Axe Métaux stratégiques

Aperçu

Les objectifs généraux du projet Cyclamet sont de :

• Fournir le cadre nécessaire à l’évaluation socio-économique et environnementale du recyclage des métaux stratégiques, intégrant le développement d’indicateurs d’impacts environnementaux pour évaluer la durabilité de leur gestion.
• Développer des opérations unitaires permettant d’optimiser la récupération et la valorisation des métaux contenus dans les objets en fin de vie et de produire des sels ou des métaux commercialisables (épurés, sous forme d’alliage), 
• Fournir des outils et des méthodes destinées à alimenter les autres projets ciblés, 
• S’alimenter des autres projets ciblés en données sur la composition des matériaux et les interconnexions entre phases (métalliques, minérales, organiques) reflétant la complexité des matrices étudiées 

Mots-clés : Recyclage, métaux stratégiques, hydrométallurgie, automatisation, procédés, tri

Tâches

Nos recherches

Évaluation socio-économique
et environnementale du recyclage des métaux stratégiques

• Approche systémique des flux de matière et d’énergie sous contrainte pour le recyclage des métaux stratégiques
• L’industrie du recyclage en Europe : les pays scandinaves aux avant-postes
• Implications des stratégies de recyclage pour l’industrie de la défense
• Développement d’indicateurs d’impact environnemental pour la gestion des métaux stratégiques

Optimiser l’automatisation et le temps de mesure avec pour objectif la mise en place de systèmes d’analyse en ligne pour un tri adapté aux filières de recyclage

• Cibler les cas d’usage pour adapter la méthode (signal/bruit, temps de mesure, mise en forme du spectre incident…)
• Traitement des spectres pour une quantification précise et rapide des éléments d’intérêt
• Automatisation du procédé de mesure avec pour objectif la mise en place d’un système d’aide au dimensionnement (identification des éléments atomiques d’intérêt pour guider le tri / instrumentation / optimisation de la mesure)

Développer des alternatives chimiques douces aux voies hydrométallurgiques complexes et polluantes existantes, pour la récupération des métaux stratégiques.

• Evaluer le potentiel de la chromatographie préparative à l’échelle industrielle pour l’extraction des métaux
• Utiliser des solvants ioniques et coupler électrolyse et électrodéposition (EE) dans une seule cellule comme alternative aux procédés hydrométallurgiques classiques.
• Développer des procédés efficaces et économiquement viables, visant une plus faible production d’effluents et de déchets, économes en énergie et respectant la sécurité des opérateurs

Développer des outils numériques innovants pour soutenir la conception et la mise à l’échelle de procédés hydrométallurgiques pour le recyclage des métaux depuis la lixiviation jusqu’aux étapes de séparation et de purification.

• Développer un outil numérique permettant de décrire les différents phénomènes influençant le procédé et leurs couplages (cas d’étude : Déchets de circuits imprimés (PCBs)
• Prédire les propriétés géométriques des émulsions (aire interfaciale, sites de rupture/coalescence) pour renforcer la fiabilité des prédictions du fonctionnement d’un M/S

Outils pour l’optimisation des procédés

• Développement d’un équipement de microfluidique destiné à la mesure en ligne de paramètres tels que les teneurs en O₂ et CO₂ dissous, les concentrations en ions métalliques…
• Peut-on « jouer » sur le Quorum Sensing pour améliorer la récupération de métaux à partir de déchets électroniques ?