CA3043427C - Procede electrolytique pour extraire de l'etain et/ou du plomb compris dans un melange electriquement conducteur - Google Patents

Procede electrolytique pour extraire de l'etain et/ou du plomb compris dans un melange electriquement conducteur

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Abstract

Un procédé pour extraire de l’étain et du plomb compris dans un mélange électriquement conducteur issu de déchets qui met en œuvre, comme solution électrolytique, une solution comprenant de l’acide méthane sulfonique et une cathode composée d’aluminium, d’acier ou d'étain et de plomb. Le procédé comprenant une étape de lixiviation ou la densité du courant applique est comprise entre 150 et 400 A/m2 a la cathode.

Description

5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 1 PROCEDE ELECTROLYTIQUE POUR EXTRAIRE DE L ETAIN ET/OU DU PLOMB COMPRIS DANS UN MELANGE ELECTRIQUEMENT CONDUCTEUR Domaine technique de I’invention
[01] L’invention concerne de maniere generale Ie domaine des procedes electrolytiques ou des electrolyses. Elle vise en particulier un procede pour extraire de retain et/ou du plomb compris dans un melange electriquement conducteur issu de dechets, ce procede mettant en oeuvre, comme solution electrolytique, une solution comprenant de l’acide methane sulfonique (designe par l’acronyme MSA) et un ou plusieurs seis metalliques de methane sulfonate.
[02] Au sens de la presente, on entend par dechet, tout element solide pouvant etre preleve lors de la mise en oeuvre d'un processus de production, de transformation ou d'utilisation d’un produit constitue d’un ensemble de matiere. Cet element solide peut, par exemple, etre un element solide que son detenteur se defait ou dont il a I'intention ou ('obligation de se defaire et/ou de traiter ulterieurement. Etat de la technique anterieure
[03] L'etain et Ie plomb sont deux metaux reconnus pour perturber fortement, voire empecher, la mise en oeuvre de procedes hydrometallurgiques classiquement utilises dans Ie secteur minier et/ou metallurgique.
[04] En particulier, I'industrie actuelle de I'etamage utilise Ie phenomene de galvanoplastie pour deposer une pellicule d'etain en surface d'un metal par exemple. Ces procedes d’etamage utilisent divers bains dans leur procede, des bains d’acides (fluoborique ou methane sulfonique par exemple) et/ou des bains basiques (a base stannate par exemple), et au moins une anode et une cathode au moins partiellement piongees dans au moins un de ces bains. Cette anode (dite anode sacrificielle) doit etre d'une grande purete de5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 2 fapon a ce que Ie depot a la cathode soit de bonne qualite et de fagon egalement a ce qu’il presente, selon son utilite ulterieure, des proprietes de brillance, d’adherence, de porosite, et/ou de rugosite qui soient soigneusement controlees par, d'une part I'ajout d'additifs, et d'autre part, la densite de courant appliquee entre I’anode et la cathode.
[05] Toutefois, I’une des contraintes Hees a ces procedes est que les concentrations en metaux dans les bains doivent necessairement etre constantes au cours du temps pour I’obtention d’une bonne qualite et une reproductibilite suffisante du depot souhaite. En effet, dans les procedes actuellement utilises, Ie procede d'etamage d'une piece est considere comme acheve lorsque I'epaisseur du depot a la cathode atteint une valeur predeterminee.
[06] II existe done un reel besoin de fournir un procede electrolytique d’extraction et de recuperation de retain et/ou du plomb, compris initialement dans un melange electriquement conducteur issu de dechets, palliant ces defauts et inconvenients de l’art anterieur, Ie melange electriquement conducteur comprenant un ensemble de metaux varies. La bonne extraction de I'etain et/ou du plomb du melange electriquement conducteur est essentielle car ces deux elements sont consideres comme etant des elements toxiques pour les recuperations ulterieures d’autres metaux compris initialement dans ce melange electriquement conducteur.
[07] II existe egalement un besoin de fournir un procede electrolytique d’extraction de I’etain et/ou du plomb qui puisse etre efficace sans pour autant qu’il soit necessaire de controler les concentrations en metaux dans Ie bain, et sans pour autant que la fin du procede soit indiquee par une valeur d’epaisseur de depot predeterminee. Description de I’invention
[08] Pour resoudre les inconvenients cites precedemment, Ie demandeur a mis au point un procede ayant pour objectif d’extraire de retain et/ou du plomb compris dans un melange electriquement conducteur issu deWO 2018/115706 CA 03043427 2019-05-09 3 PCT/FR2017/053680 dechets, dont Ie principe de fonctionnement repose, d’une part, sur une electnolixiviation selective de retain et/ou du plomb contenus au prealable dans Ie melange electriquement conducteur, et d’autre part, sur une electrodeposition directe de retain et/ou du plomb sur une electrode. Le 5 procede de I’invention peut done etre assimile a un procede hybride situe entre les procedes classiques de galvanoplastie et les procedes d'electroraffinage.
[09] Plus particulierement, I’invention a pour objet un procede electrolytique pour extraire de retain et/ou du plomb compris dans un melange 1o electriquement conducteur issu de dechets, le procede etant caracterise en ce qu’il comprend les etapes consistant a : a) constituer une anode a partir du melange electriquement conducteur, b) preparer une solution electrolytique comprenant de l’acide methane 15 sulfonique MSA (ci-apres designe pas I’acronyme MSA) a une concentration comprise entre 150 g/L et 250 g/L, et du methane sulfonate d’etain MSSn a une concentration comprise entre 10 g/L et 60g/L en etain et/ou du methane sulfonate de plomb MSPb a une concentration comprise entre 5 g/L et 120 g/L en plomb, 20 c) fournir une cathode, d) immerger au moins en partie l’anode et la cathode dans la solution electrolytique, et e) appliquer un courant electrique entre l’anode et la cathode pour lixivier, via un dispositif electrique, par oxydation, retain et/ou le 25 plomb de l’anode, pour permettre le depot sur la cathode de retain et/ou du plomb, initialement compris dans le melange electriquement conducteur.
[10] Grace au procede selon I’invention, on peut done extraire retain et/ou le plomb d’un melange electriquement conducteur donne par un procede 30 electrolytique utilisant I’electrolyse suite a la lixiviation de retain et/ou du plomb. Ceci est rendu possible, d’une part, grace a I’application d’un courant5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 4 entre la cathode et Ranode qui est Ie melange electriquement conducteur, et d’autre part, par la presence d’une solution electrolytique a base d’acide methane sulfonique MSA. II est a noter que les ions metalliques ont une limite de solubilite elevee dans I’acide methane sulfonique MSA, ce qui en fait une solution electrolytique particulierement adaptee pour Ie depot de retain et/ou du plomb.
[11] Par melange electriquement conducteur, au sens de la presente invention, on entend un melange constitue de plusieurs elements solides et comprenant : - moins de 50% en masse, par rapport au poids total du melange, d'etain sous forme metallique, - moins de 25% en masse, par rapport au poids total du melange, de plomb sous forme metallique, et - plus de 25% en masse, par rapport au poids total du melange, de cuivre metallique, et/ou de fer metallique, et/ou d’aluminium metallique, et/ou d’alliage metallique comprenant du cuivre et/ou du fer et/ou de l’aluminium.
[12] En tout etat de cause, Ie melange electriquement conducteur issu de dechets comprend necessairement une variete d’elements solides. On ne considere done pas comme dechet au sens de la presente invention, ni les anodes sacrificielles produites et mises en formes par des procedes pyrometallurgiques pour electroraffinage ulterieur de Retain et/ou du plomb, ni des anodes sacrificielles comprenant de Retain, voire un alliage de SnPb, utilisees dans les industries de traitement de surface pour electrodeposition controlee de materiaux a proteger ou a embellir. En effet, ces anodes sacrificielles ne sont pas constituees d’un ensemble d’elements solides disparates en taille et composition.
[13] Par lixiviation ou lixivier, au sens de la presente invention, on entend solubilisation de Retain et/ou du plomb du melange electriquement conducteur suite a une application d’un courant electrique entre Ranode et la cathode.5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 5
[14] Par ailleurs, ce procede presente ravantage d utiliser une anode sacrificielle constituee d’une variete d’elements solides et realisee a partir du melange electriquement conducteur qu’il n’est notamment pas necessaire de preparer pour realiser I’anode. Par ailleurs, II n’est pas non plus necessaire de controler, durant la mise en oeuvre du procede electrolytique selon I’invention, les concentrations d’etain et/ou de plomb dans Ie bain pour apprecier la fin de la reaction d’electrolixiviation. En effet, la fin du procede electrolytique d’extraction selon I’invention a lieu des que I’on a epuisement de retain et/ou du plomb a I’anode et peut etre notamment remarquee lorsque I’on observe une variation de I’intensite du courant ou du voltage appliques entre I’anode et la cathode, ou entre I’anode ou la cathode et une electrode de reference.
[15] Au sens de la presente invention, par epuisement d’etain et/ou de plomb a I’anode, on entend qu’au moins 80% de retain et/ou du plomb accessible directement physiquement et chimiquement a I’anode a ete solubilisee et lixiviee.
[16] Selon ce procede, il est egalement possible de choisir la qualite du depot desire de fapon a obtenir a la cathode soit un depot lisse, soit dendritique, ou pulverulent. Pour ce faire, il est connu que la morphologie du depot depend entre autre de la densite de courant appliquee. C'est principalement la densite de courant appliquee a la cathode qui va favoriser un type de depot en particulier. Toutefois, l'ajout de certains reactifs dans la solution electrolytique peut influencer la forme desiree a densite de courant equivalente. Enfin, la presence de certaines impuretes metalliques ou minerales dans la solution electrolytique peut avoir Ie meme effet.
[17] Avantageusement, Ie procede comprend une etape de compactage du melange electriquement conducteur realisee soit avant I’etape a) de constitution de I’anode, soit ulterieurement. Cette etape a) de constitution de I’anode peut etre realisee soit prealablement a I’etape b) de preparation de la solution electrolytique, soit ulterieurement.5 10 15 20 25 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 6
[18] Dans cette variante de realisation de ( invention, on peut egalement relier Ie melange electriquement conducteur a un conducteur electrique pouvant etre sous forme d’un fil, d’une toile, d’une grille ou autre.
[19] Avantageusement, apres la realisation de I’etape a) de constitution de I’anode, cette anode peut etre inseree dans un panier metallique. Le panier metallique est de preference neutre chimiquement et joue le role de conducteur electrique et de repartiteur de courant.
[20] De preference, le panier metallique est en titane, en acier inoxydable ou en carbone car ces trois materiaux ont I’avantage d’etre anodiquement stables en milieu acide methane sulfonique (ci-apres designe par I’acronyme MSA), c’est-a-dire qu’ils ne se dissolvent pas meme en presence d’un courant applique dans les limites des conditions d’utilisation de I’invention en termes de courant et tension appliques..
[21] II est a noter que le compactage ou la disposition dans un panier du melange electriquement conducteur sont deux solutions non limitatives pour realiser I’anode a partir de ces derniers.
[22] Avantageusement, le melange electriquement conducteur comprend moins de 5% en masse, par rapport au poids total du melange electriquement conducteur, de tout metal moins noble que retain et le plomb, ledit metal etant accessible directement physiquement et chimiquement par la solution electrolytique.
[23] II est alors a noter que les metaux moins nobles que I’etain et le plomb accessibles directement physiquement et chimiquement peuvent etre consideres comme des metaux polluant, voire degradant, la solution electrolytique.
[24] Par metal moins noble que le plomb et I’etain, on entend au sens de la presente invention, tout metal ou alliage metallique definis par un potentiel d’oxydoreduction plus faible que ceux du plomb et de I’etain, le potentiel d’oxydoreduction etant obtenu dans des conditions standards.5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 7
[25] Par tout metal accessible directement physiquement et chimiquement, on entend au sens de la presente invention, tout metal dont tout ou partie de sa surface est en contact direct avec la solution electrolytique.
[26] Par exemple et a titre non limitatif, on peut citer Ie zinc et I’aluminium comme metaux etant moins nobles que Ie plomb et retain.
[27] Toutefois, Ie melange electriquement conducteur peut tout de meme comprendre une certaine quantite de zinc et/ou d’aluminium si ces derniers sont non accessibles directement physiquement et chimiquement par la solution electrolytique.
[28] Par non accessible directement physiquement et chimiquement par la solution electrolytique, on entend au sens de la presente, un metal ou alliage metallique enrobes par au moins une autre substance (metal, mineral, organique) ou un autre alliage metallique presentant un potential d’oxydoreduction plus important que retain et Ie plomb. De cette faqon, Ie metal ou alliage metallique qui sont enrobes n’impacteront pas la reaction d’electrolixiviation de I’etain et du plomb.
[29] Par exemple, les metaux ou alliages metalliques sont non accessibles directement physiquement et chimiquement si ces derniers sont passives ou oxydes en surface.
[30] II est a noter egalement que, par exemple, I’element chimique zinc, bien que moins noble dans son etat metallique que I’etain et Ie plomb, n’affecte pas Ie principe de I’invention dans Ie cas ou ce premier est present sous forme d’alliages de cuivre tel que Ie laiton qui est considere comme plus noble que I’etain ou Ie plomb.
[31] Avantageusement, Ie procede selon I’invention peut comprendre en outre, a Tissue de I’etape e), les etapes suivantes : - retirer Ie panier metallique et la cathode de la solution electrolytique, - rincer Ie panier metallique avec la solution electrolytique, puis a I’eau pour recuperer la totalite du methane sulfonate d’etain (ci-apres designes par MSSn) et/ou du methane sulfonate de plomb (ci-apres designes par MSPb) residuels sur Ie panier, et5 10 15 20 25 30 CA 03043427 2019-05-09 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 - recuperer au moms retain et/ou Ie plomb deposes a la cathode.
[32] Avantageusement, Ie procede selon I’invention comprend en outre une etape pour envelopper Ie panier metallique d’une enveloppe poreuse a base de polymere pour conserver physiquement des elements du melange electriquement conducteur dont la plus grande dimension est superieure ou egale a 20 pm.
[33] Par exemple, cette enveloppe peut etre en polypropylene mono¬ filament, ou multi-filament, dont la porosite permet de conserver, dans Ie panier, les particules presentant au moins une dimension superieure a 20 pm. Cette enveloppe peut egalement etre constituee de nylon, de polyethylene, de polytetrafluoroethylene, ou de tout autre materiau naturel resistant en particulier a I’acide methane sulfonique.
[34] Toutefois, il est egalement possible que Ie panier metallique soit constitue de fibres de carbone. Dans ce cas, I’enveloppe poreuse et Ie panier metallique forment une meme piece d’un seul tenant. II est a noter qu’aucune particule ne quitteIe panier metallique, seuls les ions en solutions peuvent migrer. Une telle enveloppe presente done I’avantage de ne pas entraver la migration electrochimique des ions metalliques lixivies.
[35] II est egalement a noter que I’enveloppe peut etre realisee avec des membranes plus ou moins reticulees de fapon a agrandir ou diminuer les diametres des pores de I’enveloppe poreuse.
[36] Avantageusement, la solution electrolytique peut comprendre en outre un stabilisateur phenole et/ou des ions chlorures et/ou un antioxydant.
[37] Avantageusement, la cathode peut etre composee soit d’aluminium, soit d’acier, soit d’etain et/ou de plomb.
[38] Avantageusement, la densite du courant applique peut etre comprise entre 150 et 400 A/m2 a la cathode, la cathode ayant une forme de plaque.
[39] II est a noter que si la densite de courant est plus faible que 150 A/m2, Ie depot effectue a la cathode presentera des proprietes elevees d’adhesion et ne pourra pas etre facilement detachable de celle-ci.5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 9
[40] Par depots facilement detachables, on entend au sens de la presente invention, des depots detachables de la cathode par raclage ou grattage, ou par aspersion d’un jet d’eau a la surface du depot.
[41] II est a noter que si la densite de courant est plus elevee que 400 A/m2, on obtient, d’une part, des rendements faradiques de reaction bien inferieurs a 70%, et d’autre part, un depot a la cathode qui est pulverulent et fortement pollue par la solution electrolytique.
[42] Par ailleurs, si I’on souhaite ne recuperer que du plomb a la cathode, selon I’invention, la solution electrolytique ne doit pas necessairement comprendre de methane sulfonate d’etain, et si I’on souhaite ne recuperer que de retain a la cathode, la solution electrolytique ne doit pas necessairement comprendre de methane sulfonate de plomb. II est egalement a noter que I’on recupere a la cathode Ie ou les metaux presents dans Ie melange electriquement conducteur dans les memes proportions, quelle que soit la nature initiale de I’electrolyte, apres mise en regime stationnaire du procede. Breve description des figures
[43] D’autres caracteristiques et avantages innovants de I’invention ressortiront a la lecture de la description ci-apres, fournie a titre indicatif et nullement limitatif, en reference aux dessins annexes, dans lesquels les figures illustrent schematiquement des exemples de mise en oeuvre du procede selon I’invention.
[44] Pour plus de clarte, les elements identiques ou similaires sont reperes par des signes de reference identiques sur I’ensemble des figures. Produits
[45] L’acide methane sulfonique (MSA) utilise dans les exemples de realisation ci-apres decrit est defini par Ie numero CAS 75-75-2. Le methane sulfonate d’etain (MSSn) utilise dans le mode de realisation ci-apres decrit5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 10 est defmi par Ie numero CAS 53408-94-9 et Ie methane sulfonate de plomb (MSPb) est defini par Ie numero CAS 17570-76-2. EXEMPLE 1 : Mise en oeuvre de I’invention selon un premier dispositif.
[46] Un premier exemple de mise en oeuvre d’un procede selon I’invention va maintenant etre decrit en reference a la figure 1.
[47] La figure 1 montre un bain 10 comprenant une solution electrolytique 800 dans laquelle sont piongees, en partie, une cathode 600 et une anode 200, I’anode 200 etant situee dans un panier metallique 400. Il est a noter que ce panier metallique 400 est stable en oxydation et qu’il presente I’avantage de servir de conducteur electrique et de repartiteur de courant. Aussi, notons que ce panier peut egalement etre enveloppe d’une enveloppe poreuse a base de polymere pour conserver physiquement des elements du melange electriquement conducteur dont la plus grande dimension est superieure ou egale a 20 pm (non illustre dans la figure 1).
[48] La cathode 600 utilisee dans cet exemple se presente sous forme d’une fine plaque d’aluminium, d’acier, ou d'etain. La surface active de cette cathode 600 peut etre comprise entre 1 et 0.4 fois la surface active de I’anode 200.
[49] L’anode 200 est constituee d’un melange electriquement conducteur issu de particules metalliques de dechets comprenant au moins de retain et/ou du plomb, ainsi que d’autres metaux. Le melange electriquement conducteur est directement en contact avec la solution electrolytique car le panier presente des pores.
[50] Au sens de la presente invention, par particules metalliques, on entend tout element metallique pouvant se trouver sous forme de morceau irregulier de taille micrometrique ou superieure, ou encore sous forme particulaire, filaire ou tubulaire.
[51] II est a noter que ce melange electriquement conducteur peut en outre comprendre des particules metalliques de fer, de cuivre, d’aluminium, de5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 11 nickel, de titane, d arsenic, d antimoine, de bismuth ou encore de metaux precieux comme par exemple d’or, d’argent, etc.
[52] La solution electrolytique 800 comprend des ions etain et/ou des ions plomb en solution dans la solution electrolytique 800 comprenant de I’acide methane sulfonique MSA.
[53] En particulier, une premiere solution electrolytique 800 pouvant etre utilisee dans ce premier exemple peut comprendre de I’acide methane sulfonique, dilue ou non a I’eau, comprenant, a un etat initial avant que ne commence la reaction electrolytique, du methane sulfonate d’etain (ci-apres designe par MSSn) a une concentration 30 g/L en etain et du methane sulfonate de plomb (ci-apres designe par MSPb) a une concentration 50 g/L en plomb en solution dans une solution d’acide methane sulfonique comprenant 170 g/L d’acide.
[54] Une deuxieme solution electrolytique utilisable dans Ie cadre de ce premier exemple peut egalement comprendre, a I’etat initial, du methane sulfonate d’etain present a une concentration 50 g/L en etain dans une solution d’acide methane sulfonique comprenant 200 g/L d’acide.
[55] Une troisieme solution electrolytique 800 utilisable dans ce premier exemple peut encore comprendre, a I’etat initial, du methane sulfonate de plomb present a une concentration 80 g/L en plomb dans une solution d’acide methane sulfonique comprenant 180 g/L d’acide.
[56] Chacune des trois solutions electrolytiques 800 precitees peut en outre comprendre un stabilisateur phenole et/ou des ions chlorures et/ou un antioxydant.
[57] Un tel stabilisateur presente I’avantage d’eviter I'oxydation de I’ion Sn2+ en Sn4+ ainsi que la degradation partielle du MSA dans Ie temps.
[58] Par ailleurs, les ions chlorures presentent, quant a eux, I’avantage, en faible quantite de permettre de limiter la passivation (c’est-a-dire la formation d’oxydes en surface) des metaux compris dans I’anode, et done de faciliter la dissolution de ces metaux. II est a noter qu’un tel ajout d’ions chlorures n’a pas d’impact sur les performances de la reaction electrolytique.5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 12
[59] Enfm, I antioxydant presente, quant a lui, lavantage de stabiliser la solution electrolytique 800, et notamment de limiter la reaction d’oxydation de fagon a avoir une concentration en Sn2+ superieure a celle en Sn4+.
[60] II est a noter que, lorsque la solution electrolytique comprend conjointement du methane sulfonate d’etain (MSSn) et du methane sulfonate de plomb (MSPb), Ie rapport molaire MSSn/MSPb dans la solution electrolytique est de preference compris entre 0.5 et 5.
[61] Le procede selon I’invention mis en oeuvre par Ie dispositif de la figure 1 repose, d’une part, sur une electrolixiviation selective de Retain et/ou du plomb contenus au prealable dans le melange electriquement conducteur, et d’autre part, sur une electrodeposition directe de Retain et/ou du plomb a la cathode 600.
[62] Pour activer I’electrolixiviation, et par consequent une electrodeposition a la cathode 600 de Retain et/ou du plomb compris initialement dans l’anode 200, le dispositif selon la figure 1 comprend en outre un dispositif electrique 20 reliant la cathode 600 et l’anode 200 de fagon a appliquer un courant entre elles, et circulant dans la solution electrolytique 800.
[63] Pour ce faire, il est a noter qu’avant, ou apres, la mise en place de la cathode 600 et de l’anode 200 dans la solution electrolytique 800, on relie electriquement, par I’intermediaire d’un dispositif electrique 20, la cathode 600 et l’anode 200 de fagon a ce que Ron puisse appliquer un courant electrique entre elles.
[64] Ainsi, on applique alors un courant electrique entre l’anode 200 et la cathode 600, via le dispositif electrique 20, pour lixivier, par oxydation, Retain et/ou le plomb de l’anode 200, et aussi pour permettre le depot de Retain et/ou du plomb, initialement compris dans le melange electriquement conducteur, sur la cathode 600.
[65] Le courant applique, dans notre premier exemple, est un courant continu. Toutefois, il peut egalement etre un courant pulse, un courant continu avec inversion breve pour rafraichir la surface de depot et/ou lixivier,5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 13 ou tout autre courant generalement utilise pour l electrodeposition. II est a noterque si Ie courant constant applique est de I’ordre de 10 A, une chute rapide de cette intensite, de 10 A a 9 A par exemple, peut signifier qu’il y a epuisement de retain et/ou du plomb a l’anode 200.
[66] Notons que I’electrolyse peut egalement avoir lieu a tension constante. Par exemple, la lixiviation des ions etain et/ou plomb, la conduite du procede electrolytique decrit ici peut etre realisee dans un mode galvanique a tension constante. Notons egalement qu’alors, la valeur de la tension appliquee peut varier de 0.1 a 5 V selon la nature de la cathode 600 employee, et egalement selon la distance entre l’anode 200 et la cathode 600, et leur forme.
[67] II est a noter que dans notre configuration de I’exemple, a savoir que la surface active de la cathode 600 est comprise entre 1 et 0.4 fois la surface active de l’anode 200, nous pouvons obtenir de densites de courant importantes, ces densites pouvant en particulier etre comprises entre 150A/m2 et 400 A/m2. De preference, la densite de courant souhaitee est egale a 250 A/m2.
[68] On preferera une telle densite de courant car elle a l’avantage d’obtenir un depot pulverulent et/ou de depots facilement detachables de la cathode en fin de reaction, et egalement de permettre la reduction de la faille de I’electrolyseur tout en gardant des rendements faradiques importants, a savoir superieurs a 70%.
[69] Par ailleurs, pendant I’electrolyse, Ie pH de la solution electrolytique 800 n'est pas regule et la fin de la reaction est renseignee principalement par la chute d’une tension dans Ie cas ou I’electrolyse est realisee a courant constant, ou par une chute de courant lorsque I’electrolyse est realisee a tension constante. La fin de reaction peut egalement etre renseignee lorsque Ton observe soit une modification de la difference de potentiel du systeme anode 200/cathode 600, soit lorsque I’on observe une modification de la difference de potentiel du systeme constitue d’une electrode de travail et d’une electrode de reference, I’electrode de reference aurait alors ete disposee au prealable dans la solution electrolytique 800 (mode galvano).5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 14 Toutes ces chutes sont induites, dans un premier temps, par I’appauvrissement de retain et/ou du plomb a l’anode 200, et dans un second temps qui ne se produit quand dans des cas extremes, par la liberation d’un autre metal en absence d’etain et/ou de plomb encore accessible directement physiquement et chimiquement a l’anode 200.
[70] Optionnellement, un systeme spectrophotometrique pourrait par exemple etre ajoute au dispositif illustre sur la figure 1 afin d'observer la fin de I'electrolixiviation des particules comprises dans Ie melange electriquement conducteur, autrement dit la fin de reaction d’electrolyse.
[71] Optionnellement, lorsqu’on n’a plus, a l’anode 200, de particules d’etain et/ou de plomb a lixivier, on peut retirer de la solution electrolytique 800, Ie panier metallique 400 et la cathode 600,.
[72] Apres avoir retire l’anode 200 avec Ie panier metallique 400, enveloppe ou non par I’enveloppe poreuse, on rince ce dernier avec la solution electrolytique 800, puis a I’eau, pour recuperer la totalite des ions MSSn et/ou MSPb et Ie MSA residuels.
[73] Par exemple, on trempe Ie panier dans trois bains de ringage consecutifs, chaque bain comprenant de I’eau a I’etat initial. En procedant ainsi etau cours de plusieurs mises en oeuvre du procede electrolytique, on peut remarquer que Ie premier bain s'enrichit en ions methane sulfonates (ci-apres designe pas MS) et en metaux qui etaient au prealable presents dans Ie melange electriquement conducteur de fagon a ce que sa composition se rapproche de celle de la solution electrolytique 800 initiale. II y a assez de MS et de metaux pour que ce premier bain soit reintroduit dans la solution electrolytique 800 comme appoint.
[74] Puis, on passe Ie deuxieme bain en premiere position, Ie troisieme bain en deuxieme position et on introduit de I’eau dans Ie troisieme bain. II s'agit d’un mode lavage classique. Dans une autre alternative, on pourrait realiser une vidange des metaux residuels compris dans Ie panier metallique dans une unite de lavage a contrecourant. Cela permet de recuperer la totalite des formes MSSn, MSPb et MSA dans la solution electrolytique 800.5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 15
[75] Ensuite, on recupere au morns retain et/ou Ie plomb deposes a la cathode 600. On peut avoir, comme depot a la cathode, un solide de SnPb sous forme metallique. Par exemple, les metaux deposes a la cathode 600 constituant un melange d'etain et de plomb dont les proportions sont fonction du rapport initial de ces deux metaux dans Ie melange electriquement conducteur initial. Les metaux sont recuperes selon leurs caracteristiques physiques sous forme soit de plaques/feuilles, soit de particules qu'il est necessaire de filtrer et laver rapidement avant leur valorisation dans des etapes ulterieures.
[76] Dans Ie cas ou des metaux sous forme ioniques se trouvant en faible teneur co-lixivies avec retain et Ie plomb se concentreraient dans la solution electrolytique 800, des traitements specifiques pourraient etre mis en oeuvre pour la separation/recuperation de ces derniers par des resines echangeuses d'ions par exemple. Dans Ie cas d’une impossibilite d’extraire tous ces petits metaux sans deteriorer la qualite de la solution electrolytique 800, un traitement serait mis en oeuvre pour une recuperation specifique (ou en groupe) de chaque metal d'interet. Par exemple, ce traitement pourrait mettre en jeu la precipitation/complexation selective et/ou des resines echangeuses d'ions et/ou I’extraction par solvants.
[77] II est a noter que Ie dispositif decrit sur la figure 1 peut optionnellement comprendre tout dispositif, connu de I’homme du metier, pour controler et/ou maitriser certains parametres relatifs a la solution electrolytique 800 comme la temperature ou encore sa circulation ou son agitation dans Ie bain 10.
[78] II est a noter que ce n'est pas la nature des methano-sulfonates initialement compris dans la solution electrolytique qui contnble dans Ie temps la nature du depot, mais la nature des metaux compris initialement dans Ie melange electriquement conducteur constituant l'anode 200.
[79] Par ailleurs, il est a noter qu’en presence d’une part, d'une solution electrolytique exempte de methane sulfonate de plomb et comprenant du methane sulfonate d’etain, et d’autre part d'un melange electriquement conducteur constituant l’anode 200 et comprenant autant de plomb que5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 16 d etain, on tendra dans Ie temps vers un depot a la cathode qui comprendra autantd’etain que de plomb. Toutefois, la nature de la solution electrolytique variera dans Ie temps.
[80] Ainsi, soit on utilise une solution electrolytique comprenant initialement du MSSn et du MSPb presentant les memes ratios que Ie Sn/Pb present a I’anode, soit on utilise une solution electrolytique comprenant soit du MSSn soit du MSPb. EXEMPLE 2 : Mise en oeuvre de I’invention selon un deuxieme dispositif.
[81] Un deuxieme dispositif de mise en oeuvre de I’invention va maintenant etre decrit dans ce deuxieme exemple en reference a la figure 2.
[82] La figure 2 montre un bain 11 comprenant une solution electrolytique 801 dans laquelle sont piongees, en partie, deux cathodes, une premiere cathode 601A et une deuxieme cathode 601B, et une anode 201. L’anode 201 est situee dans un panier metallique enveloppee d’une enveloppe poreuse 451. Cette enveloppe poreuse 451 peut typiquement etre une chaussette
[83] L’anode 201 constituee ici d’un melange electriquement conducteur constitue de particules distinctes de cuivre metallique, de nickel metallique, d'aluminium metallique et d'alliage metallique Sn6oPb4o est inseree dans un panier en titane 401, presentant des pores pour permettre son immersion dans la solution electrolytique 801, en guise de panier metallique. Dans ce deuxieme exemple, les particules sont des morceaux de plaques metalliques d'epaisseur inferieure a 1 mm et presentant une surface inferieurea 100 mm2 environ et des dimensions inferieuresa 40 mm environ.
[84] En particulier, Ie melange electriquement conducteur de ce deuxieme exemple qui constitue l’anode 201 comprend : - du cuivre a une concentration massique environ egale a 58% par rapport au poids total du melange,5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 17 - du nickel a une concentration massique environ egale a 12% par rapport au poids total du melange, - de I’aluminium a une concentration massique environ egale a 12% par rapport au poids total du melange, et - un alliage SneoPb4o a une concentration massique environ egale a 18% par rapport au poids total du melange.
[85] Pour activer I’electrolixiviation et I’electrodeposition aux cathodes 601A et 601B de retain et du plomb compris initialement dans l’anode 201, Ie dispositif selon la figure 2 comprend en outre un dispositif electrique 21 reliant les cathodes 601A et 601B et l’anode 201 de fagon a appliquer un courant entre elles, Ie courant circulant dans la solution electrolytique 801.
[86] Dans ce deuxieme exemple de mise en oeuvre de I’invention, Ie panier en titane 401 sert de conducteur electrique pour l’anode 201 et est insere dans une enveloppe poreuse 451 constituee d'un tissu en polypropylene mono-filament presentant une permeabilite a l'air d'environ 900 m3.m'2.h-1 et d'un point de bulle d'environ 65 pm (tissu propose par Sefar, ref. PP 25141 AN).
[87] Le panier en titane 401 et son enveloppe poreuse 451 sont immerges dans une solution electrolytique 801 composee : - d'acide methane sulfonique MSA a une concentration de 220 g/L d’acide, - de methane sulfonate d’etain MSSn a une concentration de 16 g/L en etain, - de methane sulfonate de plomb MSPb a une concentration 9 g/L en plomb, - et d'un agent antioxydant a 4 mL/L : comme agent antioxydant, on utilise par exemple le produit Stargio Anti-Ox commercialise par Coventya.
[88] Les deux cathodes 601A et 601B sont en acier inoxydable 316L et sont placees dans la solution electrolytique 801 de chaque cote d’un ensemble anodique constitue de l’anode 201, du panier en titane 401 et deI’enveloppe5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 18 poreuse 451. Un courant en mode contmu est applique entre Ie pamer en titane 401 qui transmet ensuite Ie courant a I’anode 201, et les deux cathodes 601A et 601B avec une densite de courant constante aux cathodes environ egale a 210 A.m-2.
[89] Pendant I'electrolyse, la difference de potentiels entre Ie panier en titane 401 et les cathodes 601A et 601B croit de 0.2V a 0.7V. Lorsque la difference de potentiels atteint 0.7V, la regulation de I'electrolyse est permutee d'un mode courant constant a un mode tension constante. I'electrolyse est arretee quand la densite de courant aux cathodes 601 et 602 decroit de 210 A.m-2 a moins de 50 A.m-2. L'ensemble anodique est retire de la solution electrolytique 801, egoutte puis lave a I'eau.
[90] L'analyse des metaux residuels presents encore dans l’ensemble constitue par Ie panier en titane 401 et I’enveloppe poreuse 451 montre une electrolixiviation complete de I'alliage SnPb. Par ailleurs, cette analyse montre egalement en particulier que les metaux residuels comprennent 98% en masse de nickel par rapport au poids total du nickel present dans Ie melange electriquement conducteur initial, et moins de 99% en masse de cuivre par rapport au poids total de cuivre present dans Ie melange electriquement conducteur initial. En outre, aucune lixiviation de I'aluminium n’est a constater : I’integralite de I’aluminium present dans Ie melange electriquement conducteur initial I’est encore apres I’electrolyse.
[91] La masse de depot de SnPb reduit a chacune des cathodes 601A et 601B represente 83% en masse d’alliage SnPb par rapport au poids total de I'alliage SnPb electrolixivie a I'anode, se traduisant dans ce deuxieme exemple, par un leger enrichissement en etain et en plomb de la solution electrolytique 801 au cours de I’electrolyse. EXEMPLE 3 : Mise en oeuvre de (’invention selon un troisieme dispositif.
[92] Un troisieme dispositif de mise en oeuvre de (’invention va maintenant etre decrit dans ce troisieme exemple en reference a la figure 3.5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 19
[93] La figure 3 montre un bam 12 comprenant une solution electrolytique 802 dans laquelle sont piongees, en partie, trois cathodes (une premiere cathode 602A, une deuxieme cathode 602B et une troisieme cathode 602C) et deux anodes 202A et 202B, et deux paniers metalliques 402A et 402B enveloppes d’une enveloppe poreuse 452A et 452B comme dans I’exemple 2. Chacune des anodes 202A et 202B est situee dans un panier metallique 402A et 402B. Ici, les paniers metalliques 402A et 402B sont en titane et servent, comme pour les autres exemples, de conducteur electrique pour chacune des anodes 202A et 202B les contenant. Les enveloppes poreuses 452A et 452B sont constituees d'un tissu en polypropylene multi-filaments presentant une permeabilite a Pair d'environ 800 m3.m'2.h‘1 et d'un point de bulle environ egal a 55 pm.
[94] Les cathodes 602A, 602B et 602C sont en aluminium. La premiere cathode 602A et la troisieme cathode 602C sont placees dans la solution electrolytique de chaque cote du bain 12, et la deuxieme cathode est placee entre les deux paniers metalliques 402A et 402B enveloppes.
[95] La solution electrolytique 802 est composee d'acide methane sulfonique MSA a 226 g/L en acide et de methane sulfonate d’etain MSSn a une concentration de 45 g/L en etain, aucun methane sulfonate de plomb MSPb n’est present a I’etat initial dans la solution electrolytique 802.
[96] Ce troisieme exemple, en reference a la figure 3, decrit en particulier une extraction d’etain et de plomb compris initialement dans un unique melange electriquement conducteur issu de dechets. Get unique melange est alors partage en six portions sensiblement egales. Chacune de ces portions vont etre traitee deux par deux et vont alors etre considerees deux par deux comme etant les deux anodes 202A et 202B. Ainsi, chacune des deux anodes 202A et 202B presentent la meme composition. Ces deux differentes anodes 202A et 202B sont traitees simultanement par une meme solution electrolytique 802 afin d'atteindre un regime stationnaire.
[97] Le melange electriquement conducteur dont sont issus les differentes portions comprend des particules de dechets presentant des tallies diverses5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 20 comprises entre 25 pm et plus de 10 mm, et provenant dun procede mecanique de broyage de dechets d'equipements electriques et electroniques. Ce melange electriquement conducteur est constitue, dans ce troisieme exemple, majoritairement : - de particules de cuivre metallique et d’alliages metalliques de cuivre, - d'aluminium metallique et d’alliages metalliques de I'aluminium, - de fer metallique et d’alliages metalliques du fer, - d'etain et d’alliages metalliques d'etain pouvant contenir du plomb (brasures non RoHs).
[98] Les analyses chimiques et metallogeniques realisees sur Ie melange electriquement conducteur montrent que celui-ci comprend, dans ce troisieme exemple : - des alliages de cuivre a une concentration massique environ egale a 73% par rapport au poids total du melange, - des alliages d’aluminium a une concentration massique environ egale a 0.9% par rapport au poids total du melange, - des alliages de fer a une concentration massique environ egale a 1.7% par rapport au poids total du melange, et - des alliages d’etain a une concentration massique environ egale a 18.7% par rapport au poids total du melange.
[99] Le melange electriquement conducteur comprend en outre d’autres elements solides comme, par exemple, des particules comprenant des elements chimiques tels que O, S, Si, Ca, Br, As, Bi, Ag, Mo, Sb, etc. La somme de ces derniers elements solides sont presents a une concentration environs egale a 5.7% en masse par rapport au poids total du melange electriquement conducteur. [100]Dans cet exemple, les alliages d'etain compris dans le melange electriquement conducteur sont abusivement consideres comme des alliages d'etain contenant principalement du plomb et dont le rapport massique calcule montrerait la presence d'un alliage d'etain moyen de type SnsoPb2o5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 21 [101]Ces portions sont mtroduites deux a deux dans les deux ensembles panier metallique 402A/enveloppe poreuse 452A et panier metallique 402B/enveloppe poreuse 452B, formant ainsi les deux anodes 202A et 202B. [102]Un courant en mode continu est applique entre chaque panier metallique 402A et 402B et chaque cathode 602A, 602B et 602C, via un dispositif electrique 22, lorsque les paniers metalliques 402A et 402B sont immerges dans la solution electrolytique 802. Le courant presente une densite de courant constante a chacune des cathodes 602A, 602B et 602C environ egale a 250 A.m-2. [103]Chaque portion est alors immergee deux a deux, comme presente ciapres, dans une meme solution electrolytique 802. Autrement dit, un premier lot constitue de deux premieres portions est en premier lieu immerge. En deuxieme lieu, un deuxieme lot constitue de deux autres portions est immerge. Puis en troisieme lieu, un troisieme lot constitue des deux dernieres portions est immerge. [104]Pendant I'electrolyse, la difference de potentiels entre les paniers metalliques 402A et 402B et les cathodes 602A, 602B et 602C croit de 0.2V a 0.5V. Lorsque la difference de potentiels atteint 0.5V, la regulation de I'electrolyse est permutee d'un mode courant constant a un mode tension constante. L'electrolyse est arretee quand la densite de courant aux cathodes 602A, 602B et 602C decroit de 250 A.m-2a moins de 190 A.m-2. [105]Les ensembles anodiques (panier metallique 402A et 402B/enveloppe poreuse 452A et 452B/anodes 202A et 202B) sont retires de la solution electrolytique 802, egoutte puis lave a I'eau. Les paniers metalliques 402A et 402B enveloppes sont vides et les particules residuelies illustrant les premieres differentes fractions obtenues suite au traitement de ce premier lot sont recuperees. Les cathodes 602A, 602B et 602C sont retirees et egouttees. Les metaux electrodeposes sont recuperes aux cathodes 602A, 602B et 602C par raclage doux, laves a I'eau, puis deshydrates.5 10 15 20 25 30 WO 2018/115706 PCT/FR2017/053680 CA 03043427 2019-05-09 22 [106]Ensuite, Ie second lot est mtroduit dans les pamers metalhques 402A et 402B enveloppes precedemment vides. Les paniers metalliques 402A et 402B enveloppes sont ensuite immerges dans la solution electrolytique 802 precedemment utilisee. Les cathodes 602A, 602B et 602C precedemment raclees de leurs depots sont placees dans la solution electrolytique 802 comme dans la configuration initiale. Le meme courant en mode continu que celui applique au premier lot est applique entre les cathodes 602A, 602B et 602C et anodes 202A et 202B avec une regulation identique a celle etablie pour le premier lot. [107]En fin de reaction, les secondes differentes fractions obtenues suite au traitement du deuxieme lot sont recuperees elles aussi avec un protocole identique a celui opere sur le premier lot. [108]Ensuite, le troisieme lot est introduit dans les paniers metalliques 402A et 402B enveloppes precedemment vides. Les paniers metalliques 402A et 402B enveloppes sont ensuite immerges dans la solution electrolytique 802 precedemment utilisee. Les cathodes 602A, 602B et 602C precedemment raclees de leurs depots sont placees dans la solution electrolytique 802 comme dans la configuration initiale. Le meme courant en mode continu que celui applique au premier lot et au deuxieme lot est applique au troisieme lot entre les cathodes 602A, 602B et 602C et anodes 202A et 202B avec une regulation identique a celle etablie pour le premier lot. [109]En fin de reaction, les troisiemes differentes fractions elles aussi sont recuperees avec un protocole identique a celui opere sur les premier et second lots. [110]Les analyses chimiques elementaires moyennees sur les trois differentes fractions recuperees dans les ensembles anodiques (paniers metalliques 402A et 402B/enveloppe poreuse 452A et 452B) montrent une electrolixiviation majoritaire d'etain et de plomb a hauteurs respectives de 88.3% et de 86.5% par rapport aux teneurs analysees dans le dechet brut. Les autres metaux que tres partiellement electrolixivies sont Ni, Al, Fe et Ca avec des ratios respectifs de 5%, 2.8%, 2.2% et 1.2% par rapport a leurs5 10 15 20 25 30 Date Refue/Date Received 2024-04-12 23 teneurs analysees dans Ie melange electriquement conducteur initial avant traitement.
[111] Les analyses chimiques des depots aux cathodes 602A, 602B et 602C montrent I'obtention constants d'alliages SnxPby de grade superieur a 99.9%. Les teneurs en etain et plomb dans I'alliage moyen sur les trois essais consecutifs indiquent un alliage de type Sn8?Pbi3. Les analyses realisees separement sur les trois lots de depot aux cathodes 602A, 602B et 602C montrent une evolution d'un alliage de type SnggPbi vers un alliage de type Sn8oPb2o, c'est-a-dire comparable a la composition des alliages d'etain analyses dans Ie melange electriquement conducteur initial avant traitement.
[112] Les analyses de revolution de la composition de la solution electrolytique 802 au cours du traitement des trois lots montrent un remplacement partiel du methane sulfonate d'etain en methane sulfonate de plomb jusqu'a un equilibre atteint en fin du traitement du deuxieme lot. Le regime stationnaire dans les conditions operees dans cet exemple est done atteint en fin de traitement du deuxieme lot. ***
[113] Sous certains aspects, la presente invention, telle qu'elle est decrite ici, comprend les realisations suivantes : 1. Un procede electrolytique pour extraire de retain et du plomb compris dans un melange electriquement conducteur issu de dechets, ledit procede etant caracterise en ce qu’il comprend les etapes consistant a : a) constituer une anode (200, 201, 202A, 202B) a partir dudit melange electriquement conducteur, b) preparer une solution electrolytique (800, 801, 802) comprenant de l’acide methane sulfonique a une concentration comprise entre 150 g/L et 250 g/L, et du methane sulfonate d’etain a une concentration comprise entre 10 g/L et 60 g/L en etain et/ou du methane sulfonate5 10 15 20 25 30 Date Refue/Date Received 2024-04-12 24 de plomb MSPb a une concentration comprise entre 5 g/L et 120 g/L en plomb, c) fournir une cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C), la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) etant composee d'aluminium, d'acier ou d'etain et de plomb, d) immerger au moins en partie ladite anode (200, 201, 202A, 202B) et ladite cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) dans ladite solution electrolytique (800, 801, 802), et e) appliquer un courant electrique, entre ladite anode (200, 201, 202A, 202B) et ladite cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C), via un dispositif electrique (20, 21, 22), pour lixivier paroxydation Retain et/ou Ie plomb de I’anode (200, 201, 202A, 202B), et permettre Ie depot sur la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) de Retain et/ou du plomb, initialement compris dans Ie melange electriquement conducteur, et la densite du courant applique est comprise entre 150 et 400 A/m2 a la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C). 2. Le procede selon la realisation 1, selon lequel Ie procede comprend une etape de compactage dudit melange electriquement conducteur realisee soit avant Retape a) de constitution de I’anode (200, 201, 202A, 202B), soit ulterieurement. 3. Le procede selon la realisation 1 ou 2, selon lequel ledit melange electriquement conducteur comprend moins de 5% en masse, par rapport au poids total dudit melange electriquement conducteur (800), de tout metal ayant un potentiel d’oxydoreduction plus faible que Retain et le plomb, ledit metal etant accessible directement physiquement et chimiquement par la solution electrolytique (800).5 10 15 20 25 30 Date Refue/Date Received 2024-04-12 25 4. Le procede selon la realisation 1, selon lequel apres I’etape a) de constitution de l’anode (200, 201, 202A, 202B), cette anode (200, 201, 202A, 202B) est inseree dans un panier metallique (400, 401, 402A, 402B). 5. Le procede selon la realisation 4, selon lequel ledit panier metallique (400, 401, 402A, 402B) est en titane, en acier inoxydable ou en carbone. 6. Le procede selon I’une quelconque des realisations 4 ou 5, comprenant en outre, a Tissue de I’etape e), les etapes suivantes : - retirer ledit panier metallique (400, 401, 402A, 402B) et ladite cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) de ladite solution electrolytique (800, 801, 802), - rincer ledit panier metallique (400, 401, 402A, 402B) avec ladite solution electrolytique (800, 801, 802), puis a I’eau pourrecuperer la totalite du methane sulfonate d’etain et/ou du methane sulfonate de plomb residuels sur ledit panier, et - recuperer au moins retain et/ou le plomb deposes a la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C). 7. Le procede selon I’une quelconque des realisations 4 a 6, selon lequel on enveloppe le panier metallique (400, 401, 402A, 402B) d’une enveloppe poreuse a base de polymere, pour conserver physiquement des elements dudit melange electriquement conducteur dont la plus grande dimension est superieure ou egale a 20 pm. 8. Le procede selon I’une quelconque des realisations 1 a 7, selon lequel la solution electrolytique (800, 801, 802) comprend en outre un stabilisateur phenole et/ou des ions chlorures et/ou un antioxydant.26 9. Le procede selon I’une quelconque des realisations 1 a 8, selon lequel la densite du courant applique est comprise entre 150 et 400 A/m2 a la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C), la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) ayant une forme de plaque. Date Refue/Date Received 2024-04-12

Claims (9)

  1. 5 10 15 20 25 30 Date Refue/Date Received 2024-04-12 27 REVENDICATIONS 1. Un procede electrolytique pour extraire de retain et du plomb compris dans un melange electriquement conducteur issu de dechets, ledit procede etant caracterise en ce qu’il comprend les etapes consistant a : a) constituer une anode (200, 201, 202A, 202B) a partir dudit melange electriquement conducteur, b) preparer une solution electrolytique (800, 801, 802) comprenant de l’acide methane sulfonique a une concentration comprise entre 150 g/L et 250 g/L, et du methane sulfonate d’etain a une concentration comprise entre 10 g/L et 60 g/L en etain et/ou du methane sulfonate de plomb MSPb a une concentration comprise entre 5 g/L et 120 g/L en plomb, c) fournir une cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C), la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) etant composee d'aluminium, d'acier ou d'etain et de plomb, d) immerger au moins en partie ladite anode (200, 201, 202A, 202B) et ladite cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) dans ladite solution electrolytique (800, 801, 802), et e) appliquer un courant electrique, entre ladite anode (200, 201, 202A, 202B) et ladite cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C), via un dispositif electrique (20, 21, 22), pour lixivier paroxydation retain et/ou Ie plomb de l’anode (200, 201, 202A, 202B), et permettre Ie depot sur la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) de I’etain et/ou du plomb, initialement compris dans Ie melange electriquement conducteur, et la densite du courant applique est comprise entre 150 et 400 A/m2 a la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C).
  2. 2. Le procede selon la revendication 1, selon lequel Ie procede comprend une etape de compactage dudit melange electriquement conducteur5 10 15 20 25 30 Date Refue/Date Received 2024-04-12 28 realises soit avant I’etape a) de constitution de I’anode (200, 201, 202A, 202B), soit ulterieurement.
  3. 3. Le procede selon la revendication 1 ou 2, selon lequel ledit melange electriquement conducteur comprend moins de 5% en masse, par rapport au poids total dudit melange electriquement conducteur (800), de tout metal ayant un potentiel d’oxydoreduction plus faible que retain et le plomb, ledit metal etant accessible directement physiquement et chimiquement par la solution electrolytique (800).
  4. 4. Le procede selon la revendication 1, selon lequel apres I’etape a) de constitution de I’anode (200, 201, 202A, 202B), cette anode (200, 201, 202A, 202B) est inseree dans un panier metallique (400, 401, 402A, 402B).
  5. 5. Le procede selon la revendication 4, selon lequel ledit panier metallique (400, 401, 402A, 402B) esten titane, en acier inoxydable ou en carbone.
  6. 6. Le procede selon I’une quelconque des revendications 4 ou 5, comprenant en outre, a I’issue de I’etape e), les etapes suivantes : - retirer ledit panier metallique (400, 401, 402A, 402B) et ladite cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) de ladite solution electrolytique (800, 801, 802), - rincer ledit panier metallique (400, 401, 402A, 402B) avec ladite solution electrolytique (800, 801, 802), puis a I’eau pour recuperer la totalite du methane sulfonate d’etain et/ou du methane sulfonate de plomb residuels sur ledit panier, et - recuperer au moins retain et/ou le plomb deposes a la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C).29
  7. 7. Le procede selon I’une quelconque des revendications 4 a 6, selon lequel on enveloppe le panier metallique (400, 401, 402A, 402B) d’une enveloppe poreuse a base de polymere, pour conserver physiquement des elements dudit melange electriquement conducteur dont la plus 5 grande dimension est superieure ou egale a 20 pm.
  8. 8. Le procede selon I’une quelconque des revendications 1 a 7, selon lequel la solution electrolytique (800, 801, 802) comprend en outre un stabilisateur phenole et/ou des ions chlorures et/ou un antioxydant. 10
  9. 9. Le procede selon I’une quelconque des revendications 1 a 8, selon lequel la densite du courant applique est comprise entre 150 et 400 A/m2 a la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C), la cathode (600, 601A, 601B, 602A, 602B, 602C) ayant une forme de plaque. 15 Date Refue/Date Received 2024-04-12
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