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Institut Jean Lamour

http://ijl.univ-lorraine.fr/

 

L’équipe Chimie et Electrochimie des Matériaux de l’Institut Jean Lamour développe des procédés hydrométallurgiques pour la récupération des métaux à partir de déchets industriels ou  de produits en fin de vie (mine urbaine). Elle possède une expertise sur de très nombreux déchets (boues d’hydroxydes métalliques, poussières d’aciérie électrique, boues de haut-fourneau, scories métallurgiques, REFIDND et REFIDD, bains de l’industrie du traitement de surface, broyats de piles Zn/MnO2, d’accumulateurs NiCd et Li-Ion, boues de batterie au plomb, catalyseurs usés de la chimie et de la pétrochimie, D3E…). Elle a travaillé sur le recyclage de nombreux métaux : métaux de base (Cu, Fe, Ni, Pb, Zn), métaux mineurs (Bi, Cd, Co, Cr, In, Li, Mn, Mo, Sb, Ta, V, W) et métaux précieux (Ag, Pd et Pt). L’équipe cherche à sortir l’hydrométallurgie des sentiers battus en développant des procédés hydrométallurgiques innovants. Ses travaux de recherche sont regroupés autour de trois axes :

  • le couplage électrolixiviation/électrodéposition

Le procédé étudié permet le couplage des opérations d'Electrolixiviation et d'Electrodéposition au sein d'une même cellule. La technique est basée sur la lixiviation du déchet par les protons générés à l'anode, les cations lixiviés migrant vers la cathode où se produit une éléctroréduction sélective. Ce couplage a été appliqué avec succès à la récupération du zinc à partir d’oxydes Waelz et de « Black Mass » de piles Zn/MnO2 ainsi qu’à la récupération du nickel et du cadmium à partir d’accumulateurs NiCd. Ce sujet est développé en collaboration avec l’équipe SysPol du Laboratoire Réactions et Génie des Procédés de l’ENSIC (Dr F. LAPICQUE).

  • le transfert électrochimique de cations métalliques par intercalation

Ce procédé électrochimique se fonde sur la réactivité électrochimique de matériaux qui développent des capacités d’accueil réversibles de cations métalliques (chalcogénures à clusters de molybdène Mo6X8, LixMyOz). Le procédé permet, par un processus galvanique, le transfert d’un cation d’une solution source vers un électrolyte de valorisation à travers une Jonction Electrochimique de Transfert (composite matrice minérale/support poreux) ou JET. Il s’applique à des effluents liquides ou à des lixiviats contenant des cations Ni2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Cd2+ et In3+ (JET à base de Mo6S8) ou Li+ (JET à base de LiMn2O4).

  • les procédés en milieu liquide ionique ou procédés ionométallurgiques

Deux axes de recherche ont été développés pour la récupération de métaux critiques à partir de produits en fin de vie. Le premier axe concerne la récupération de métaux issus de la lixiviation des déchets électroniques par couplage Extraction Liquide/Liquide - Electrodéposition. Ces travaux sont réalisés en collaboration avec le Laboratoire de Chimie Moléculaire et Environnement de l‘Université Savoie-Mont Blanc (Pr M. DRAYE),  l’Institut de Chimie Séparative de Marcoule (Dr S. PELLET-ROSTAING) et TerraNova Développement dans le cadre de l’ANR SILEXE. Le deuxième axe de recherche, l’Electrolixiviation/Electrodéposition en milieu liquide ionique, a vu le jour suite à la mise en place de la plateforme C.E.A. Tech Lorraine en juin 2015 en collaboration avec le Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux du C.E.A de Grenoble.