Sels de rubidium courants dans l’eau : solubilité, récupération et technologies de traitement

Dans l’eau, le rubidium issu des sels dissous se présente principalement sous la forme de l’ion hydraté Rb⁺. Dans l’eau ordinaire et les saumures, il n’est pas présent sous forme de molécules distinctes de RbCl, de Rb₂SO₄ ou de Rb₂CO₃. Ces formules désignent des sels solides servant de matières premières ou de produits ; après dissolution, le rubidium et les anions se répartissent dans la solution selon sa composition chimique.

Le rubidium est présent à l’état de traces dans la plupart des eaux naturelles. Dans l’eau de mer riche en chlorures, les saumures de lacs salés et les solutions de procédé, il accompagne le sodium et le potassium, présents à des concentrations bien plus élevées. Les sels de sulfate ou de carbonate peuvent être des produits du rubidium ou apparaître dans certaines filières de traitement, mais il serait trompeur d’attribuer à une eau naturelle un sel de rubidium prédominant sur la seule base de sa composition en anions.

Sels de rubidium représentatifs et solubilité

Les valeurs ci-dessous décrivent la dissolution de sels cristallins purs dans l’eau. Ce sont des données de référence, et non des concentrations typiques de rubidium dans les eaux naturelles ni une prévision de la saturation dans une saumure mixte.

Sel	Solubilité de référence dans l’eau	Contexte pertinent
Chlorure de rubidium, RbCl	90,32 g pour 100 g d’eau à 18,7 °C	Sel courant utilisé comme référence et comme produit ; les eaux riches en chlorures contiennent des ions Rb dissous sous forme de Rb⁺ avec des ions Cl⁻, plutôt que des molécules distinctes de RbCl.
Sulfate de rubidium, Rb₂SO₄	48,2 g pour 100 g d’eau à 20 °C	Pertinent pour la lixiviation à base de sulfate et les flux de produits ; en solution, il se dissocie en ions Rb⁺ et SO₄²⁻.
Carbonate de rubidium, Rb₂CO₃	4 500 g/L à 20 °C (spécification du fabricant)	Produit de spécialité soluble. Ce n’est pas nécessairement la forme sous laquelle se trouve le rubidium dans la liqueur mère issue du traitement du lithium.
Nitrate de rubidium, RbNO₃	Soluble dans l’eau ; aucune valeur unique comparable n’est indiquée ici	Principalement utilisé comme produit chimique de spécialité et comme réactif de laboratoire ou de procédé, plutôt que comme sel typique des eaux naturelles.

La solubilité varie selon la température et la base de mesure. Dans les saumures concentrées, une forte force ionique et la présence d’ions concurrents peuvent modifier les activités et les équilibres de phases ; les valeurs mesurées dans l’eau pure ne doivent donc pas être utilisées directement pour le dimensionnement. Les solutions issues de minerais contenant du rubidium peuvent être obtenues par lixiviation ou grillage de minéraux tels que la lépidolite, la zinnwaldite ou la pollucite. Dans les circuits de traitement du lithium, le rubidium peut s’enrichir dans une solution résiduelle, mais ses contre-ions et sa concentration réels dépendent du procédé ; il ne faut pas supposer qu’il s’y trouve principalement sous forme de carbonate de rubidium.

Élimination, récupération et concentration du rubidium

Il est difficile de récupérer sélectivement le rubidium, car il est chimiquement semblable au potassium et se trouve généralement à des concentrations beaucoup plus faibles que celles du sodium, du potassium, du magnésium et du calcium. La meilleure méthode dépend de l’objectif : éliminer de l’eau les traces de Rb⁺, récupérer le rubidium sous forme de produit ou réduire le volume d’un flux salin.

Échange d’ions sélectif et adsorption : Des sorbants inorganiques spécialement sélectionnés, notamment des matériaux à base d’hexacyanoferrate de cuivre, ont été étudiés pour capter les ions Rb⁺ présents dans les saumures de lacs salés. Les résines échangeuses de cations ordinaires peuvent également retenir le rubidium, mais leur sélectivité et leur capacité peuvent être limitées par le potassium et d’autres ions concurrents. La régénération ou l’élution produit un flux de plus faible volume, enrichi en rubidium, qui peut nécessiter une purification supplémentaire.
Extraction par solvant : L’extractant t-BAMBP a été étudié pour séparer le rubidium du potassium dans une solution alcaline issue d’un minerai de rubidium. Il s’agit d’une méthode hydrométallurgique adaptée à une alimentation particulière, et non d’un traitement universel de l’eau ordinaire.
Précipitation et cristallisation : La cristallisation fractionnée ou la précipitation de composés de rubidium choisis peut produire un sel intermédiaire ou final après concentration et purification de la solution. La séquence doit être conçue en fonction des autres sels présents ; une précipitation non sélective n’élimine pas sélectivement le rubidium.
Osmose inverse et évaporation : L’osmose inverse peut séparer l’eau des sels dissous et concentrer les ions Rb⁺ dans le flux de rejet, mais elle ne sépare normalement pas le rubidium de façon sélective des autres ions monovalents. L’évaporation peut concentrer davantage une saumure avant la cristallisation ; la consommation d’énergie, l’entartrage et la pureté des sels mélangés doivent être pris en compte dans la conception du procédé.

Pour récupérer spécifiquement le rubidium, l’analyse de l’alimentation doit porter sur Rb, K, Na, Li, Cs, Mg, Ca, les chlorures, les sulfates, les carbonates/l’alcalinité, le pH et les matières en suspension. Des essais en laboratoire sont importants avant de choisir un sorbant, un extractant ou une séquence de cristallisation.

Voir aussi Rubidium et eau ainsi que les systèmes d’échange d’ions de Lenntech.

Dernière révision : 8 novembre 2026 par Lenntech

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La récupération ou l’élimination du rubidium dépend de la composition complète de l’eau et de la qualité requise pour le produit ou le rejet.

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Sources et lectures complémentaires

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