des essais la pureté du produit et la teneur résiduelle en cérium dissous. Les carbonates, les phosphates et les agents complexants peuvent modifier la précipitation ou la redissolution ; ne déduisez pas un pH de dimensionnement ou un pourcentage d’élimination de la seule description d’un sel.
Données nécessaires au choix du procédé
Les données utiles comprennent le débit, le pH, la température, la salinité, les teneurs en cérium total et dissous, les autres métaux, les matières en suspension et les constituants complexants connus. Définissez l’objectif pour l’eau traitée et précisez si la récupération est recherchée. Des essais en laboratoire ou pilotes permettent d’établir les performances avec l’eau à traiter réelle plutôt qu’avec une solution saline simplifiée.
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