Partenariats, création d'entreprises, brevets, licences, événement... Retrouvez tous les mois les dernières actualités de la valorisation et de l'innovation au CNRS.
En savoir +
Contact
Pour toute question, écrivez à 
Brevets et licences
Extraire des ions métalliques à l'aide de liquides ioniques
Une équipe du Laboratoire d'électrochimie et de physicochimie des matériaux et des interfaces1, en collaboration avec le département de chimie de l'université d'Aveiro (Portugal), a mis au point et breveté2 un procédé d'extraction d'ions métalliques qui pourrait notamment s'appliquer au recyclage des batteries.
L'extraction de métaux en solution représente un enjeu industriel important, notamment pour le recyclage des batteries. Pour extraire les ions métalliques, les liquides ioniques (des sels dont la température de fusion est inférieure à 100°C) sont une alternative aux solvants organiques, toxiques et inflammables. Des chercheurs du Laboratoire d'électrochimie et de physicochimie des matériaux et des interfaces1, en collaboration avec le département de chimie de l'université d'Aveiro (Portugal), ont développé un procédé simple qui extrait les ions métalliques d'une solution aqueuse acide avec un fort rendement. Le procédé2 breveté3 est fondé sur un système biphasique aqueux à base de liquide ionique : la solution aqueuse acide contenant les ions métalliques et du liquide ionique se sépare, à une certaine température, en deux phases dont l'une est enrichie en métal pendant que l'autre en est appauvrie.
Le procédé permet ainsi de séparer différents métaux (cobalt, nickel, fer, platine...). « Nous avons pu démontrer4 que ce procédé est capable de séparer en une seule étape les ions cobalt et nickel, séparation qui est importante pour le recyclage de batteries NiMH », explique Nicolas Papaiconomou5, qui a réalisé cette étude au Laboratoire d'électrochimie et de physico-chimie des matériaux et des interfaces.
Les liquides ioniques utilisés par les chercheurs sont de compositions relativement simples (des chlorures d'un cation organique). Ils sont solubles dans le milieu aqueux acide, et la démixtion peut être contrôlée en jouant sur la température. Le procédé peut, en une seule étape qui ne demande aucune agitation mécanique, extraire jusqu'à 99 % de l'ion métallique à séparer.
L'équipe du Laboratoire d'électrochimie et de physicochimie des matériaux et des interfaces continue d'étudier le procédé d'extraction sur le plan fondamental. Mais des contacts ont également été noués avec des entreprises en quête d'un procédé de valorisation de déchets métalliques plus respectueux de l'environnement. Deux thèses ont été lancées, l'une pour étudier son utilisation dans le recyclage de batteries au lithium, l'autre pour le traitement de déchets métallurgiques.
1 Laboratoire d'électrochimie et de physicochimie des matériaux et des interfaces (CNRS/Grenoble INP/Université Savoie Mont-Blanc/Université Grenoble Alpes)
2 Le procédé a été développé dans le cadre du projet européen ERA-MIN intitulé BatRE ARES, portant sur le Recyclage des terres rares provenant des accumulateurs de type nickel hydrure métallique (NiMH)
3 Brevet WO2018087364A1, en copropriété CNRS/Institut Polytechnique Grenoble/ Universidade De Aveiro/Université Savoie Mont Blanc, publié le 17/05/2018
4 Ionic-liquid-based acidic aqueous biphasic systems for simultaneous leaching and exctraction of metallic ions. Matthieu Gras, Nicolas Papaiconomou, Nicolas Schaeffer, Eric Chainet, Farouk Tedjar,Joao A. P. Coutinho, and Isabelle Billard Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 1563 –1566. DOI: 10.1002/anie.201711068
5 Nicolas Papaiconomou est aujourd'hui chercheur à l'Institut de chimie de Nice (CNRS/Université Nice Sophia Antipolis)
Contacts :
Nicolas Papaiconomou / Institut de chimie de Nice / nicolas.papaiconomou@unice.fr
Isabelle Billard / Lepmi / isabelle.billard@grenoble-inp.fr