Innover dans la récupération durable du tungstène grâce à la chimie de l’extraction par solvant

Participez à une initiative nationale de recherche d’envergure pour développer les procédés d’extraction liquide-liquide de nouvelle génération pour le tungstène – un métal critique au cœur des transitions énergétique et numérique. Contribuez à une gestion durable des ressources et jouez un rôle concret dans les technologies qui façonnent notre avenir.

Nous avons le plaisir d’annoncer l’ouverture d’un poste de doctorat entièrement financé dans le cadre du programme national de recherche français PEPR « Sous-sol, bien commun ». Cette initiative ambitieuse, co-pilotée par le CNRS et le BRGM et soutenue par le plan France 2030, vise à approfondir notre connaissance du sous-sol français afin d’en garantir une exploitation durable et responsable. Doté d’un budget de 71,4 millions d’euros sur sept ans, ce programme réunit plus de 30 institutions et laboratoires pour explorer le potentiel du sous-sol à soutenir la transition énergétique, fournir des ressources minérales essentielles et développer des technologies innovantes.

Le doctorant ou la doctorante contribuera à cet effort national en se concentrant sur le développement de procédés d’extraction liquide-liquide utilisant une nouvelle classe de réactifs extractants pour la récupération du tungstène à partir de minerais. Le tungstène est un minéral critique, indispensable aux transitions énergétique et numérique grâce à ses propriétés uniques, notamment son point de fusion élevé et sa densité exceptionnelle. Ces caractéristiques en font un élément clé dans des applications telles que les technologies d’énergie renouvelable, l’électronique ou encore les systèmes de défense. Garantir un approvisionnement durable et sécurisé en tungstène est donc essentiel pour le développement des technologies bas carbone et des infrastructures numériques.

La recherche doctorale portera sur la synthèse de nouveaux agents extractants et l’étude de leurs propriétés vis-à-vis du tungstène et des impuretés associées. L’objectif sera d’identifier l’extractant le plus performant à intégrer dans un schéma de traitement par extraction liquide-liquide. Le travail comprendra la formulation du solvant d’extraction, l’analyse de l’influence de la structure chimique des extractants sur leurs propriétés d’extraction, la préparation de nouveaux extractants, les tests du solvant sur des solutions de lixiviation produites par une autre équipe dans le cadre du PEPR, et le développement d’un modèle physico-chimique décrivant les phénomènes d’extraction. Ce modèle sera intégré dans le code Parex+ développé par le CEA afin de simuler et d’optimiser le procédé. Enfin, le schéma de traitement optimisé sera testé à l’échelle laboratoire à l’aide d’un dispositif de type mélangeurs-décanteurs, pour produire une solution purifiée de tungstène. Tout au long du projet, une attention particulière sera portée à la réduction de la consommation de réactifs et d’énergie, la limitation des effluents générés, ainsi qu’au coût global du procédé.

Cette thèse représente une opportunité unique de mener des recherches de pointe dans un environnement multidisciplinaire et collaboratif, tout en contribuant à la gestion durable des ressources du sous-sol et à l’essor des technologies critiques de demain.

Environnement scientifique et conditions de travail
Le ou la doctorant(e) sera basé(e) à Nancy, une ville historique et dynamique de l’est de la France, reconnue pour son patrimoine culturel riche et son environnement académique stimulant. Les travaux de recherche seront menés au sein de deux laboratoires de l’Université de Lorraine : le Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP) et le laboratoire GeoRessources.