La silice joue un rôle important dans les eaux naturelles et industrielles, mais l’expression « sels de silice » doit être employée avec prudence : le silicium dissous se présente couramment sous forme d’acide silicique, tandis que des sels de silicate tels que le silicate de sodium sont utilisés dans certaines applications industrielles et de traitement de l’eau. Les dépôts minéraux tels que la silice amorphe sont des solides, et non des sels dissous.
Distinction essentielle : Les analyses d’eau indiquent généralement la teneur en silice dissoute ou totale en mg/L SiO2 ou en mg/L Si. Ces unités expriment la base de calcul des résultats et ne prouvent pas la présence d’un sel particulier. Il faut identifier les formes dissoutes, colloïdales et particulaires avant de choisir un traitement.
Formes courantes de silice et de silicates dans les flux aqueux
| Forme ou composé | Formule / description | Application / secteur / utilisation typique | Flux aqueux dans lesquels cette forme se rencontre généralement |
|---|---|---|---|
| Silice dissoute (acide orthosilicique) | Si(OH)4 ; souvent exprimé en SiO2 ou en Si | Forme dissoute naturelle libérée par l’altération des roches et des minéraux silicatés ; ce n’est pas un sel. | Eaux souterraines, rivières, eau d’appoint des circuits de refroidissement, eau d’alimentation des chaudières et eau d’alimentation des systèmes d’osmose inverse ; les concentrations dépendent de la géologie et du traitement. |
| Silicate de sodium (« verre soluble ») | Na2O·nSiO2 ; les produits commerciaux varient. La formule du métasilicate de sodium est Na2SiO3. | Protection contre la corrosion, adjuvant de coagulation, stabilisation du fer et du manganèse, détergents, nettoyage et fabrication de produits chimiques. | Solutions de dosage pour le traitement de l’eau, eaux de lavage des équipements, eaux usées issues des détergents et des procédés chimiques, et flux provenant de la production ou de l’utilisation de silicates. |
| Silicate de potassium | K2O·nSiO2 ; la formulation varie | Revêtements spécialisés, produits agricoles et fabrication de produits chimiques. | Eaux de formulation et de lavage lorsque le silicate de potassium est utilisé ; sa présence dépend du procédé et il ne s’agit pas d’un sel courant des eaux naturelles. |
| Silice amorphe et silice colloïdale | SiO2·nH2O ou des particules de SiO2 | Peut se former lorsque la silice dissoute atteint la sursaturation ; la silice colloïdale peut également provenir de flux minéraux ou de procédés. Il s’agit de formes de silice, et non de sels. | Concentrats d’osmose inverse à taux de récupération élevé, chaudières et circuits de refroidissement, eaux géothermales ou minières, et flux contenant des sols de silice ou des particules fines minérales. |
| Phases de silicate de calcium | CaSiO3 et phases minérales hydratées ou mixtes | Solides et dépôts issus du traitement des minerais ; généralement peu solubles, avec une composition qui peut varier. | Dépôts incrustants, boues et solides issus du traitement des minerais ou du traitement de l’eau à pH élevé ; il ne s’agit normalement pas d’un « sel de silicate de calcium » librement dissous dans l’eau ordinaire. |
| Phases de silicate de magnésium | Silicates de magnésium hydratés ; la composition minérale varie | Solides minéraux et résidus de procédé ; ce terme recouvre plusieurs phases plutôt qu’un seul sel présent universellement en solution aqueuse. | Boues, effluents du traitement des minerais et dépôts dans les équipements de procédé ; déterminer séparément les fractions solide et dissoute. |
| Minéraux silicatés en suspension | Argiles aluminosilicatées et autres particules de silicates | Géologie naturelle, érosion et manutention des minerais ; ce ne sont pas des sels dissous. | Eaux de surface, eaux de drainage minier et eaux du traitement des minerais, généralement mesurées sous forme de matières en suspension ou colloïdales. |
Élimination de la silice et options de traitement
La méthode appropriée dépend de la forme de la silice — dissoute, colloïdale ou particulaire —, de sa concentration, du pH, de la température, de la dureté et des autres ions présents, ainsi que de la qualité d’eau requise. Aucune méthode unique ne convient à tous les flux contenant de la silice.
| Problématique du traitement de l’eau | Approche envisageable | Points importants pour la conception |
|---|---|---|
| Silice réactive dissoute dans une eau déminéralisée ou de haute pureté | Échange d’anions sur résine fortement basique dans une chaîne de déminéralisation adaptée, parfois complété par un traitement de finition. | La capacité dépend de la charge en silice, du pH, des ions concurrents, du type de résine et des pratiques de régénération. Surveiller la percée et gérer les effluents de régénération. |
| Silice dissoute dans une eau d’alimentation saline ou saumâtre | Osmose inverse ou nanofiltration, avec un taux de récupération et un prétraitement choisis en fonction de l’eau d’alimentation. | La silice se concentre dans le rejet. Évaluer la saturation, la température, le pH, la dureté, les colloïdes et les limites de nettoyage ; un taux de récupération plus élevé peut accroître le risque d’entartrage. |
| Silice colloïdale ou en suspension | Coagulation/floculation suivie, selon le cas, d’une clarification, d’une filtration ou d’une ultrafiltration. | La taille des particules et la chimie de leur surface influent sur leur élimination. Des essais en bécher ou pilotes peuvent être nécessaires, et les boues résiduelles doivent être gérées. |
| Saumure industrielle ou eau de procédé à forte teneur en silice | Une précipitation sélective ou une adsorption peuvent être évaluées en complément d’une concentration membranaire ou thermique. | La consommation de réactifs, la coprécipitation, la séparation des solides et l’élimination des résidus doivent être évaluées sur une eau représentative ; la précipitation n’est pas toujours sélective. |
Utilisez le calculateur de solubilité de la silice et de risque d’entartrage pour une vérification indicative de la saturation, et consultez la chimie de l’eau en osmose inverse et la prévention de l’entartrage pour les aspects membranaires liés à la silice. Ces outils ne remplacent ni une analyse complète de l’eau ni un modèle de conception validé.
Discuter d’une eau ou d’un flux de procédé contenant de la silice
Communiquez l’analyse de l’eau, le débit, les conditions d’exploitation et l’objectif du traitement. Lenntech pourra évaluer les options de séparation et de concentration adaptées au flux concerné.
Discuter d’un problème de traitement de l’eau
Pour discuter d’une eau particulière ou d’un flux de procédé particulier contenant de la silice, contactez Lenntech à l’adresse info@lenntech.com.
Dernière révision : 7 novembre 2026 par Lenntech.
Sources et lectures complémentaires
- Recommandations australiennes sur l’eau potable : silicium et silice.
- U.S. Geological Survey : la silice dans les eaux naturelles.
- Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) : profil de la chaîne d’approvisionnement en silicate de sodium et utilisations dans le traitement de l’eau.
- National Research Council : silicate de sodium et silice activée dans le traitement de l’eau.
- Sarabian et al. (2024) : silice colloïdale dans le traitement par osmose inverse des eaux issues de l’extraction de gaz de houille.
Pages connexes : Le silicium et la silice dans l’eau, percée de silice dans les déminéralisateurs, osmose inverse et échange d’ions.