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D’où vient le chrome?

Le chrome, qui est uniformément réparti à la surface de la terre, est obtenu à partir de minerai de chromite, un minéral d’oxyde de chrome et de fer (FeCr₂O₄). Le chrome hexavalent (Cr˅ˡ⁺) est très toxique et a des effets mutagènes et cancérigènes, contrairement au chrome élémentaire trivalent (Crˡˡˡ⁺), qui est un nutriment essentiel.

Figure 1: Minerai de chromite

Le chrome est largement utilisé depuis de nombreuses années dans divers processus industriels comme inhibiteur de corrosion, pigment et fixateur de couleur. (Par exemple, dans les tours de refroidissement, la galvanoplastie et dans l’industrie textile). L’utilisation de composés à base de chrome a tendance à diminuer considérablement en raison de problèmes de santé et d’environnement. Les eaux souterraines des zones contaminées peuvent encore présenter des concentrations supérieures à la recommandation de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) de 50 µg / l de chrome total.

Le diagramme de Pourbaix ou potentiel / pH de la figure 2 du chrome montre la spéciation du chrome dans l’eau. La zone entre les lignes pointillées orange représente la zone de stabilité de l’eau. La figure 1 montre que la spéciation du chrome dans l’eau est dominée par le chromate (CrO₄²¯), les dichromates (Cr₂O₇²¯) et le chrome élémentaire trivalent (Cr³⁺). Le chromate (CrO₄²¯) et le dichromate (Cr₂O₇²¯) sont des oxyanions du chromate hexavalent (Cr˅ˡ⁺).

Figure 2 Le Pourbaix ou diagramme potentiel / pH des espèces de chrome

Comment le chrome est-il retiré de l’eau?

Lorsque le chrome est présent sous forme de complexes anioniques comme le chromate (CrO₄²-) ou le dichromate (Cr₂O₇²¯), une résine anionique de base forte (SBA), telle que Resinex™ A-4, peut être utilisée avec une efficacité comparable à celle d’une résine chélatante. Le groupe amino quaternaire de Resinex™ A-4 présente une très forte affinité pour les ions chromate et dichromate. Les résines ne peuvent pas être régénérées. Le mécanisme d’élimination est décrit par la réaction ci-dessous:

2 R-N+(CH₃)₃ Cl- + CrO₄²¯ → 2 [R-N+(CH₃)₃] CrO₄²- + 2 Cl¯

2 R-N+(CH₃)₃ Cl- + Cr₂O₇²¯ → 2 [R-N+(CH₃)₃] Cr₂O₇²+ 2 Cl¯

Avec une concentration d’entrée inférieure à 200 mg / l, la capacité de fonctionnement de Resinex™ A-4 devrait être de +/- 12 g exprimée en Cr par litre de résine (+/- 12 kg / m³).

Conditions de fonctionnement recommandées pour l’élimination du chrome

Un AquaFlow™ peut être utilisé pour éliminer le chrome avec un temps de contact superficiel d’au moins six minutes, mais généralement deux systèmes AquaFlow™ en série, fonctionnant en carrousel sont utilisés avec un débit typique par réservoir de 10-30 volumes de lits par heure (BV / h).

Comment concevoir un système d’élimination du chrome?

Supposons une eau souterraine contaminée contenant 0,5 mg / l de Cr de chromate (Cr˅ˡ⁺) qui doit être purifiée avec les propriétés suivantes:

  • Débit moyen de 30m³ / h
  • Fonctionnement continu 24h / 24, 7j / 7
  • Concentrations de chrome de 0,5 mg / l = 0,5 g / m³
  • Volume annuel avec eau souterraine contaminée au chrome 30m³ / h x 8600hpa = 258,000m³
  • La charge annuelle de chrome: 0,5 g / m³ x 258 000 m³ = 129 000 g = 129 kg de chrome

Cela donne, à une charge moyenne de 12 kg de Cr / m³ Resinex™ A-4, une consommation d’environ 11m³ Resinex™ A-4 par an. Un AquaFlow™ peut ensuite être sélectionné dans notre gamme de filtres mobiles industriels afin d’obtenir la fréquence d’échange souhaitée.

Nous recommandons toujours de contacter nos experts techniques pour le dimensionnement d’un système d’élimination des métaux lourds car d’autres métaux peuvent interférer dans la consommation estimée.