Le rhénium (Re) et l’eau

Le rhénium (Re) et l’eau : présence, chimie et élimination

Le rhénium est un élément trace extrêmement rare, mais il peut être mesuré dans les cours d’eau et l’eau de mer et peut se retrouver dans l’eau à proximité d’activités minières ou de transformation de matières contenant du rhénium. Dans les eaux oxygénées, le rhénium dissous est généralement présent sous forme d’ion perrhénate soluble (ReO₄⁻). La composition chimique de l’eau et la source du rhénium déterminent sa mobilité ainsi que les méthodes d’élimination ou de récupération susceptibles de fonctionner.

Un échantillon d’eau, un spécimen minéral et du matériel d’analyse des éléments traces dans un laboratoire. — Illustration du prélèvement d’eau et de l’analyse du rhénium ; elle ne représente pas un échantillon ayant fait l’objet de mesures.

Comment le rhénium peut-il se retrouver dans l’eau ?

Le rhénium est l’un des éléments les plus rares de la croûte terrestre. Il est généralement récupéré comme sous-produit à partir de concentrés de molybdène associés à des gisements porphyriques de cuivre-molybdène. L’altération naturelle peut libérer des traces de rhénium dans les cours d’eau. L’exploitation minière, la concentration du minerai, les infiltrations provenant des résidus miniers, la lixiviation et le traitement métallurgique peuvent également créer, selon les sites, des voies de transfert vers les eaux de surface ou souterraines là où sont manipulées des matières contenant du rhénium.

Selon l’Institut d’études géologiques des États-Unis (USGS), des produits contenant du rhénium sont obtenus comme sous-produits du grillage de concentrés de molybdène. Les zones d’exploitation minière et de transformation sont donc pertinentes à évaluer, sans que cela signifie que la contamination par le rhénium soit répandue. Toute préoccupation doit reposer sur des prélèvements propres au site, portant sur l’eau et les résidus de traitement.

Concentrations de rhénium dans l’eau

Les mesures publiées montrent que le rhénium dans les milieux aquatiques est généralement présent à des concentrations de l’ordre du nanogramme par litre, bien que celles-ci varient fortement d’un bassin versant à l’autre et puissent être beaucoup plus élevées à proximité de certaines sources géologiques ou industrielles. Une étude de synthèse mondiale de 2024 a estimé une moyenne d’environ 16 pmol/L (approximativement 3 ng/L) dans les cours d’eau qui se déversent dans l’océan. Les concentrations en haute mer sont d’environ 7 ng/kg. Il s’agit d’observations géochimiques générales, et non de normes pour l’eau potable ni de prévisions pour un puits ou un cours d’eau donné.

Chimie du rhénium dans l’eau

Le comportement du rhénium dépend des conditions d’oxydoréduction. Dans la plupart des eaux oxygénées, il se présente principalement sous forme d’oxyanion perrhénate, Re(VII)O₄⁻, qui est soluble et peut rester mobile sur une large plage de pH. Dans les milieux réducteurs pauvres en oxygène, le rhénium peut être transformé en formes moins solubles et s’accumuler dans les sédiments. Les conditions d’oxydoréduction, les sulfures, la matière organique et les surfaces minérales peuvent donc influencer son maintien en solution ou sa rétention.

Cette distinction est importante pour l’échantillonnage et le traitement : la seule mesure du rhénium total peut ne pas suffire à expliquer sa mobilité dans un flux de procédé donné. Il convient de prendre en compte la composition chimique de l’eau et, si nécessaire, l’état d’oxydation ou des mesures distinguant la fraction dissoute de la fraction particulaire lors de l’évaluation du site.

Santé et recommandations relatives à l’eau potable

Le rhénium est un métal présent à l’état de traces, et non l’un des radionucléides pour lesquels la réglementation américaine sur l’eau potable citée ci-dessous fixe une limite. Le recueil de fiches d’information sur les substances chimiques dans l’eau potable de l’Organisation mondiale de la Santé et la réglementation nationale américaine sur l’eau potable (National Primary Drinking Water Regulations) de l’EPA, cités ici, n’indiquent ni valeur guide ni concentration maximale admissible propres au rhénium. Cette absence ne signifie pas que toute concentration soit sans danger. Si du rhénium est détecté, évaluez le résultat avec l’autorité compétente en matière d’eau potable ou d’environnement, en tenant compte de la source, de la concentration, de la voie d’exposition et des exigences locales applicables.

Comment éliminer ou récupérer le rhénium présent dans l’eau ?

Pour les eaux de procédé minières et métallurgiques contenant du perrhénate dissous, des résines échangeuses d’anions fortement basiques ont été étudiées et utilisées dans des procédés de récupération du rhénium. La résine capte les ions ReO₄⁻ en solution ; le rhénium peut ensuite être élué et récupéré sous forme de produit concentré. Certaines études publiées sur les eaux usées portent sur des flux de procédé simulés : leurs résultats ne doivent donc pas être considérés comme une garantie générale de performance pour les eaux naturelles ou les systèmes de production d’eau potable.

Le choix et les performances de la résine dépendent de la concentration en perrhénate, du pH, de l’état d’oxydoréduction et de la présence d’anions concurrents, tels que les sulfates et les molybdates. Pour un flux minier ou industriel réel, caractérisez l’eau, effectuez des essais en laboratoire ou à l’échelle pilote et prévoyez la gestion de la résine usagée ou de la solution de régénération, qui peut contenir du rhénium et d’autres métaux à des concentrations élevées. Le procédé de traitement doit être choisi en fonction de l’objectif de rejet ou de récupération recherché et sa conformité aux autorisations applicables doit être vérifiée.

Pour en savoir plus sur l’échange d’ions et sur les éléments et leur interaction avec l’eau.

Dernière révision : 31 octobre 2026, par Lenntech.