Quelques sels d’or dans l’eau : spéciation et traitement
Les tétrachloroaurates(III) de potassium et de sodium sont des réactifs spécialisés à base d’or qui peuvent être présents dans des effluents de procédés industriels. Leur mention ici ne signifie pas que ces sels sont répandus dans les eaux naturelles. Cette page complète la présentation de l’élément or et explique pourquoi la formule d’un réactif, une concentration mesurée en or et les espèces présentes dans un échantillon d’eau sont trois choses différentes.
Pour en savoir plus sur la chimie, l’échantillonnage et le traitement, consultez la page L’or dans l’eau.
Quelques sels d’or
| Réactif | Formule | Source |
|---|---|---|
| Tétrachloroaurate(III) de potassium | K[AuCl4] | Informations sur le produit fournies par le fabricant |
| Tétrachloroaurate(III) de sodium dihydraté | Na[AuCl4]·2H2O | Spécification du produit fournie par le fabricant |
| Dicyanoaurate(I) de potassium, également appelé cyanure d’or et de potassium | K[Au(CN)2] | Informations sur le produit fournies par le fabricant ; un sel d’or(I) soluble dans l’eau utilisé pour le placage électrolytique de l’or. |
Le tableau identifie des produits précis, notamment le sel de sodium avec ses deux molécules d’eau de cristallisation. Des désignations telles que « chlorure d’or(III) » ou « acide chloroaurique » peuvent renvoyer à des substances différentes dans les catalogues de produits. Précisez la formule réelle et l’état d’hydratation au lieu de considérer un acide et un sel neutre comme interchangeables. Il ne faut pas supposer une valeur numérique de solubilité sans conditions définies.
Solubilité dans l’eau
Les produits à base de tétrachloroaurate(III) de potassium et de dicyanoaurate(I) de potassium cités sont décrits comme solubles dans l’eau. Ces descriptions qualitatives ne permettent pas d’établir des limites numériques de saturation. Pour le tétrachloroaurate(III) de sodium dihydraté, Scharlab indique une solubilité dans l’eau de 300 g/L à 20 °C. Cette valeur concerne le sel hydraté désigné, et non l’or élémentaire, et ne garantit pas la même solubilité dans les eaux usées. Vérifiez l’identité du produit, la température et la composition de la solution avant d’utiliser des données de solubilité pour évaluer un procédé.
Le cyanure d’or et de potassium est un réactif contenant du cyanure, présentant une toxicité aiguë. Son fabricant avertit qu’un contact avec des acides libère un gaz très toxique. Les effluents contenant du cyanure nécessitent une prise en charge spécialisée et une évaluation de leur traitement ; l’élimination de l’or seule ne démontre pas que le cyanure ou d’autres contaminants ont été éliminés.
Spéciation et présentation des résultats d’analyse
La formule d’un réactif solide ne détermine pas la répartition finale des espèces de l’or après son introduction dans l’eau. La concentration en chlorures, le pH, les conditions d’oxydoréduction et les autres ligands présents dans la matrice du procédé peuvent influer sur les espèces présentes. Le choix du traitement dépend donc de l’effluent, et non uniquement du nom du sel initial.
Vérifiez si un résultat d’analyse est exprimé en mg/L d’Au ou en masse d’un composé désigné. La conversion entre ces deux bases nécessite la formule correcte, l’état d’hydratation et, le cas échéant, le titre du produit. Distinguez également l’or total de l’or mesuré après filtration. Ces résultats peuvent aider à évaluer la part d’or particulaire par rapport à celle qui traverse le filtre, mais la filtration seule ne permet pas d’identifier les différentes espèces dissoutes.
Considérations relatives au traitement
Si l’or est associé à des solides séparables, l’élimination de ces solides peut être évaluée. Pour l’or présent sous forme de complexes dissous, la sorption, l’échange d’ions ou les procédés membranaires peuvent être envisagés, sous réserve d’essais réalisés sur la matrice aqueuse réelle et en fonction de l’objectif de séparation requis. Une diminution mesurée dans un effluent doit être évaluée en tenant également compte de l’or présent dans les solides recueillis, les médias épuisés, le concentrat et les autres flux résiduels, afin d’établir un bilan massique.
Pour une évaluation industrielle, définissez le réactif ou le matériau d’origine, la base de présentation des résultats d’analyse et la chimie de l’eau pertinente avant de comparer les options de traitement.
Concentration : mg/L d’Au ou mg/L de sel
La masse atomique standard de la CIAAW pour l’or est de 196,96657. Par conséquent, 1 mmol/L d’or correspond à environ 196,967 mg/L d’Au. Pour un composé de composition connue, multipliez sa concentration en mg/L par le nombre d’atomes d’Au par unité de formule, puis par 196,96657, et divisez le résultat par la masse molaire du composé en g/mol.
Le tétrachloroaurate(III) de sodium dihydraté a une masse molaire d’environ 397,80 g/mol. Sa fraction massique théorique en or est d’environ 0,4951, soit 49,51 %. Ainsi, 100 mg/L de dihydrate pur correspondent à environ 49,51 mg/L d’Au, sous réserve d’une dissolution complète. Tenez compte des deux molécules d’eau de cristallisation dans ce calcul. Corrigez le résultat selon le titre réel du réactif ; une pureté exprimée sur la base des métaux ne correspond pas automatiquement à la fraction massique d’or dans l’ensemble du réactif.
Élimination et concentration en vue de la récupération
L’élimination de l’or de l’eau traitée le transfère vers un autre flux, à moins qu’il ne soit récupéré sous forme d’un matériau distinct. Lors des essais de séparation des solides, de sorption, d’échange d’ions ou de procédés membranaires, évaluez à la fois l’eau traitée et la matière capturée. La concentration en or dans un flux liquide de récupération est égale à la masse d’or recueillie dans ce flux divisée par son volume. Les ligands et les autres métaux concentrés simultanément influent également sur l’aptitude de ce flux à une récupération ultérieure.
À titre d’exemple de bilan massique, 1 000 L d’eau à traiter à 1 mg/L d’Au contiennent 1 000 mg d’or. Si 90 % de cette masse passent dans 10 L de concentrat, celui-ci contient 900 mg d’or, soit 90 mg/L d’Au et un facteur de concentration de 90. Il ne s’agit pas d’une prévision de l’efficacité d’élimination ni du rendement de récupération. Les performances réelles, les pertes et le volume de concentrat atteignable doivent être évalués avec une eau de procédé représentative.