On utilise le chlorure ferrique ou chlorure de fer (III) (FeCl3) comme floculant dans le traitement des eaux usées et dans la production d’eau potable. Avec l’ajout de petites quantités de chlorure ferrique dans l’eau de départ, l’hydroxyde de fer (III) précipite et absorbe les solides fins et les colloïdes.
Normalement ce composé est produit et commercialisé sous forme de solution avec une concentration minimale de 40% p/p. À partir de cette solution il est aussi possible de produire du chlorure ferrique solide cristallisé avec un point de fusion de 37°C.
Consito a développé le savoir-faire et les technologies pour les installations de production de solutions de chlorure ferrique à 40% p/p pour le traitement aussi bien des eaux usées que de l’eau potable.
Nous sommes en mesure de produire du chlorure ferrique avec différents procédés en fonction des matières premières :
Les matières premières sont toutes bon marché et faciles à trouver, donc la production de chlorure ferrique est souvent une intégration intéressante pour les producteurs de chlore-alcali.
On peut obtenir de la solution de chlorure ferrique 40% p/p avec différents procédés, en fonction des matières premières.
Le chlorure ferreux est obtenu par contact du chlorure ferrique avec le fer à l’intérieur d’un récipient de dissolution, selon la réaction suivante :
La solution de chlorure ferreux provenant de la dissolution du fer est ensuite filtrée et oxydée, et devient du chlorure ferrique dans la section de chloration grâce au gaz de chlore, selon la réaction suivante :
On immerge à nouveau deux tiers de la solution de chlorure ferrique dans le récipient de dissolution, et on décharge un tiers comme produit.
Cette matière première consiste d’une poudre de fer douce obtenue par le procédé de laminage. Le procédé de production est analogue à celui décrit ci-dessus, où la ferraille sert de matière première.
On peut, à partir de l’oxyde ferrique, un sous-produit des aciéries, ou de l’hématite, obtenir du chlorure ferrique grâce à une simple réaction avec de l’HCl 32% :
Cette matière première est un mélange d’oxyde ferrique et d’oxyde ferreux, que l’on obtient du procédé de laminage sous forme de paillettes. Un traitement préalable avec de l’HCl 32% suivi d’une chloration donne lieu à la transformation complète en chlorure ferrique, selon les réactions suivantes :
Avec un processus particulier, il est aussi possible d’utiliser les boues provenant du décapage de l’acier comme matière première avec de l’HCl. En outre on réduit ainsi la consommation de chlore. En général pour obtenir une solution 40% p/p il faut faire une concentration finale par évaporation.
| Qualité typique du produit final | |
|---|---|
| Pureté sur base sèche | % 99 |
| Aspect | solution marron foncé |
| Densité | 1.43 g/ml à 20°C |
| Solubilité dans l’eau | 1% |
| Point de fusion | -12 °C |
| Viscosité | 10 mPA à 20°C |
| Propriétés chimiques | Acide et hautement corrosif |
| Concentration minimale de substance active FeCl3 | % 40 +/- 3 |
| Concentration minimale de substance active Fe(III) | % 13,7 +/- 3 |
| Manganèse | % max 2 |
| Fer (II) | % max 2.5 |
| Non soluble | % max 0.2 |
Consommations typiques des matières premières pour chaque procédé :
Par rapport à 1 tonne de solution FeCl3 40% p/p :
| Procédé | a | b | c | d | e | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ferraille | kg | 140 | 140 | |||
| Fer doux | kg | |||||
| Oxyde ferrique | kg | 200 | ||||
| Oxydes mixtes | kg | 200 | ||||
| Liquides de décapage | kg | 1,400 | ||||
| Fer doux | kg | |||||
| Chlore | kg | 270 | 220 | 20 | 50 | |
| HCl 32% | kg | 750 | 800 | 300 | ||
| Évaporé | kg | 720 |
On utilise le chlorure ferrique ou chlorure de fer (III) (FeCl3) comme floculant dans le traitement des eaux usées et dans la production d’eau potable. Avec l’ajout de petites quantités de chlorure ferrique dans l’eau de départ, l’hydroxyde de fer (III) précipite et absorbe les solides fins et les colloïdes.
En Europe, l’utilisation chimique du chlorure ferrique pour l’eau potable est établie par le Règlement UNI EN 888:2005.
Cette réglementation s’applique à (a) chlorure ferrique (III), (b) hexahydrate de chlorure ferrique (III) et (c) solution de chlorure ferrique (III) pour traiter les eaux pour la consommation humaine ; elle décrit les caractéristiques et définit les exigences et les procédures de vérification respectives pour les chlorures de fer (III) (a), (b) et (c), et fournit des informations sur leur utilisation dans le cadre du traitement des eaux.
Impuretés et sous-produits principaux : limite comme fraction de masse du contenu de Fe (III) en %
Référence : Tableau 3 - Impuretés
Le Fe (II) a une efficacité coagulante inférieure à celle du Fe (III). En outre l’hydrolyse du Fe (II) se développe à pH 8, et donc le Fe (II) peut rester dans de l’eau avec des valeurs de pH plus basses.
Un excès de substances non solubles indique la présence de substances étrangères ; le fer est un composant du produit qui est généralement éliminé dans le procédé de traitement.
Paramètres chimiques : limite comme mg/kg de Fe (III)
Référence : Tableau 4 - Paramètres chimiques
Le cyanure (Cn-), les pesticides et les hydrocarbures polycycliques aromatiques ne sont pas pertinents car ils ne sont pas contenus dans les matières premières utilisées dans le processus de production. Pour obtenir l’effet maximum du chlorure de fer (III) sur les traces de métal contenues