Tungstène dans l’eau : présence, chimie et traitement

Le tungstène peut être présent dans les eaux naturelles et industrielles sous forme d’oxyanions de tungstène(VI) dissous, de particules ou de solides minéraux. La répartition entre ces formes dépend du pH, des conditions d’oxydoréduction, de la minéralogie et de la composition de l’eau. Les conditions alcalines favorisent généralement la mobilité du tungstate ; les conditions acides peuvent favoriser les espèces de tungstate polymériques.

Pour en savoir plus sur le tungstène et ses propriétés chimiques.

Pour connaître les sels et composés courants du tungstène présents dans l’eau, ainsi que leur solubilité et les options de traitement, consultez Sels et composés courants du tungstène dans l’eau : solubilité et traitement.

Sources et présence

Le tungstène naturel pénètre dans l’eau par l’altération des roches qui en contiennent. Des concentrations élevées peuvent être observées à proximité des gisements et des mines de tungstène ; les rejets industriels peuvent provenir de l’enrichissement du minerai, du traitement hydrométallurgique, de la production de métaux durs et du recyclage. Parmi les minéraux courants des minerais de tungstène figurent la scheelite (CaWO₄) et la wolframite, une série de composition (Fe,Mn)WO₄. L’eau issue de l’enrichissement peut également contenir des matières en suspension, des silicates, d’autres métaux et des réactifs de procédé résiduels.

Les résultats doivent, lorsque cela est pertinent, distinguer le tungstène dissous du tungstène particulaire. Un échantillon filtré ne suffit pas nécessairement à caractériser le tungstène total d’un flux contenant des particules fines ou des colloïdes.

Chimie en solution aqueuse

Dans de nombreux milieux naturels, le tungstène est le plus stable à l’état d’oxydation +6. Dans une eau alcaline oxygénée, le tungstène dissous se présente couramment sous forme de tungstate (WO₄²⁻). Lorsque le pH diminue et que les concentrations augmentent, les espèces de tungstate protonées et polymériques peuvent prendre davantage d’importance. La spéciation dépend aussi de la force ionique, des conditions d’oxydoréduction, de la matière organique dissoute et des ions concurrents ; il ne faut pas présumer qu’une même forme prédomine dans toutes les eaux.

Le tungstate peut s’adsorber sur les surfaces minérales, notamment les oxydes de fer et les argiles. Cette fixation dépend du pH et peut être réduite par des anions concurrents, tels que le phosphate, ou par la matière organique naturelle. Dans certaines conditions, le tungstène peut migrer avec les eaux souterraines ; dans d’autres, l’adsorption ou la précipitation le transfère vers les solides et les sédiments.

Élimination et récupération

Le traitement dépend de la concentration et de la forme du tungstène, du pH, de la salinité, des constituants concurrents, des objectifs de rejet ou de réutilisation, ainsi que de la volonté éventuelle de récupérer le tungstène.

Clarification et filtration : la décantation, la coagulation ou la filtration peuvent éliminer les matières en suspension contenant du tungstène. La microfiltration et l’ultrafiltration retiennent les particules ; à elles seules, elles n’éliminent pas le tungstate dissous.
Adsorption et coprécipitation : les matériaux contenant du fer, les argiles ou les solides à base de calcium ou d’aluminium peuvent capter le tungstate dans des conditions appropriées. L’efficacité dépend du pH et de la chimie de l’eau ; il convient donc d’envisager des essais à l’échelle du laboratoire et la gestion des solides.
Échange d’ions : les résines échangeuses d’anions sont utilisées dans le traitement du tungstène pour séparer et concentrer le tungstate à partir de solutions de lixiviation. Le sulfate, le phosphate et d’autres anions peuvent entrer en concurrence ; le choix de la résine, le pH, la régénération et le traitement de l’éluat doivent être adaptés au flux.
Précipitation et cristallisation : les solutions de procédé concentrées peuvent être purifiées et transformées en produits à base de tungstène, notamment en paratungstate d’ammonium. Il s’agit d’une voie de récupération industrielle nécessitant une chimie contrôlée, et non d’un traitement universel des eaux diluées.
Concentration membranaire : la nanofiltration ou l’osmose inverse peuvent concentrer les espèces dissoutes dans des eaux d’alimentation adaptées, mais ne permettent pas, par défaut, de récupérer sélectivement le tungstène. Il faut évaluer la salinité, la pression osmotique, l’entartrage et la gestion du concentrat.

Pour une eau de mine ou une solution de procédé contenant du tungstène, caractérisez les fractions dissoute et particulaire et évaluez le traitement envisagé sur des échantillons représentatifs avant tout passage à plus grande échelle.

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Dernière révision : 8 novembre 2026 par Lenntech.