Offre de Post-doctorat 24 mois (février 2023)

Institut de Recherche de Chimie Paris

Extraction et spéciation du tantale issu des déchets électroniques

 

  1. Description du projet

 

Le tantale est un matériau classé comme critique par l’Union Européenne. Il est indispensable à la fabrication de composants électroniques et également de superalliages. Cet élément provient actuellement de « minerais de conflit », et une possibilité pour rendre son utilisation plus soutenable est de l’extraire des déchets électroniques (DEEE) recyclés.

 L’étude à réaliser dans le cadre de ce post-doctorat est intégrée dans le projet EXTRA (Extraction and Recycling of Tantalum) financé par l’Agence Nationale de la Recherche. Il réunit les compétences de Chimie ParisTech - PSL, de l’ONERA et de Terra Nova Développement dans l’objectif de recycler le tantale extrait des DEEE dans des superalliages utilisés dans l’aéronautique.

Pour mener à bien ce projet, les travaux confiés à l’Institut de Recherche de Chimie Paris consisteront à séparer et à purifier le tantale lixivié des DEEE en utilisant une voie hydrométallurgique. Dans ce cadre, la spéciation de Ta(V) en solution et en phase solide devra également être réalisée.

  1. Techniques ou méthodes utilisées

 Les solutions et les solides seront caractérisés par des méthodes complémentaires (ICP-OES, XRD, ATR-IR, µRaman,…). La spéciation sera également déterminée par des simulations en utilisant un logiciel de calculs thermodynamiques (PHREEQC). Cette approche permettra de déterminer précisément les mécanismes se déroulant dans le système étudié, et d’optimiser l’extraction et la séparation du tantale.

  1. Compétences requises

 Des compétences en chimie des solutions (complexation, précipitation, analyses élémentaires, spéciation, …) au niveau théorique et expérimental sont nécessaires au succès de ce projet. Des connaissances en génie des procédés permettraient de faciliter les échanges avec les autres partenaires, mais ne sont pas obligatoires. Des bases sur l’utilisation de PHREEQC seraient un plus.

  1. Références

 M.Agrawal, R. Singh, M. Ranitovi, Z. Kamberovic, C. Ekberg, K. K. Singh “Global market trends of tantalum and recycling  methods  from  Waste  Tantalum  Capacitors:  A  review”,  Sustainable  Materials  and  Technologies  29 (2021).

 High-tech : les métaux rares enfin recyclés ? https://www.terraeco.net/High-tech-les-metaux-rares-enfin,63241.html, consulté le 30/09/22

 Choumane, V. Carpentier, G. Lefèvre, «Extraction of polyoxotantalate by Mg-Fe Layered Double Hydroxides: elucidation of sorption mechanisms», RSC Advances 11, 36951-36957 (2021)

 PHREEQC Version 3 https://www.usgs.gov/software/phreeqc-version-3 

  1. Laboratoire d’accueil

 Chimie ParisTech-PSL CNRS / Institut de Recherche de Chimie Paris / Equipe MIM2

11, Rue Pierre et Marie Curie

75005 Paris

 Responsable du projet : Grégory Lefèvre

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  1. Pour postuler :

 

https://emploi.cnrs.fr/Offres/CDD/UMR8247-GRELEF-002/Default.aspx