Extraction liquide-liquide en milieu supercritique et désextraction associée

Liquid-Liquid extraction in supercritical fluids and associated desextraction

• Auteur / Autrice : Yuemin Deng
• Direction : Jean-Christophe Gabriel, Bertrand Reygner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 20/10/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Nanosciences et innovation pour les matériaux, la biomédecine et l'énergie (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Ecologic (Guyancourt, Yvelines)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Chimie (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Séverine Camy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Pierre Krafft, Cyril Aymonier, Agnès Grandjean, Loic Assaud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Pierre Krafft, Cyril Aymonier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Terres rares

Dioxyde de carbone supercritique

Procédés chimiques

Recyclage (déchets, etc.)

Extraction par fluides supercritiques

Hydrométallurgie

Mots clés libres

Recyclage

Extraction

Hydrométallurgie

Métaux stratégiques

Recycling

Extraction

Hydrometallurgy

Strategic Metals

Résumé

Les terres rares sont des éléments essentiels pour les nouvelles technologies telles que les véhicules électriques, mais elles sont difficiles à extraire et peuvent être épuisées. le recyclage des terres rares contenus dans les déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEEs) suscite un intérêt croissant. Afin de réduire l'impact sur l'environnement et rendre le procédé de recyclage plus vert, un solvant de remplacement potentiel est le CO₂ supercritique (ScCO₂). Dans cette thèse, nous proposons une méthode spéciale appelée extraction au CO₂ supercritique pour récupérer efficacement ces terres rares des déchets électroniques. Nous proposons de développer de nouvelles molécules extractantes qui se dissolvent dans le CO₂ supercritique et permettent une meilleure extraction des terres rares. En mesurant leur solubilité et en étudiant leur efficacité, le processus d'extraction est optimisé. En outre, le développement d'une méthode de récupération et de réutilisation des molécules extractantes permet à réduire les déchets. Enfin, nous étudions la possibilité d'une électrodéposition dans le ScCO₂ afin de récupérer les métaux cibles.

Rare earths are essential elements for new technologies such as electric vehicles, but they are difficult to extract and can be depleted. There is growing interest in recycling the rare earths contained in waste electrical and electronic equipment (WEEE). In order to reduce the environmental impact and make the recycling process greener, a potential substitute solvent is supercritical (ScCO₂). In this work, we propose a special method, called supercritical CO₂ extraction, to efficiently recover these rare earths from electronic waste. We propose to develop new extractant molecules that dissolve in supercritical CO₂ and allow better extraction of rare earths. By measuring their solubility and studying their efficiency, the extraction process will be optimised. In addition, developing a method to recover and reuse the extractant molecules can help reduce waste. Finally, we are investigating the possibility of electrodeposition in ScCO₂ to recover the target metals.