Centre Européen
de Recherche et d'Enseignement
des Géosciences de l'Environnement

Julien Couturier

Extraction responsable et sélective de métaux critiques à partir de sources secondaires (déchets miniers)

 

Directeurs de thèse : Clément Levard, Guilhem Arrachart (ICSM)

Collaboration : Institut de Chimie Séparative de Marcoule (ICSM), Projet ANR RECALL

Financement : CNRS PRIME, Projet ExtraMet

Date de début de thèse : Janvier 2021

Mots-clefs : Métaux critique, Spéciation,  Récupération sélectivité, Liquide ionique (IL), Solvant eutectique profond (DES)

Résumé: 

Les métaux dits « critiques » sont caractérisés par une forte importance économique et un risque d’approvisionnement élevé. En effet, ces ressources sont clés dans de nombreuses applications émergentes (santé, électronique, production et stockage de l’énergie, alliages, catalyse,…) de par leurs propriétés spécifiques pour l’instant non substituables. De plus, les réservent connues de ces divers éléments sont très inégalement réparties sur la planète créant de fortes dépendances entre  pays, avec des conséquences économiques et géopolitiques importantes. A titre d’exemple, l’union européenne est à 98% dépendante de la Chine en terre rares (source ADEME).  

Une des stratégies pour répondre à cette problématique est de récupérer ces métaux à partir de sources secondaires, c’est-à-dire lorsqu’ils sont déjà présents dans la technosphère (déchets miniers, électroniques, ou eaux usées), dans une approche d’économie circulaire. La majorité des procédés d’extraction actuels sont cependant très énergivores et/ou peu écologiques (hydrométallurgie,  pyrométallurgie).

Cette thèse, propose donc d’explorer et de développer des procédés d'extraction plus durables écologiquement en visant une extraction sélective des métaux critiques. Cette sélectivité se base sur la caractérisation approfondie des déchets (spéciation des métaux) et le choix approprié de méthode d’extraction (liquide ionique et/ou solvants eutectiques profonds). Cette thèse est menée dans le cadre du projet ExtraMet (soutenu par l’institut de l’économie circulaire), dont l’intérêt n’est pas seulement scientifique, mais aussi sur des aspects économiques, sociétaux et environnementaux.