Étude de paramètres de la réduction bactérienne du fer et application à la déferrification de minéraux industriels

Les processus naturels de dissolution des oxydes de fer ferrique peuvent faire appel a des mecanismes d'acidification, complexation et reduction qui modifient et deplacent les conditions du milieu vers des domaines d'instabilite geochimique des oxydes. Parmi ces processus naturels, la reduction provoquee par des bacteries anaerobies facultatives et anaerobies strictes apparait particulierement efficace. Une bacterie (clostridium butyricum) isolee d'un sol ferralitique ou des phenomenes de solubilisation d'oxydes de fer entrainant le jaunissement et le blanchiment des sols ont ete observes, a montre une forte activite reductrice du fer. Les etudes experimentales ont montre la sensibilite des activites globales et ferri-reductrices a certains parametres environnementaux. Une bonne anaerobiose et une forte densite de l'inoculum se sont revelees des facteurs cles pour promouvoir et ameliorer les vitesses de solubilisation des oxydes de fer. L’etude du contact bacteries- mineral a montre la necessite d'une proximite entre les deux acteurs de la reduction pour l'expression de l'activite reductrice. La solubilisation indirecte par les acides organiques majoritairement produits par la bacterie est negligeable malgre des conditions de ph et de Eh qui se situent en dehors des domaines de stabilite des oxydes de fer. La microscopie electronique couplee aux techniques de coloration specifique a montre des liaisons bacteries mineral par des fibrilles polysaccharidiques ainsi que l'existence d'exoproteines qui pourraient etre impliquees dans l'adhesion ou dans le transfert d'electrons. L’etude du metabolisme fermentaire parallelement a la reduction du fer a montre la production des acides acetiques et butyriques dont le rapport peut etre un indice de l'efficacite de la solubilisation. Les conditions nutritionnelles (sels mineraux, Ph, nature de la source carbonee, nature de l'accepteur d'electrons), suffisent a modifier le metabolisme de la souche etudiee et par consequent le deroulement de la reduction. Dans ce cadre l'interaction des nitrates et de la reduction du fer est discutee. Le role de la reduction bacterienne dans la dissolution des oxyhydroxydes et dans la mobilisation des metaux lourds qui leurs sont associes a ete clairement etablie en utilisant des oxydes synthetiques et naturels. L’effet stabilisateur des oxydes par certains elements comme le chrome et l'aluminium est souligne. L’application de la reduction bacterienne du fer a la deferrification et a la valorisation de mineraux industriels (kaolins, sable, ilmenite) a ete etudiee. Comparativement aux traitements chimiques conventionnels, l'activite bacterienne se distingue par sa selectivite et la preservation des proprietes cristallochimiques du mineral traite. Elle s'accompagne dans le cas des kaolins par exemple de forts blanchiments correspondant a la solubilisation des deux pigments essentiels contenus dans ces mineraux (gthite et hematite). Une approche d'etude pilote de ce procede est abordee et a conduit a un schema d'un dispositif simple a concevoir