Récupération de l'uranium des eaux naturelles par filtration membranaire

Recovery of uranium from natural waters using membrane filtration processes

• Auteur / Autrice : Chen Xing
• Direction : Guilhem Arrachart, Stéphane Pellet-Rostaing
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie théorique, physique, analytique
• Date : Soutenance le 25/10/2022
• Etablissement(s) : Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie Séparative de Marcoule
• Jury : Président / Présidente : Catherine Faur
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guilhem Arrachart, Stéphane Pellet-Rostaing, Catherine Faur, Alain Favre-Reguillon, Philippe Moulin, Maud Villain
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Alain Favre-Reguillon, Philippe Moulin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanofiltration

Ultrafiltration

Polymères hydrosolubles

Eau -- Epuration -- Filtration sur membrane

Uranium

Mots clés libres

Uranium

Eau de mer

Membranes inorganiques

Ultra/nano filtration

Ultra/nano filtration assistée par complexation

Polymères hydrosolubles

Uranium

Seawater

Inorganic membranes

Ultra/nano filtration

Ultra/nano filtration assisted by complexation

Water-Soluble polymers

Résumé

L'utilisation de procédés membranaires, permettant la mise en œuvre d'une étape de concentration et de séparation d'ions, est envisagée pour la récupération de l'uranium. Les membranes de filtration permettent le fractionnement ionique, néanmoins, les facteurs de séparation obtenus avec la filtration sont relativement modestes. Après une étape de concentration, il apparaît nécessaire d'augmenter la sélectivité, ce qui peut être obtenu par le biais d'un agent complexant spécifique pour l'uranium. Outre les paramètres liés à la chimie de la solution (notamment le pH), l'utilisation d'agents complexants hydrosolubles a un effet significatif sur la charge membranaire et sur la spéciation du soluté. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est d'utiliser des membranes pour « concentrer » l'uranium lors d'une étape de concentration, puis de complexer sélectivement l'uranium à l'aide de complexants spécifiques solubles dans l'eau afin de récupérer sélectivement l'uranium grâce à un procédé de filtration assisté par complexation.

The use of membrane processes, which allow the implementation of a concentration step and the separation of ion, will be investigated for the recovery of uranium. Filtration membranes allow ion fractionation, nevertheless, the separation factors obtained with filtration are relatively modest. After the concentration step, it appears necessary to increase the selectivity and this can be provided through specific complexing agent for the U. In addition to the parameters related to solution chemistry (in particular pH), the use of water-soluble complexing agents, have a significant effect on the membrane charge and on speciation of the solute. In this context the goal of the Ph-D is to use membranes to reject uranium in a concentrating step, and then selectively complex the uranium by specific water-soluble complexing agents in order to selectively recover the uranium thanks to a filtration process assisted by complexation.