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Une séparation colloïdale améliorée avec l'ajout de surfactant pour la caractérisation et la décontamination de sédiments multiphasés

机译:通过添加表面活性剂改善胶体分离,以表征和净化多相沉积物

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摘要

Cette étude cible les questions relatives aux systèmes aqueux de fines particules près ou sous le micron qui sont importantes et nombreuses en environnement avec les résidus anthropiques et en particulier avec les matériaux anthropogéniques des sédiments de rivières et des lacs. Le but principal visé était de démontrer l'importance d'utiliser un surfactant comme agent pour améliorer la séparation colloïdale en milieu aqueux. Dans cette technique les surfactants altèrent la charge de surface des particules qui vont dicter le comportement et la destination des phases respectives du système par les floculations ou suspensions.udÀ cause de leur masse extrêmement petite, l'effet de gravité est atténué et joue un rôle plus voilé avec le temps. Pour des études de caractérisation de tels systèmes, en environnement, où les difficultés tiennent à la présence des fines sous microniques et aux mélanges polyphasés, ces systèmes répondent mal à l'application des méthodes conventionnelles habituellement utilisées de séparation comme la séparation magnétique en milieu sec ou humide, la séparation électroacoustique et la séparation par liqueurs denses. Les paramètres fondamentaux du potentiel zêta déterminent l'état et les conditions pour une suspension ou pour une floculation. La mobilité des particules solides peut être mesurée par une technique acoustique ESA qui permet de calculer les valeurs du potentiel zêta. Cette détermination implique l'intégration des mesures de la distribution granulométrique, du poids spécifique et les considérations des paramètres chimiques du système soit le pH, la température et la conductivité. Nos résultats indiquent, comme l'hypothèse originale le supposait, que les minéraux naturels ont la même polarité de surface et des intensités de charges comparables aux composés anthropiques pour une composition chimique et structure atomique similaire. Les résultats confirment également que pour un système polyphasé, le signe de polarité et l'intensité du zêta initial sont la résultante de la sommation des valeurs de zêta des phases constituantes. L'équation suivante se vérifie:udζ (zeta) mV pour la system = Σζа X Cа + ζb X Cb +.......udPlusieurs systèmes artificiels ont été étudiés et les données initiales du système mesuré servent de guides pour trouver les conditions qui permettront d'induire la floculation et le fractionnement en systèmes moins polyphasés et plus simples facilitant ainsi une caractérisation. Les essais et la détermination des paramètres influençant la séparation colloïdale par un surfactant ont été mises au point initialement sur un sédiment de lac comprenant des particules de sulfures de 2 à 3 µm. La présence de grains de sulfures dans le sédiment original n'avait pas été détectée par diffraction de rayons X mais suite au fractionnement et a une concentration résultant plus élevée dans les couches fractionnées, des sulfures pouvaient être identifier. Cette technique a d'ailleurs été utilisée pour caractériser le fractionnement en couches dans lesquelles on retrouve une forte variation dans la concentration des phases constituantes incluant les sulfures. Le fractionnement résultant est de qualité suffisante pour que cette technique soit considérée dans une remédiation environnementale, en particulier pour les résidus miniers où le potentiel de d'acidité excède la capacité de neutralisation engendrant une problématique de drainage minier acide (DMA). Initialement le projet a étudié et caractérisé des mélanges simples de suspension de minéraux suivis d'un ajout progressif des phases du système. pour éventuellement simuler un système naturel contaminé. Une comparaison des similitudes et des différences des systèmes artificiels et naturels sert de base aux conclusions. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Potentiel zêta, Minéraux naturels, Surfactant, Sulfures, Décontamination, Double couche électrique, Séparation colloïdale.
机译:这项研究针对的问题是与微米附近或微米以下的细颗粒的水系统有关的问题,这些问题在环境中很重要,并且大量存在人类残留物,尤其是河流和湖泊沉积物中的人为物质。主要目的是证明使用表面活性剂作为试剂改善水性介质中胶体分离的重要性。在这种技术中,表面活性剂会改变颗粒的表面电荷,这将通过絮凝或悬浮来决定系统各​​相的行为和目的地。 Ud由于其极小的质量,重力作用会减弱并发挥作用。随着时间的推移,它会变得更加隐蔽。对于此类系统的特性研究,在亚微米细粉和多相混合物的存在引起困难的环境中,这些系统对通常使用的常规分离方法(例如在干燥环境中进行磁分离)的反应较差。或湿电声分离和浓液分离。 ζ电位的基本参数决定了悬浮液或絮凝的状态和条件。固体颗粒的迁移率可以通过ESA声学技术进行测量,这可以计算出Zeta电位的值。该确定涉及对粒度分布,比重和系统化学参数(即pH值,温度和电导率)的测量结果的综合。我们的结果表明,与原始假设一样,对于相似的化学组成和原子结构,天然矿物的表面极性和电荷强度可与人为化合物媲美。结果还证实,对于多相系统,极性的符号和初始zeta的强度是组成相的zeta值总和的结果。下列等式成立:系统的udζ(zeta)mV =ΣζXCа+ζbX Cb + ....... ud已研究了几种人工系统,并且被测系统的初始数据可作为指导。找出导致絮凝和分馏为较少多相和较简单系统的条件,从而有助于表征。首先在包含2至3μm硫化物颗粒的湖泊沉积物上进行了测试和影响表面活性剂胶体分离的参数的确定。 X射线衍射未检测到原始沉积物中存在硫化物晶粒,但是在分馏之后,在分馏层中产生的浓度较高时,可以鉴定出硫化物。该技术也已经用于表征分馏成层的特征,其中包括硫化物的组成相的浓度有很大的变化。所产生的分馏物具有足以在环境修复中考虑的该技术的质量,尤其是对于酸度超过中和能力而导致酸性矿山排水问题(AMD)的矿山尾矿。最初,该项目研究并表征了矿物悬浮液的简单混合物,然后逐步添加了系统的各相。可能模拟受污染的自然系统。人工系统和自然系统的异同的比较构成了结论的基础。作者关键词:Zeta势,天然矿物质,表面活性剂,硫化物,去污,双电层,胶体分离。

著录项

  • 作者

    Salkhi Ramin;

  • 作者单位
  • 年度 2007
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 {"code":"en","name":"English","id":9}
  • 中图分类

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