Les terres rares sont recherchées car elles sont nécessaires à la fabrication de nombreux produits de haute technologie. Cependant, leur extraction à partir de minerais est complexe et pollue souvent l'environnement. Sous la coordination de l'Institut Helmholtz Freiberg pour la technologie des ressources, des experts de la recherche et de l'industrie testent actuellement si des calixarènes pourraient être utilisés comme agents d'extraction alternatifs dans des processus de séparation industrielle. Les macromolécules organiques, également appelées molécules de conteneur en raison de leur structure chimique particulière, ont pour objectif de simplifier l'enrichissement des métaux et de réduire considérablement l'utilisation de produits chimiques de traitement.
Les éléments particulièrement rares tels que le néodyme ou l'yttrium ne le sont pas. Seulement finement distribué. Cependant, les gisements sont rares et l'exploitation de telles terres rares est économiquement rentable. Leurs propriétés chimiques et physiques sont si similaires qu'elles ne peuvent être séparées que par un grand effort technique. De plus, les gisements de terres rares contiennent souvent des éléments radioactifs tels que l'uranium ou le thorium, qui doivent être efficacement éliminés avant tout traitement ultérieur.
Pour simplifier les processus courants de séparation des terres rares, des experts de la recherche et de l'industrie ont récemment commencé à travailler sur un certain nombre d'extractants de remplacement à base de calixarènes. "L'avantage de telles molécules de conteneur, nommées en raison de leur structure en forme de coupe, est qu'elles peuvent être adaptées précisément à une substance chimique", explique la professeure Christiane Scharf, coordinatrice du projet, de l'Institut Helmholtz Freiberg pour la technologie des ressources au Centre Helmholtz de Dresde. Rossendorf (HZDR). "Nous voulons maintenant savoir si les molécules font également leurs preuves dans la pratique." L'objectif de la recherche est de développer des agents d'extraction commercialisables pour l'industrie extractive. Outre le HZDR, les partenaires du projet sont la TU Bergakademie Freiberg, l'Université de Leipzig, BASF SE et l'entreprise de construction CMI UVK GmbH.
L'équipe du projet teste les molécules de conteneur dans l'extraction liquide-liquide, l'une des méthodes les plus couramment utilisées actuellement pour séparer et enrichir les terres rares des solutions aqueuses mélangées. Les substances sont ainsi liées jusqu'à présent par l'ajout d'un agent d'extraction organique et également liquide. En raison de la faible sélectivité des agents de démoulage classiques, les éléments individuels s’accumulent au cours de nombreuses étapes de séparation. À l'aide de calixarènes, le nombre d'étapes de séparation requises pour l'extraction pourrait être réduit de dix pour chaque élément. De cette manière, non seulement l'utilisation de produits chimiques de traitement et d'énergie, mais également la quantité de déchets chimiques seraient considérablement réduites.
Le projet "SE-FLECX" est financé par le ministère allemand de l'Education et de la Recherche (BMBF) depuis mai 2015 pour une période de trois ans et plus d'un million d'euros. "SE-FLECX" fait partie de la priorité de financement "r4 - Technologies innovantes pour une utilisation rationnelle des ressources - Recherche pour la fourniture de matières premières stratégiques" dans le programme-cadre du BMBF "Recherche pour le développement durable (FONA)".
Weitere Informationen:
Prof. Christiane Scharf | Chef de la métallurgie et du recyclage
Helmholtz Institute Freiberg pour la technologie des ressources à l'HZDR
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Tina Schulz | Presse et relations publiques
Helmholtz Institute Freiberg pour la technologie des ressources à l'HZDR
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Le Centre Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR) mène des recherches dans les domaines de l’énergie, de la santé et de la matière.
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La HZDR est membre de l'association Helmholtz, la plus grande organisation scientifique en Allemagne depuis 2011. Il a quatre sites à Dresde, Leipzig, Freiberg et Grenoble et emploie des employés de 1.100, dont des scientifiques de 500, dont des doctorants de 150.
L'Institut Helmholtz Freiberg pour la technologie des ressources (HIF) vise à développer des technologies innovantes pour l'économie afin de fournir et d'utiliser plus efficacement des matières premières contenant des minéraux et des métaux et de les recycler dans le respect de l'environnement. 2011 a été fondée, appartient au Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf et coopère étroitement avec la TU Bergakademie Freiberg.
Source et informations complémentaires:
https://www.hzdr.de/presse/calixarene
