Objectifs
Un approvisionnement sécurisé en métaux stratégiques, difficiles à substituer pour une application industrielle donnée, est crucial pour la France, et plus généralement pour l’Europe, afin que les industries nationales puissent continuer à produire et à exporter leurs technologies. Cette sécurisation repose aujourd’hui sur les relations complexes que la France entretient avec les pays détenteurs des gisements miniers. Même si le recyclage ne peut pas se substituer aux mines, l’économie circulaire consistant notamment à récupérer les matières premières valorisables contenues dans les matériaux usagers contribuera de plus en plus à rendre autonome la France et à sécuriser son approvisionnement en métaux stratégiques comme ceux identifiés par le GT3 du COMES (cobalt, nickel, terres rares, palladium, platine, niobium, tantale).
Même si l’Europe dispose de quantités significatives de métaux stratégiques dans ses déchets, le développement d’une économie circulaire économiquement viable nécessite de mettre en œuvre des technologies d’extraction en rupture avec les procédés classiques de la métallurgie extractive, développés dans un contexte minier, pour des gisements à forte teneur et à la géologie favorable.
Les procédés hydrométallurgiques, par opposition aux procédés pyrométallurgiques, présentent l’avantage de pouvoir traiter des minerais à faible teneur, de permettre un meilleur contrôle des coproduits et d’avoir un plus faible impact environnemental avec notamment une facture énergétique réduite. Aussi, avec l’appauvrissement des gisements et l’intérêt grandissant pour des éléments à faibles teneurs (e.g. terres rares), l’industrie métallurgique montre un intérêt croissant depuis une quinzaine d’années pour le développement de procédés hydrométallurgiques plus adaptés aux défis actuels. Le besoin de développer des procédés plus efficaces, économiques et respectueux de l’environnement capables d’extraire des métaux dans des matrices polymétalliques de plus en plus complexes et pauvres et dont la composition peut varier au cours de l’exploitation, est réel et partagé.
Le développement de technologies hydrométallurgiques innovantes, capables de répondre aux défis actuels, nécessite le regroupement de compétences transversales en géologie, minéralurgie, chimie et ingénierie. Dans ce contexte, le GDR offre un cadre favorable à la réunion d’expertises transversales autour de l’hydrométallurgie des minerais et des matières premières primaires et secondaires de la mine urbaine. Parmi les domaines fondamentaux concernés, on peut citer à titre d’exemples la minéralurgie, la modélisation, la chimie moléculaire, la physicochimie des solutions, la matière molle, la chimie analytique, la modélisation et la mise en œuvre des procédés.
Concrètement, la mise en place de ce GDR a pour but de :
- provoquer des échanges scientifiques amont, s’appuyant sur la rencontre avec d’autres domaines que l’hydrométallurgie, pour contribuer à la veille scientifique et aux innovations de rupture au sein des équipes.
- organiser des colloques et des écoles thématiques.
- créer une force de proposition vis à vis des tutelles.
- créer un « Label » pour des agences de financement et autres structures ainsi que vis-à-vis des industriels du domaine.
- identifier les compétences à maintenir pour faire vivre le domaine.
- coupler enseignement-recherche, avec la volonté de développer de modules d’enseignement dans les formations en ingénierie notamment
Présentation des groupes de Travail
Gouvernance
La gouvernance du GDR est composée d’un Comité de Direction et d’un Conseil Scientifique, dont les membres sont présentés ci-dessous.
Directeur Laurent Cassayre
Laurent Cassayre est Directeur de Recherche CNRS au Laboratoire de Génie Chimique de Toulouse. Ingénieur de l'ESPCI, il titulaire d’un doctorat en Génie des Procédés de l’Université de Toulouse (2005) et d’une Habilitation à Diriger des Recherches de l’Institut National Polytechnique de Toulouse (2015). Après deux expériences à l’international (à l’Université de Toronto, Canada et à l’Institut des Transuraniens de la Commission Européenne, à Karlsruhe en Allemagne), il développe à partir de 2007 ses recherches au Laboratoire de Génie Chimique (LGC – UMR 5503) en tant que Chargé de Recherche CNRS. Ses domaines d’intérêts couvrent le domaine de la pyrométallurgie (procédés électrochimiques à haute température) et, plus récemment, les procédés hydrométallurgiques, avec des applications dans le domaine du recyclage et de la récupération de métaux. Ses activités scientifiques actuelles se placent dans le cadre de l’approfondissement de problématiques liées aux calculs d’équilibres thermodynamiques, et de l’apport que ce type d’approche peut avoir pour la compréhension, la mise en œuvre et l’optimisation de procédés. Leur spécificité est la prise en compte d’une thermodynamique avancée des phases solides et des phases aqueuses électrolytiques, pour traiter notamment des équilibres entre des matériaux complexes et des solutions d’acides concentrés. Il a participé à plusieurs programmes européens (FP6, FP7, H2020), à un laboratoire commun entre le LGC et l’entreprise Rio Tinto Alcan, et coordonne actuellement le projet ANR Biomecalix portant sur la lixiviation de minerais de cuivre.
Directeur-adjoint Hervé Muhr
Précédentes directions
2021-2022 : Marie Le Page Mostefa (Directrice) et Laurent Cassayre (Directeur-adjoint)
2016-2020 : Alexandre Chagnes (Directeur) et Florent Bourgeois (Directeur-adjoint)
