Traitement des effluents via la séparation membranaire
Un procédé innovant pour purifier vos eaux ou effluents usées
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Historiquement, le traitement et/ou la purification d’un effluent étaient effectués par des procédés physico-chimiques classiques tels que l’adsorption, la précipitation, l’échange d’ions … La séparation d’espèces dissoutes de tailles différentes (exemple : Na+ et UO22+) n’étaient réalisables que par les procédés cités ci-dessus. Pour aboutir à l’objectif final, les différentes étapes du procédé pouvaient être complexes et couteuses. La séparation directe de deux espèces dissoutes n’était pas possible par filtration, celle-ci consistant à séparer uniquement une phase liquide et une phase solide.
Le procédé membranaire est une technologie relativement récente développée depuis le milieu du XXème siècle. Les progrès nouveaux dans les domaines de la science des matériaux et en ingénierie ont conduit à développer les recherches sur le sujet. Le principe est relativement simple : une solution d’alimentation arrive au contact d’une membrane semi-perméable, qui agit comme un filtre. Les grosses particules sont retenues, les éléments plus petits passent à travers celle-ci. Ce procédé permet ainsi la séparation de nombreux éléments de tailles très variables. Des particules de quelques centaines de µm par microfiltration aux ions de l’ordre 2-3 Å par osmose inverse. Ainsi, depuis une dizaine d’années, de nombreux process industriels de séparation ont vu le jour dans les domaines miniers, de l’industrie pharmaceutique, pour le traitement d’effluents, la potabilisation de l’eau … Conscient des perspectives dans ce domaine, le CIME développe ce procédé dans tous les domaines d’application possibles.
- Diminution de la consommation en réactifs
- Purification de solutions
- Valorisation de sous-produits
- Simplification de procédés
Des essais en laboratoire ont été réalisés afin de confirmer la possibilité d’utiliser la technologie membranaire pour traiter des effluents marqués radiologiquement. Les taux d’abattement pour l’uranium et le radium étaient supérieurs à 99,5 % pour deux membranes de nanofiltration. Ce procédé a été transféré à l’échelle pilote, positionné sur site. Les résultats labo ont été confirmés : plusieurs m3 d’eaux d’exhaure ont été traités efficacement. Les concentrations en uranium dans le perméat étaient inférieures aux prescriptions de l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), soit 30 µg/L.
Application à la mine de Katco:
L’objectif du projet membrane sur le site de Katco a été d’évaluer la faisabilité technique et économique de la mise en place des membranes sur des éluats uranifères acides afin de séparer l’acide sulfurique d’une part et l’uranium d’autre part. Les résultats ont montré qu’entre 30 et 60% de l’acidité libre peut être récupéré dans le perméat avec, en parallèle, des taux de récupération de l’uranium compris entre 70 et 98%. Cette technologie va être déployé sur site en 2019.
Application à la mine de Trekkopje :
Les études des membranes sur le site de Trekkopje ont été initiés afin de trouver une solution compétitive financièrement pour traiter des éluats alcalins et séparer l’uranium et du bicarbonate de sodium. L’objectif était de diminuer les coûts globaux en réactifs pour précipiter l’uranium. Les essais en laboratoire et à l’échelle pilote ont montré que, parmi toutes les membranes testées, la membrane DOW NF 270 est la plus efficace pour cette problématique. Ce procédé n’a pas défini à l’échelle industrielle, la mine étant placée en « care and maintenance ».
- Etude du procédé de l’échelle laboratoire jusqu’à l’échelle pilote
- Plusieurs formats d’essais : de 100 mL jusqu’à 1 m3
- Pilote mobile afin de travailler sur site (conteneur 20 pieds)
