Effet de l’activation chimique acide sur les propriétés d’adsorption de quelques matériaux argileux du Sud-Est de la République Démocratique du Congo Effect of acid activation on adsorption properties of some clay materials from South-East of the Democratic Republic of Congo

Abstract

L’effet de l’activation chimique acide de quelques matériaux argileux dans le Sud-Est de la République Démocratique du Congo a été étudié, et ce, dans l’intérêt d’envisager la substitution des argiles importées comme adsorbants. Selon l’abondance, le type de sol porteur et l’accessibilité dans cette région, six matériaux argileux ont été choisis dont deux prélevés dans les sols riches en montmorillonite (Malambwe et Kasenga), un dans le sol riche en kaolinite (Kazembe) et trois autres (Lufira, Kalubwe, et Kyowelo) prelevés dans les sols avec des proportions équivalentes en montmorillonite et en kaolinite. La concentration en acide, le temps, la température et le ratio d’imprégnation ont été étudiés lors de l’activation pour laquelle l’effet a été évalué par la capacité d’échange cationique (CEC) après mise en contact avec une solution de bleu de méthylène comme adsorbat. Les résultats ont montré que l’activation n’a significativement pas amélioré le pouvoir adsorbant avec des accroissements en CEC qui n’ont guère dépassé 30 % à l’exception de l’échantillon de Kazembe ayant donné un accroissement de 50 %. Les matériaux argileux peuvent donc être utilisés sans activation préalable et rester compétitifs en l’occurrence les échantillons riches en montmorillonite qui ont donné les meilleures valeurs en CEC de 110 mmol/100g pour Malambwe et 82 mmol/100g pour Kasenga, les autres ayant des valeurs inférieures à 73 mmol/100g. Ces performances restent toutefois légèrement inférieures à celles des argiles importées qui ont donné respectivement 143 et 119mmol/100g pour la Bentonite et le Tonsil.

The effect of acid activation of some clay materials in the South-East of the Democratic Republic of Congo was studied, in the interest of considering the substitution of imported clays as adsorbents. Depending on abundance, type of supporting soil and accessibility in this region, six clay materials were chosen including two taken from the montmorillonite-rich soils (Malambwe and Kasenga), one from the kaolinite-rich soil (Kazembe) and three others (Lufira, Kalubwe, and Kyowelo) taken from soils with equivalent proportions of montmorillonite and kaolinite. Acid concentration, time, temperature and impregnation ratio were studied during activation for which the effect was evaluated by the cation exchange capacity (CEC) after contact with a solution of methylene blue as adsorbate. The results showed that activation did not significantly improve the adsorbent power with increases in CEC which barely exceeded 30% with the exception of the Kazembe sample which gave an increase of 50%. Clay materials can therefore be used without prior activation and remain competitive in this case the samples rich in montmorillonite which gave the best CEC values of 110 mmol/100g for Malambwe and 82 mmol/100g for Kasenga, the others having values less than 73 mmol/100g. However, these performances remain slightly lower than those of imported clays which gave 143 and 119 mmol/100g respectively for Bentonite and Tonsil