Vers un recyclage du platine plus respectueux de l'environnement : lixiviation innovante assistée par micro-ondes

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

• l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
• la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Vers un recyclage du platine plus respectueux de l’environnement : lixiviation innovante assistée par micro-ondes

Le procédé de reformage catalytique est utilisé pour produire de l'essence à indice d'octane élevé depuis plusieurs décennies. Même s'il s'agit d'un procédé bien établi, le platine contenu dans les catalyseurs de reformage catalytique usés est récupéré par des procédés de pyrométallurgie ou d'extraction chimique impliquant des attaques acido-basiques après broyage. Ces méthodes de lixiviation sont non sélectives, consomment beaucoup d'énergie et sont polluantes, entraînant la destruction du support.

DESCRIPTION 

L'urgence de transition vers l'économie circulaire dans le secteur de la récupération des métaux précieux est au cœur de ce sujet de stage. Actuellement, la récupération du platine (Pt) des catalyseurs de reformage catalytique usés repose sur des méthodes intensives comme la pyrométallurgie ou l'extraction chimique agressive (attaques acido-basiques). Ces procédés sont non seulement énergivores et polluants, mais ils conduisent aussi à la destruction du support catalytique, allant à l'encontre des principes de la durabilité.

Notre objectif est de rompre avec cette approche linéaire en proposant une stratégie de désimprégnation du platine plus verte et économe en ressources (Le terme « désimprégnation » désigne le processus d’extraction du platine qui a été imprégné sur un support lors de la synthèse des catalyseurs).

Ce stage vise à développer une stratégie innovante de métallurgie verte basée sur la lixiviation assistée par micro-ondes. L'essence de cette approche réside dans l'atteinte d'une désimprégnation sélective et « douce » du platine. L'assistance micro-ondes cherche à optimiser l'extraction du métal noble en minimisant les impacts environnementaux et, crucialement, en préservant l'intégrité du support catalytique. La possibilité de réutiliser immédiatement le support après la désimprégnation est un pilier fondamental de l'économie circulaire que nous cherchons à valider, transformant ainsi un déchet en ressource valorisable.

La démarche expérimentale consistera à réaliser la désimprégnation du platine dans des conditions chimiques douces sous assistance micro-ondes, et à comparer ces résultats à ceux obtenus par des méthodes classiques. Une étude paramétrique sera menée, incluant des variables telles que le type et la concentration d’acide, le ratio liquide/solide, ainsi que la puissance, la température et la durée du traitement. Un suivi analytique, à la fois ex-situ et in-situ, sera mis en place pour évaluer les performances (analyses métalliques et texturales).

PROFIL 

Étudiant en Master 2 Chimie ou Matériaux / Étudiant Ingénieur 

• Connaissances en synthèse et caractérisations de matériaux inorganiques et de leurs applications en catalyse.
• Connaissances en catalyse hétérogène.