Effets de la variation de la concentration d'un ligand amidophosphonate imprégné sur une silice mésoporeuse dans l'extraction de l'uranium - CEA - Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Effets de la variation de la concentration d'un ligand amidophosphonate imprégné sur une silice mésoporeuse dans l'extraction de l'uranium

Résumé

L'extraction en phase solide est une alternative intéressante à l'extraction liquide-liquide pour la ré-cupération sélective de l'uranium à faible concentration à partir de milieux aqueux acides telles que les solutions de lixiviation du minerai d'uranium, notamment en raison de la réduction des coûts, des temps de traitement et de l'utilisation de solvants. Des procédés basés sur des extractants en phase solide tels que les résines échangeuses d'ions sont déjà utilisés dans l'industrie de l'uranium, mais des matériaux plus performants sont souhaités pour gérer des solutions de lixiviation plus concentrées et augmenter la sélectivité. Une étude récente [1] a montré que des matériaux hybrides fonctionnalisés par imprégation non covalente ont une efficaci-té d'extraction et une sélectivité plus élevées à celles des matériaux fonctionnalisés par greffage cova-lent dans des solutions à forte concentration de sulfate, typiques des solutions de traitement du mi-nerai d'uranium. Dans ce contexte, une série d'extractants d'uranium en phase solide a été préparée par imprégnation post-synthèse d'un support de silice mésoporeuse préalablement fonctionnalisé avec des chaînes oc-tyle par silanisation directe. Cinq matériaux ont été synthétisés avec 0, 0,2, 0,3, 0,4 et 0,5 mmol du ligand amidophosphonate « DEHCEBP » par gramme de solide fonctionnalisé, et l'effet de la con-centration du ligand sur l'efficacité et la sélectivité d'extraction de l'uranium des matériaux a été étu-dié. Les données d'adsorption-désorption d'azote montrent qu'avec l'augmentation de la concentration en ligand, la surface spécifique et le volume moyen des pores diminuent car le ligand amidophospho-nate remplit d'abord les micropores puis les mésopores du support. Des solutions acides d'uranium à forte teneur en sulfate ont été utilisées pour reproduire les condi-tions des solutions de lixiviation du traitement des minerais. Les mesures de cinétique d'extraction montrent que le temps d’équilibre augmente avec la concentration du ligand. Ceci peut s’expliquer par le blocage des micropores et l'arrangement en multicouche des molécules de DEHCEBP dans les matériaux présentant les concentrations en ligand les plus élevés. Le fait que le rapport ligand/uranium à l'équilibre soit d'environ 2 mol/mol quelle que soit la concen-tration en ligand dans le matériau suggère que toutes les molécules de ligand restent accessibles pour l'extraction. Les capacités maximales d'extraction de l'uranium varient de 30 mg∙g-1 pour 0,2 mmol∙g-1 de DEHCEBP à 54 mg∙g-1 pour 0,5 mmol∙g-1 de DEHCEBP. Ces matériaux sont prometteurs en vue d’être utilisés comme extracteurs d'uranium en phase solide dans des solutions acides à forte concentration en sulfates. [1] Dressler, A., Le Nedelec, T., Leydier, A., Cuer, F., Dumas, T., Grandjean, A., Chemical Engineering Journal Advances. 2022, 12.
Fichier non déposé

Dates et versions

cea-04743595 , version 1 (18-10-2024)

Identifiants

  • HAL Id : cea-04743595 , version 1

Citer

Aline Dressler, Antoine Leydier, Agnes Grandjean. Effets de la variation de la concentration d'un ligand amidophosphonate imprégné sur une silice mésoporeuse dans l'extraction de l'uranium. 2es Rencontres Rayonnement Radio-Chimie, Aug 2022, Nice, France. ⟨cea-04743595⟩

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