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Recyclage électrochimique de métaux précieux purs ou alliés en milieu liquide ionique

16 mai 2008
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Le recyclage des métaux précieux met en œuvre le plus souvent des voies chimiques de la même nature que celles utilisées pour la lixiviation des minerais ; l'or et l'argent par exemple sont mis en solution à l'aide de cyanures. Ces procédés en solution aqueuse, bien que maîtrisés aujourd'hui, présentent toutefois une dangerosité importante. Ainsi, des recherches ont été entreprises de longue date visant leur élimination. Toutefois, aucun aboutissement n'a donné lieu a leur remplacement en milieu industriel principalement à cause de l'excellente qualité des dépôts réalisés : pureté, propriétés de surface et mécaniques satisfaisantes, ....

De nouveaux électrolytes constitués de liquides ioniques font l'objet de recherches intensives actuellement pour effectuer le dépôt des métaux précieux. Sur la base de la solubilité des ions de ces métaux dans ces nouveaux électrolytes, nous souhaiterions entreprendre des recherches sur l'analyse de la dissolution de ces métaux en vue d'appréhender les voies possibles de leur recyclage. Dans le contexte économique actuel, le recyclage des métaux représente une source importante de matières premières pour les pays industrialisés. Les métaux précieux visés sont l'or, le platine, l'argent, le rhodium et le palladium.

 

La démarche de recherche comprend trois principales étapes. Tout d'abord, il s'agit de rechercher l'établissement de bases de connaissance thermodynamiques des liquides ioniques pour ce qui intéresse la stabilité chimique des espèces métalliques en fonction de leur concentration et de la température. Par ailleurs, des paramètres physico-chimiques sont nécessaires en vue de la réalisation d'une électrolyse : viscosité et conductivité des solutions électrolytiques représentent des données indispensables pour apréhender une approche de type procédé. La première étape intéresse donc essentiellement la nature de l'électrolyte en fonction de la nature des ions métalliques.

 

Dans une seconde partie, il convient d'analyser les étapes de la dissolution électrochimique de métaux précieux ; cette partie comprend l'analyse des mécanismes et la cinétique de passage en solution sous la forme ionique libre ou complexée tout en évitant la passivation éventuelle de l'anode. Ainsi, les limitations par le tranfert de charge et/ou le transport de matière seront étudiées.

 

Dans un troisième temps, une approche de type électroraffinage pourrra être envisagée visant à coupler la dissolution et le dépôt en une opération unitaire tout en concervant l'intégrité de l'électrolyte. Dans cette dernière partie, l'influence d'impuretés minérales ou organiques en solution pourra alors être prise en compte ; certaines espèces peuvent jouer un rôle prépondrant sur l'adhérence, l'orientation cristalline ou la morphologie des dépôts. Enfin, la teneur en carbone et oxygène des dépôts réalisés par cette voie nouvelle peut représenter une limitation à l'utilisation de certains milieux électrolytiques qu'il conviendra de définir.

 

Les bases de l'électrométallurgie extractive ont été établies à partir de phases aqueuses depuis bien lontemps et n'ont donné lieu jusqu'ici qu'à des évolutions mineures. Ce sujet de recherche vise à analyser de nouvelles voies intéressant non plus l'extraction de minerais mais le recyclage de matières premières telles que les métaux précieux purs ou alliés avec des électrolytes nouveaux s'apparentant à des sels fondus à basse température. L'étude s'inscrit donc dans une démarche portant sur la physico-chimie des électrolytes et l'électrochimie des métaux précieux en amont des procédés d'électrolyse.

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Rédigé par Veronique Bisgambiglia

mise à jour le 16 mai 2008

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