Post-doc Modélisation multi-physique de la flottation minérale

BRGM; Orléans; Hybride; EUR 33 000 - 42 000; Plein temps

Résumé du poste

BRGM recrute un(e) doctorant(e) post-doctoral pour une mission de modélisation multi-physique appliquée à la flottation minérale. Le candidat intégrera l'unité Géophysique et Télédétection de surface au sein de la Direction Connaissance et géomodélisation du sous-sol, sur Orléans.

Formation Doctorat et expérience en modélisation des transports couplés sont requis; télétravail possible et poste en environnement collaboratif et international.

Qualifications

• Doctorat requis ou en cours avec thèse alignée sur les fluides et les procédés minéraux.
• Compétences en programmation Python; connaissance du C++ appréciée.
• Expérience en modélisation multiphysique et transport réactif souhaitée.

Responsabilités

• Développer un modèle multi-échelle de flottation minérale en intégrant DLVO et interactions de surface.
• Réaliser des calculs de transport réactif avec PHREEQC et éventuellement CFD.
• Prédire le comportement de la flottation en fonction de la pulpe et des interactions bulle-particule.
• Analyser, valoriser et diffuser les résultats scientifiques.

Connaissances

Python programmation

C++ connaissance

modélisation multiphysique

esprit d'équipe

Formation

Doctorat (thèse) dans le domaine pertinent

Outils

PHREEQC

CFD (RANS)

Description du poste

Rejoindre le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), c'est intégrer l'établissement public de référence dans les sciences de la Terre rassemblant 1 100 personnes expertes et passionnées, réparties dans 25 entités implantées en France métropolitaine et d'outre-Mer.

En France, en Europe et dans le reste du monde, mener la transition énergétique vers des énergies décarbonées et renouvelables induit un besoin croissant en métaux critiques, notamment le lithium, le tungstène, le cobalt, le nickel, principalement extraits à partir de minerais et de résidus miniers. Les procédés communément utilisés en traitement des minerais manquent d'efficacité pour récupérer les minéraux et les métaux précieux du sous-sol dans le respect de l'environnement. Il est donc capital d'améliorer l'efficacité de ces techniques afin d'extraire durablement des métaux critiques à partir des sources primaires, les minerais, et des sources secondaires, telles que les résidus miniers, en ligne avec les enjeux de la transition écologique.

La flottation est un procédé très efficace et largement utilisé pour séparer les minéraux d'intérêt de leur gangue (minéraux non-valorisables). Cette méthode se fonde sur l'utilisation de réactifs visant à modifier la tension de surface des minéraux puis sur l'injection de bulles d'air qui récupèrent les particules rendues hydrophobes. Cependant, la flottation n'est toujours pas optimale, conduisant à un procédé plus long et coûteux, en raison de la difficulté à comprendre et à simuler (i) les phénomènes physico-chimiques d'adsorption, aux interfaces solide/liquide et liquide/gaz, et (ii) leur lien avec le transport des particules et la récupération des minéraux de valeur dans les écoulements turbulents.

Ce contrat post-doctoral de 2 ans s'inscrit dans le cadre du projet PEPR Sous-sol MINFLOT. Il se consacrera à la modélisation multi-physique à partir des connaissances existant à l'échelle atomique et de la particule pour améliorer la récupération de métaux rares dans les réacteurs de flottation minérale. Vous intégrerez l'unité Géophysique et Télédétection de surface de la Direction Connaissance et géomodélisation du sous-sol.

Dans le cadre de ce contrat post-doctoral, vos missions seront principalement les suivantes :

• développer un modèle multi-échelle de la flottation minérale intégrant les interactions susceptibles d'influencer les forces d'adhérence/répulsion de type Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO), en fonction de la chimie complexe des différentes phases en contact.
• réaliser des calculs de transport réactif à l'aide de logiciels de géochimie, tels que PHREEQC, éventuellement couplés à des outils de calcul de dynamique des fluides (CFD) reposant sur les modèles de Navier-Stokes moyennés par Reynolds (RANS).
• prédire le comportement de la flottation en fonction de la composition chimique et minéralogique de la pulpe, en prenant en compte la complexité des interactions multiphasiques ainsi que les interactions bulle-particule grâce à une approche de complexation de surface.
• calculer les taux d'adhérence et de détachement à partir de l'état de surface des particules solides, de leur agrégation et du régime hydrodynamique dans les différents compartiments du réacteur de flottation.
• contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes de flottation afin d'optimiser les taux de récupération des minéraux ciblés et d'améliorer l'efficacité ainsi que la durabilité des procédés de traitement des minerais.
• participer à l'analyse, la valorisation et la diffusion scientifique des résultats.

Formation : Doctorat (la date de soutenance doit être inférieure à 3 ans). Expérience : Débutant

Le candidat devra posséder les compétences et qualités suivantes :

• curiosité scientifique,
• esprit d'équipe,
• aptitudes à la rédaction,
• bonnes compétences en programmation Python (la connaissance du C++ sera un atout),
• expérience dans la modélisation de processus de transport couplés (une expérience en modélisation du transport réactif sera un atout).

Le poste sera essentiellement consacré à de la modélisation multiphysique avec des missions entre partenaires et en congrès.

Dans un environnement favorable à l'équilibre vie professionnelle/vie privée, notamment grâce au télétravail, le BRGM se distingue par son climat de bienveillance et de convivialité.

Labellisé HRS4R en 2021, notre souhait est de vous accompagner tout au long de votre vie professionnelle au sein du BRGM. Nous mettons à votre disposition de nombreux dispositifs pour développer vos compétences et votre expertise, avec des possibilités d'évolutions et de mobilités géographiques.

Au BRGM, vous bénéficierez de plusieurs avantages tels qu'une rémunération basée sur 13 mois, des JRTT, un restaurant d'entreprise, des infrastructures sportives, des prestations vacances et loisirs, … Le BRGM vous garantit une procédure de recrutement transparente.

Sachez que tous nos postes sont ouverts à tous, au BRGM, nous sommes attachés.ées à la diversité ! Nous étudierons votre dossier de recrutement dès la fin de diffusion prévue. Si votre candidature est retenue, nous vous contacterons pour des entretiens de recrutement pendant lesquels vous échangerez avec la direction recruteuse, la direction RH et une direction transverse.