Résumé
Les lanthanides sont des métaux nobles indispensables aux développements technologiques actuels. Leur approvisionnement est aujourd'hui menacé du fait du quasi-monopole de la Chine sur les gisements de terres rares (TR). Les procédés hydrométallurgiques utilisés tels que l’extraction liquide/liquide étagée ou la séparation solide/liquide, requièrent, à l’échelle industrielle, l’utilisation de volumes de solvants (phases organiques et aqueuses) ou de quantités de matériaux qui peuvent s’avérer très importants, générant ainsi d’importantes quantités de déchets liquides et solides, parfois problématiques d’un point de vue environnemental et sanitaire. Dans ce contexte, ce travail a pour objectif de développer un procédé permettant de concentrer, de séparer puis de récupérer sélectivement des ions métalliques de type terres rares en vue de leur valorisation. Le procédé met en œuvre un polymère organique porteur de fonctions chélatantes permettant la complexation des TR issues d’un minerai (extraction). Une fonction de type carbamoyle-phosphonate a été choisie du fait de ses capacités à complexer les lanthanides [1]. Un monomère à base acrylamide a été synthétisé d’une part pour sa résistance en milieu acide (pH ~ 1,5 induit par la solubilisation des minerais) [2], et d’autre part car il porte la fonction complexante visée. Il a ensuite été polymérisé par voie radicalaire conventionnelle. Après avoir été caractérisé, le matériau obtenu a été utilisé pour la sorption de nitrate de lanthanides. L’utilisation des différentes techniques de caractérisation telles que la spectroscopie infrarouge, Raman, la résonnance magnétique nucléaire du phosphore et de l’azote ainsi que les dosages des cations ont permis de caractériser des mécanismes de sorption par complexation. [1] a J. Petrova, S. Momchilova, N. G. Vassilev, E. T. K. Haupt, Heteroatom Chemistry 2003, 14, 128-131; b C. S. Siva Kesava Raju, M.S., Journal of Hazardous Materials 2007, 145, 315-322. [2] A. Graillot, S. Monge, C. Faur, D. Bouyer, J.-J. Robin, Polymer Chemistry 2013, 4, 795-803.