Provenant du latin lixivium (lessive), la lixiviation désigne une technique de lessivage de produits solides par un solvant approprié, de façon à en extraire les parties solubles.
Pour obtenir une extraction complète, il est nécessaire de procéder à plusieurs lessivages successifs ; quatre à huit étages de lavage sont généralement suffisants. On utilisait autrefois des cuves disposées en gradins (autant de gradins que d'étages), munies d'un faux fond garni de matière filtrantes sur lequel on plaçait la matière solide à lessiver : le solvant arrive dans la cuve supérieure contenant la matière presque épuisée, passe ensuite par gravité à l'étage suivant contenant un produit moins épuisé, atteint progressivement l'étage le plus bas, d'où le solvant sort saturé. Après épuisement de l'étage supérieur, on retire le résidu insoluble, qui est remplacé par la matière neuve ; la cuve est descendue au niveau inférieur, tandis que toutes les autres sont remontées d'un gradin. L'inconvénient de ce dispositif était d'exiger une manutention importante des cuves.
Le procédé actuel utilise la propriété suivante : une solution est d'autant plus dense qu'elle renferme plus de sel dissous ; une colonne liquide de lessive faible sera équilibrée par une colonne moins élevée de lessive plus concentrée.
On dispose donc les cuves sur un même niveau, en rangées ou en cercle. Chaque cuve est munie d'un tube coudé dont une branche plonge au fond de la cuve tandis que l'autre, plus courte, va dans la cuve suivante (ou fait sortir les lessives du circuit lorsqu'il s'agit de la cuve contenant la matière neuve). Le solvant arrive dans la cuve chargée de matière presque épuisée (correspondant à la cuve supérieure de la disposition précédente), puis, par différence de densité, passe de cuve en cuve pour sortir de la cuve contenant la matière neuve. Lorsque la matière de la première cuve est épuisée, on la remplace par de la matière neuve et on décale d'une cuve l'arrivée du solvant frais et la sortie de la lessive saturée.
Dans tous les cas, la partie soluble conserve habituellement une forte proportion de solvant, jusqu'à 80 p. 100. Lorsque celui-ci a une certaine valeur marchande, il est nécessaire de le récupérer en filtrant ou en essorant le solide, puis en le séchant.
La lixiviation est utilisée pour extraire des parfums, des alcaloïdes et d'autres substances contenues dans des matières organiques. On l'a employée initialement pour le lavage des cendres afin d'en extraire des substances solubles. Le procédé sert aussi à l'attaque de certains minerais.
Cette technique est intéressante lorsque le solvant employé est de l'eau ou un produit peu volatil. Elle devient inapplicable avec un solvant volatil. Il faut alors avoir recours à d'autres méthodes d'attaque des solides impliquant la distillation, la récupération et le recyclage du solvant.
Le phénomène existe également dans la nature, en particulier dans le lessivage des sols.
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