Le développement industriel et urbain accroit la pollution des eaux au Cameroun. Il faut donc rechercher des méthodes de dépollution peu onéreuses et de mise en oeuvre facile. L'objectif de ce travail était d'éliminer les métaux lourds (Cu2+, Pb2+, Hg2+, Cr3+) des eaux usées, par adsorption sur de l'argile brute ou traité thermiquement. L'argile alluviale prélevée dans la région de l'Extrême Nord du Cameroun est essentiellement composée de smectite (46%), kaolinite (38%), interstratifiés (10%) et quartz (5%). Les formules structurales sont (Si3,42Al0,58)(Al0,87Fe0,96Mg0,17)O10(OH)2(C+)0,75 , pour la smectite et Si2Al1,95Fe0,05O5(OH)4. pour la kaolinite. Les cations de métaux lourds s'adsorbent très rapidement sur l'argile brute ; la température et le pH de la solution influencent peu leur adsorption. L'affinité de l'argile pour Cu2+, et Pb2+ est très forte mais faible pour Hg2+ et Cr3+. Le mécanisme proposé est l'échange cationique et la complexation de surface pour l'adsorption de Cu2+, Pb2+ et Cr3+ et un mécanisme de spéciation pour l'adsorption de Hg2+. Les boulettes obtenues par traitement thermique de l'argile au dessus de 500°C sont stables en solution et montrent une bonne capacité d'adsorption des métaux lourds. Les boulettes sont moins efficaces que l'argile brute, mais leur utilisation, évitant la séparation solide-liquide, après adsorption est plus facile / The industrial and urban development increases the water pollution in Cameroon. It becomes imperative to develop inexpensive and easy to manage remediation methods. This work aimed at eliminating heavy metals (Cu2+, Pb2+, Hg2+, Cr3+) from water by adsorption on raw or heat treated clay. The alluvial clay sampled in the far North of Cameroon mainly contains smectite (46%), kaolinite (38%), interlayers (10%) and quartz (5%). The structural formulas are : (Si3,42Al0,58)(Al0,87Fe0,96Mg0,17)O10(OH)2(C+)0,75 for the smectite and Si2Al1,95Fe0,05O5(OH)4 for the kaolinite. The heavy metals cations fastly adsorb on raw clay, the temperature and the pH have not much influence on their adsorption. The clay affinity in relation to Cu2+, and Pb2+ is very strong whereas it is low for Hg2+, Cr3+. For the adsorption of Cu2+, Pb2+ and Cr3+ the proposed mechanisms are the cation exchange and the complexation while for the Hg2+, a mechanism of speciation is involved. The pellets obtained by thremic treatment of the clay above 500°C are stable in solution and they have a good capacity for heavy metals adsorption. Performances of the pellets are lower than those of raw clay, however, their use is easier since they do not need solid-liquid separation after adsorption

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-11Bitstream added on 2014-06-13T20:43:19Z : No. of bitstreams: 1 lima_rhc_dr_rcla.pdf: 2470955 bytes, checksum: 5906740de922454d42b08a72365604c9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O pólo cerâmico de Russas está localizado no estado do Ceará e representa uma das bases da economia do município, voltada para produção de telhas e tijolos estruturais. A maioria dos ceramistas do Pólo faz uso de métodos empíricos para formulação de massa cerâmica, tendo como consequência uma desuniformização dos produtos acabados. O objetivo desta pesquisa foi identificar um parâmetro de controle funcional, a ser usado na preparação de misturas, para obtenção de uma massa homogênea e consequentemente uma melhor uniformização das peças fabricadas. O método aplicado baseia-se nos valores de: absorção de água dos componentes individuais e pré-determinados para as misturas além da temperatura de queima. A preparação das massas foi realizada com componentes plásticos (granulometria fina) e não-plásticos (partículas mais grossas) utilizados em quatro cerâmicas, determinando absorção de água em corpos-de-prova prensados com 8% de umidade e densidade de prensagem de 2.0 g.cm-3. A partir desses valores foram calculadas as proporções dos componentes, visando absorção d´água de 14%. Os resultados determinaram a distribuição granulométrica padrão adequada para uso como parâmetro de controle na preparação da mistura do material plástico e não plástico e permitiram obter, através de um método gráfico complementado por um algoritmo de otimização, a proporção necessária para adquirir uma massa cerâmica homogênea nas condições em que as amostras foram processadas. / The Ceramic center of Russas has been located in Ceará State and represents one of the county economy base, aimed to produce structural bricks and roofing tiles. Most of the Pole potters make use of empirical methods for the formulation of ceramic body resulting in disuniform finished products. The objective of this research was to identify a functional control parameter, to be used in the preparation of mixtures, to obtain a homogeneous mass and therefore a better uniformity of the manufactured pieces. The method applied is based on the water values absorption of the individual components, pre-determined values for the water values absorption from the mixture and burning temperature. The preparation of the mass had been made with plastic components (thin granularity) and non-plastics (thicker particles) used in four ceramics, determining water values absorption in sample bodies pressed with 8% moisture and density of pressing of 2.0 g.cm-3. From these values the water components proportions were calculated to water absorption of 14%. The results determined the granulometric distribution pattern suitable for using as a parameter control in the preparation of the plastic and non-plastic material mixture and they allowed to get, through a graphical method supplemented by an algorithm of optimization, the proportion required to obtain a homogeneous ceramic body, under conditions where the samples had been processed.

Orientador: Maria Margarita Torres Moreno / Banca: Tamar Milca Bortolozzo Galembeck / Banca: Antenor Zanardo / Banca: José Francisco Marciano Motta / Banca: Shirley Cosin / Resumo: O pólo cerâmico de Russas está localizado no estado do Ceará e representa uma das bases da economia do município, voltada para produção de telhas e tijolos estruturais. A maioria dos ceramistas do Pólo faz uso de métodos empíricos para formulação de massa cerâmica, tendo como consequência uma desuniformização dos produtos acabados. O objetivo desta pesquisa foi identificar um parâmetro de controle funcional, a ser usado na preparação de misturas, para obtenção de uma massa homogênea e consequentemente uma melhor uniformização das peças fabricadas. O método aplicado baseia-se nos valores de: absorção de água dos componentes individuais e pré-determinados para as misturas além da temperatura de queima. A preparação das massas foi realizada com componentes plásticos (granulometria fina) e não-plásticos (partículas mais grossas) utilizados em quatro cerâmicas, determinando absorção de água em corpos-de-prova prensados com 8% de umidade e densidade de prensagem de 2.0 g.cm-3. A partir desses valores foram calculadas as proporções dos componentes, visando absorção d'água de 14%. Os resultados determinaram a distribuição granulométrica padrão adequada para uso como parâmetro de controle na preparação da mistura do material plástico e não plástico e permitiram obter, através de um método gráfico complementado por um algoritmo de otimização, a proporção necessária para adquirir uma massa cerâmica homogênea nas condições em que as amostras foram processadas. / Abstract: The Ceramic center of Russas has been located in Ceará State and represents one of the county economy base, aimed to produce structural bricks and roofing tiles. Most of the Pole potters make use of empirical methods for the formulation of ceramic body resulting in disuniform finished products. The objective of this research was to identify a functional control parameter, to be used in the preparation of mixtures, to obtain a homogeneous mass and therefore a better uniformity of the manufactured pieces. The method applied is based on the water values absorption of the individual components, pre-determined values for the water values absorption from the mixture and burning temperature. The preparation of the mass had been made with plastic components (thin granularity) and non-plastics (thicker particles) used in four ceramics, determining water values absorption in sample bodies pressed with 8% moisture and density of pressing of 2.0 g.cm-3. From these values the water components proportions were calculated to water absorption of 14%. The results determined the granulometric distribution pattern suitable for using as a parameter control in the preparation of the plastic and non-plastic material mixture and they allowed to get, through a graphical method supplemented by an algorithm of optimization, the proportion required to obtain a homogeneous ceramic body, under conditions where the samples had been processed. / Doutor