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Gibilaro, Mathieu. Co-réduction électrochimique de l'aluminium et des lanthanides en milieu fluorures fondus ; application au traitement pyrochimique des effluents nucléaires

Gibilaro, Mathieu (2008) Co-réduction électrochimique de l'aluminium et des lanthanides en milieu fluorures fondus ; application au traitement pyrochimique des effluents nucléaires.

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Résumé en francais

Lors du fonctionnement d'un réacteur nucléaire, de nombreux éléments, dont les lanthanides (Ln), sont produits par fission du combustible et les lanthanides représentent des poisons pour la réaction nucléaire : ils sont neutrophages. Cette thèse concerne alors l'extraction des lanthanides par électrodéposition en milieu de sels fondus. Le solvant choisi est l'eutectique LiF-CaF2 à 840 °C et l'étude a été réalisée sur les lanthanides suivants : le néodyme, le cérium et le samarium. Le procédé d'extraction envisagé est une formation d'alliages avec l'aluminium par co-réduction électrochimique sur électrode inerte de tungstène. Cette technique consiste à réduire simultanément les ions Al(III) et Ln(III) pour obtenir des composés définis Al-Ln. Cette formation d'alliages permet de diminuer l'activité du lanthanide entraînant le déplacement du potentiel de réduction du lanthanide vers des valeurs plus positives : les rendements théoriques d'extraction sont alors voisins de 100 %. La présence de nouvelles vagues de réduction, lorsque les ions sont présents simultanément, a été observée entre les dépôts de Al et de Ln par voltammétries cyclique et à vague carrée et ont été attribuées à la formation d'alliages par co-réduction. Ces alliages ont alors été caractérisés en fonction du potentiel d'électrolyse où une grande sélectivité a été remarquée : plus le potentiel imposé est négatif, plus la teneur du lanthanide dans le composé intermétallique est importante. Enfin, les taux d'extraction obtenus pour les différents lanthanides sont supérieurs à 99,4 %.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Taxil, Pierre
Massot, Laurent
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Génie Chimique (LGC), UMR 5503
Mots-clés libres :Electrochimie - Fluorures fondus - Lanthanides - Co-réduction - Alliages aluminium-lanthanide - Extraction électrolytique
Sujets :Chimie
Déposé le :08 Jul 2009 12:07