DMP du projet "Electrolixiviation-Electrodépôt pour la valorisation des métaux précieux contenus dans les déchets d'équipements électriques/électroniques" - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Rapport (Plan De Gestion De Données/Data Management Plan) Année : 2023

DMP du projet "Electrolixiviation-Electrodépôt pour la valorisation des métaux précieux contenus dans les déchets d'équipements électriques/électroniques"

Sophie Legeai

Résumé

E4Precious (Electroleaching-Electrodeposition For the recovery of Precious metals from waste electrical and electronic equipments) est un projet de recherche collaboratif impliquant 3 partenaires académiques (IJL, LRGP, CEA) et 1 industriel (TND) aux compétences complémentaires dans le domaine de la mine urbaine. La production de métaux précieux (MP : Au, Pt, Pd) à partir de ressources primaires/secondaires se fait actuellement via des procédés complexes d'extraction utilisant des agents corrosifs et dangereux, et générant des émissions gazeuses nocives. EE4Precious vise à développer une alternative chimique douce pour la récupération de ces métaux stratégiques dans des déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) en particulier les cartes de circuits imprimés (PCB). D’une production croissante, les DEEE sont beaucoup plus riches en MP que les ressources primaires. Ils représentent un énorme potentiel économique et un atout environnemental pour la préservation des ressources. Comme démontré par le consortium, la séparation efficace des métaux peut être réalisée dans une cellule électrochimique, avec lixiviation anodique et dépôt de métal pur à la cathode (procédé EE). Pour les MP, les liquides ioniques (LI), des solvants coordinants et de grande stabilité électrochimique, peuvent remplacer efficacement les solutions aqueuses de complexants nocifs, comme le montre la récupération du Pt des piles à combustible usagées par EE dans un mélange de LI par l’IJL et le CEA. EE4Precious porte sur un déchet plus complexe, contenant des MP, issu du traitement des PCB mis au point par TND permettant d’éliminer les métaux de base et la matière organique. Le processus d'EE nécessitera une sélectivité optimale des deux réactions EE pour éviter la dégradation du LI et obtenir des MP purs. Pour cela, la composition du LI sera optimisée en corrélant l’étude des interactions des ions métalliques avec l'environnement LI et les mécanismes/la cinétique des processus d'électrode. Une cellule pilote sera ensuite conçue et testée en vue du développement industriel. Le projet, basé sur des aspects fondamentaux et appliqués, est organisé en 4 WP en plus de WP0 pour la gestion de projet et la communication. Tout d'abord, une approche de l'échelle macroscopique à l'échelle moléculaire permettra une compréhension approfondie du comportement des métaux dans l’environnement LI. Le WP1 couvre ainsi les propriétés macroscopiques des milieux LI (viscosité, conductivité…), l’étude des interactions à l’échelle moléculaire entre les espèces ioniques, et la spéciation des métaux, en utilisant des techniques analytiques et spectroscopiques avancées (SAXS, RMN-HOESY, EXAFS-XANES). L'inter-corrélation des trois sources de données conduira à des lois physiquement significatives pour les propriétés de la phase LI. La réactivité et la capacité de transport des espèces métalliques solvatées par le LI forment le WP2, visant à déterminer les mélanges de LI optimaux en terme de composition, et à caractériser le comportement électrochimique des systèmes (métal-LI), en corrélation avec les données issues du WP1. Tirant profit des deux sources de données ci-dessus, un modèle mathématique sera élaboré (WP3). Les aspects critiques du processus pourront ainsi être établis, et une cellule de laboratoire entièrement surveillée/pilotée sera conçue, comprenant une anode sacrificielle à lit compact contenant le déchet et une cathode plate pour la récupération des métaux. La méthodologie d'extraction des métaux sera définie pour une sélectivité et des rendements optimaux avec des mélanges synthétiques, puis avec le déchet réel préparé en WP4. La viabilité de EE4Precious et son intégration dans la chaîne de traitement des DEEE sera étudiée sous la conduite du partenaire industriel (WP4), ainsi que la durabilité et la purification du LI. Enfin, l'analyse du cycle de vie du procédé EE et les estimations CAPEX/OPEX doivent confirmer son potentiel industriel et environnemental.

Domaines

Chimie
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence : CC BY - Paternité

Dates et versions

hal-04248012 , version 1 (18-10-2023)

Licence

Paternité

Identifiants

  • HAL Id : hal-04248012 , version 1

Citer

Sophie Legeai. DMP du projet "Electrolixiviation-Electrodépôt pour la valorisation des métaux précieux contenus dans les déchets d'équipements électriques/électroniques" : Version intermédiaire. Université de Lorraine. 2023, pp.7. ⟨hal-04248012⟩
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