| Titre : |
Étude d’optimisation de la récupération par voie hydrométallurgique de métaux à partir de déchets de batteries Li-ion |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Nango Gaye, Auteur |
| Editeur : |
Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur |
| Année de publication : |
2022 |
| Importance : |
138 P. |
| Format : |
29 cm |
| Note générale : |
thèse provisoire |
| Langues : |
Français (fre) |
| Mots-clés : |
optimisation procédé récupération voie hydrométallurgique hydrométallurgie métal déchet batterie Li-ion revalorisation batterie Li-ion lixiviation alcaline cathode libs lixiviant liant adhésif lixiviation acide |
| Résumé : |
Les batteries au lithium-ion (Libs) du fait d'une certaine autonomie énergétique conférée, sont largement utilisées dans l'électronique de la gestion de leurs déchets surtout pour des pays moins avancés. Ainsi cette étude a eu pour objectif d'élaborer un procédé plus écologique et économique de recupération de metaux de Libs usagés. Ainsi, un procédé de lixiviation alcaline de cathodes de Libs a été effectué avec des tests d’évaluation et d’optimisation de variables, notamment la concentration du lixiviant (2 N, 3 N et 4 N), le temps de réaction (5 et 24 heures) et le rapport liquide-solide (L/S) 10 L/Kg, 11 L/Kg et 12 L/Kg). L’objectif est de récupérer sélectivement les composants du collecteur et du liant adhésif afin de rendre plus performant les procédés de lixiviation acide, d’extraction et de purification. Les résultats d’analyse par SAA ont montré que les données les plus intéressantes (5,5 g/L pour Al, 0,923 g/L pour Li, 0,03 g/L pour Co et 0,014 g/L pour M et Ni, Cu et Fe à l’état traces) ont été obtenus avec NaOH 4 N, L/S = 10 L/Kg et t = 5 h. En guise de confirmation, les poudres résiduelles ont été analysées par XRF et les résultats ont prouvé une faible composition en aluminium (0,04 %), en manganèse (0,44 %), nickel (0,07 %) comparée au fort taux de cobalt (77,96 %). Toutefois, il a été constaté un dégagement de gaz piquant et un trouble pouvant être dus à la composition des électrolytes, d’où l’extraction de mélange d’électrolyte par lavage des électrodes et séparateurs avec de l’éthanol ou du méthanol. Les liqueurs de lavage ont été ensuite caractérisés par infrarouge et leurs profils ont mis en évidence la présence de vibrations caractéristiques de fonctions chimiques autres que celles des solvants employés. De plus, des tests de caractérisation du phosphore et du lithium, ont donné des résultats positifs. En outre, l’extraction des électrolytes facilite la récupération intégrale des connecteurs électriques anodiques. Par ailleurs, des tests de caractérisation ont montré que les connecteurs ont gardé leurs propriétés électroniques et pourraient être réutilisés dans d’autres batteries. Enfin, la troisième étape de cette étude a consisté, après ces traitements préalables, à lixivier les cathodes découpées par du NaOH 4 N. L’étude cinétique du procédé a mis en évidence un plateau après 4 heures de temps de réaction mais avec des teneurs en aluminium moindres (< 0,8 g.L-1).
En conclusion, sans traitement préalable la lixiviation alcaline permet une bonne extraction de l’aluminium. Cependant, après l’extraction de l’électrolyte, pour éviter un dégagement de gaz très piquant, cette lixiviation alcaline est moins performante pour l’aluminium. |
| Permalink : |
https://bibliothequefst.ucad.sn/index.php?lvl=notice_display&id=957 |
Étude d’optimisation de la récupération par voie hydrométallurgique de métaux à partir de déchets de batteries Li-ion [texte imprimé] / Nango Gaye, Auteur . - Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur, 2022 . - 138 P. ; 29 cm. thèse provisoire Langues : Français ( fre)
| Mots-clés : |
optimisation procédé récupération voie hydrométallurgique hydrométallurgie métal déchet batterie Li-ion revalorisation batterie Li-ion lixiviation alcaline cathode libs lixiviant liant adhésif lixiviation acide |
| Résumé : |
Les batteries au lithium-ion (Libs) du fait d'une certaine autonomie énergétique conférée, sont largement utilisées dans l'électronique de la gestion de leurs déchets surtout pour des pays moins avancés. Ainsi cette étude a eu pour objectif d'élaborer un procédé plus écologique et économique de recupération de metaux de Libs usagés. Ainsi, un procédé de lixiviation alcaline de cathodes de Libs a été effectué avec des tests d’évaluation et d’optimisation de variables, notamment la concentration du lixiviant (2 N, 3 N et 4 N), le temps de réaction (5 et 24 heures) et le rapport liquide-solide (L/S) 10 L/Kg, 11 L/Kg et 12 L/Kg). L’objectif est de récupérer sélectivement les composants du collecteur et du liant adhésif afin de rendre plus performant les procédés de lixiviation acide, d’extraction et de purification. Les résultats d’analyse par SAA ont montré que les données les plus intéressantes (5,5 g/L pour Al, 0,923 g/L pour Li, 0,03 g/L pour Co et 0,014 g/L pour M et Ni, Cu et Fe à l’état traces) ont été obtenus avec NaOH 4 N, L/S = 10 L/Kg et t = 5 h. En guise de confirmation, les poudres résiduelles ont été analysées par XRF et les résultats ont prouvé une faible composition en aluminium (0,04 %), en manganèse (0,44 %), nickel (0,07 %) comparée au fort taux de cobalt (77,96 %). Toutefois, il a été constaté un dégagement de gaz piquant et un trouble pouvant être dus à la composition des électrolytes, d’où l’extraction de mélange d’électrolyte par lavage des électrodes et séparateurs avec de l’éthanol ou du méthanol. Les liqueurs de lavage ont été ensuite caractérisés par infrarouge et leurs profils ont mis en évidence la présence de vibrations caractéristiques de fonctions chimiques autres que celles des solvants employés. De plus, des tests de caractérisation du phosphore et du lithium, ont donné des résultats positifs. En outre, l’extraction des électrolytes facilite la récupération intégrale des connecteurs électriques anodiques. Par ailleurs, des tests de caractérisation ont montré que les connecteurs ont gardé leurs propriétés électroniques et pourraient être réutilisés dans d’autres batteries. Enfin, la troisième étape de cette étude a consisté, après ces traitements préalables, à lixivier les cathodes découpées par du NaOH 4 N. L’étude cinétique du procédé a mis en évidence un plateau après 4 heures de temps de réaction mais avec des teneurs en aluminium moindres (< 0,8 g.L-1).
En conclusion, sans traitement préalable la lixiviation alcaline permet une bonne extraction de l’aluminium. Cependant, après l’extraction de l’électrolyte, pour éviter un dégagement de gaz très piquant, cette lixiviation alcaline est moins performante pour l’aluminium. |
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