Flottation pour le recyclage de matières actives de batteries Li-ion : limitations et influence[...]

CEA; Grenoble; Sur place; EUR 30 000 - 50 000; Plein temps

Résumé du poste

Une opportunité passionnante pour un doctorant dans le domaine du recyclage des batteries Li-ion. Ce sujet de thèse se concentre sur les défis technologiques de la flottation pour améliorer la séparation des matières actives. Vous travaillerez au sein d'une équipe dynamique au CEA de Grenoble, avec des collaborations étroites entre plusieurs laboratoires. Ce projet promet non seulement une valorisation scientifique lors de communications internationales, mais également des perspectives de carrière dans des équipes de recherche de premier plan ou dans l'industrie R&D après l'obtention de votre doctorat. Rejoignez-nous pour faire une différence dans le domaine de l'énergie durable.

Qualifications

• Formation recommandée en génie des procédés et hydrodynamique.
• Compétences en traitement des minerais et matériaux souhaitées.

Responsabilités

• Identifier les mécanismes de flottation pour le recyclage des batteries.
• Proposer des modèles et solutions techniques pour améliorer les performances.

Connaissances

Génie des procédés

Traitement des minerais

Hydrodynamique des fluides

Matériaux

Formation

Doctorat en Sciences Chimiques

Outils

Méthodes de caractérisation des interfaces

Rhéologie des mousses

Imagerie

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine
Défis technologiques

Sujets de thèse
Flottation pour le recyclage de matières actives de batteries Li-ion : limitations et influence de l'hydrodynamique et de la physico-chimie interfaciale sur leur séparation sélective

Contrat
Thèse

Description de l'offre
Le recyclage des batteries est aujourd'hui un enjeu majeur pour l'UE, à la fois géopolitique, économique et environnemental. Très peu valorisé, le graphite, constituant l'anode des batteries Li-ion est concentré dans une fraction appelée blackmass où il est présent en mélange avec des oxydes métalliques à forte valeur commerciale. Ce graphite est alors considéré comme une impureté et cause le surdimensionnement des opérations hydrométallurgiques. Afin de réduire les coûts opératoires et d'investissement des procédés hydrométallurgiques, il est proposé de réaliser une étape de prétraitement de la blackmass afin de valoriser en voie directe le graphite par flottation. Ce procédé de séparation de solides suspendus dans l'eau fait intervenir une troisième gazeuse sous forme de bulles d'air afin de séparer les particules suivant leur différence de mouillabilité et d'attachement aux bulles d'air. La complexité du processus de flottation, liée à la dépendance à la fois aux natures des interfaces et aux conditions hydrodynamiques, nécessite la réalisation de travaux de compréhension approfondie des mécanismes mis en jeux.
L'objectif du sujet proposé est d'identifier les mécanismes mis en jeu durant la flottation, en s'appuyant sur des méthodes de caractérisation des interfaces, de stabilité, rhéologie des mousses, d'imagerie, etc. Ceci dans l'optique d'améliorer les performances de l'étape de flottation et de pouvoir l'étendre à d'autres problématiques.
Les travaux de thèse s'effectueront au Laboratoire des technologies de Valorisation des procédés et des Matériaux pour les ENR (LVME) au CEA de Grenoble et en collaboration étroite avec le Laboratoire de Caractérisations Avancées pour l'Energie (LCAE) au CEA Grenoble, le Laboratoire des Procédés Supercritiques et décontamination (LPSD) ainsi que le Laboratoire de développement des procédés de recyclage et valorisation pour les systèmes énergétiques décarbonnés (LRVE) du CEA de Marcoule (30). En parallèle du travail expérimental, des modèles et mécanismes mis en jeu et les solutions techniques associées devront être proposés.
L'intérêt scientifique et industriel du sujet garantit une valorisation des travaux lors de communications internationales. Après le doctorat, l'intégration parmi les meilleures équipes de recherches académiques ou appliquées ou une carrière R&D directement dans le monde de l'industrie seront possibles.

Université / école doctorale
Sciences Chimiques Balard (EDSCB)
Montpellier

Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble

Critères candidat
Formation recommandée
Génie des procédés, traitement des minerais, hydrodynamique des fluides, matériaux

Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025

Personne à contacter par le candidat
PERRIN Mathilde [e-mail]
CEA
DES/DTNM//LVME
Bâtiment C4 - 345
17 AVENUE DES MARTYRS
CEDEX 9
38000 GRENOBLE
0438783947

Tuteur / Responsable de thèse
FAURE Sylvain [e-mail]
CEA
DES/DMRC//LPSD
CEA Marcoule
DES/ISEC/DMRC/STDC/LPSD
Bât 51
Pièce 136
30207 Bagnols/Cèze
0466397419

En savoir plus