Compétences de François CARDARELLI

Domaines

Détails

Électrochimie en sels fondus

Pyrochimie

Purification des métaux liquides

Carbo-chloration (chloruration) de minerais

• Conception et construction de fours hautes temperatures
- Conception et construction de l'isolation thermique, de l'alimentation électrique et de l'instrumentation.
- Sélection des matériaux réfractaires et des bétons.
- Calculs de transfert de chaleur et des caractéristiques électriques.
- Calculs des conditions extrêmes (e.g., récipients sous pression, combustion, déflagration).
- Procédures de sécurité et formation du personnel.

• Mesures des propriétés physico-chimiques des sels fondus
- Masse volumique et viscosité dynamique des chlorures et fluorures fondus.
- Tension de surface, mouillage et angle de contact (goutte pendante, pression de bulle).
- Calorimétrie à hautes temératures (ATG, ATD, CBD).
- Propriétés thermodynamiques à partir de mesure de force électromotrice (fem).
- Conductivité électrique.
- Tension de vapeur et équilibres liquide-vapeur des halogénures de métaux alcalins et alcalino-terreux.
- Diagrammes de phase binaires.

• Sélection des matériaux résistants à la corrosion
- Métaux réfractaires et leurs alliages (e.g., Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W).
- Métaux précieux (e.g.,Cu, Ag, Au).
- Platinoïdes (e.g.,Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).
- Céramiques industrielles (e.g., C, SiO₂, MgO, CaO, Al₂O₃, ZrO₂, BN, Si₃N₄).
- Matériaux et revêtements résistants aux fluorures et chlorures de métaux fondus.
- Matériaux et revêtements résistants aux hydroxydes de métaux alcalins fondus (e.g., NaOH, KOH).
- Matériaux et revêtements résistants aux carbonates et nitrates de métaux fondus.
- Matériaux et revêtements résistants aux acides minéraux concentrés (e.g., HF, HCl, H₂SO₄, HNO₃).
- Matériaux et revêtements résistants aux mélanges iode-acide iodhydrique (e.g., HI-I₂).
- Matériaux et revêtements résistants aux mélanges brome-acide bromhydrique (e.g., HBr-Br₂).

• Mesures électrochimiques
- Voltammétrie en mode stationnaire et transitoire.
- Conductivité électrique et propriétés de transport des électrolytes.
- Fabrication d'électrodes de référence (e.g., chlorures, fluorures et oxydes fondus).
- Détermination de l'oxygène dissous dans les chlorures et fluorures fondus à l'aide d'un capteur.

• Electroraffinage et dépôts électrolytiques en sels fondus
- Métaux réfractaires (e.g., Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W).
- Anode inerte pour la production d'aluminium (e.g., métaux et alliages, céramiques industrielles, cermets)
- Lithium et sodium en milieux chlorures et carbonates fondus.
- Production électrolytique de niobium et de tantale à partir de leurs oxydes.
- Implants biomédicaux de tantale par voie électrochimique en sels fondus.
- Réduction des oxydes métalliques par métallothermie (e.g., aluminothermie, calciothermie).

• Carbo-chloration (chloruration) de concentrés de titane, de tantale et de niobium
- Conception et construction d'un pilote (i.e., lit fluidisé, alimentation, cyclones et dépoussiéreur).
- Carbochloration à basse température d'oxycarbures de titane (TiOCs) et d'oxynitrures de titane (TiONs).
- Chloration du ferroniobium (FeNb) et du ferrotantaleniobium (FeTaNb).
- Mesure des concentrations de phosgene (COCl₂) dans les gas en sortie et dans les chlorures métalliques.
- Diminution de l'emportement des fines (e.g., élargissement du lit, cyclones).

• Purification et manipulation des métaux alcalins fondus
- Purification du lithium et du sodium métalliques.
- Gestion des feux de lithium et sodium (Classe D).

Procédés Électrochimiques

Électrochimie Industrielle

• Préparation et sélection des électrodes industrielles
- Anodes slables en dimension (DSA) pour le dégagement d'oxygen en milieu acide (i.e., DSA-O₂, DSA-IrO₂).
- Préparation de dépôt d'oxydes mixtes (MMO).
- Analyse de la durée de vie et des modes de défaillance des électrodes.
- Banc d'essais d'électrodes commerciales.

• Sélectiondes séparateurs et membranes
- Analyse de la durée de vie et des modes de défaillance des membranes.
- Banc d'essais de caractérisation de membranes commerciales.

• Traîtements de surface des métaux réfractaires
- Polissage chimique et électrochimique du titane, du zirconium, du tantale et du molybdène.

• Dimensionnement des électrolyseurs
- Depuis l'échelle laboratoire [MP-cell (Electrocell AB) et FM01 (ICI Ltd.)] jusqu'au demi-grand [FM21 (ICI Ltd.)].
- Électrolyseurs en béton polymère, ou de type EMEW.

Recyclage et Traîtement

Déchets Industriels

Électrométallurgie

Hydrométallurgie

Pyrométallurgie

• Récupération des métaux contenus dans les résidus miniers et les déchêts industriels
- Procédé hydrométallurgique pour l'extraction du vanadium et du lithium des batteries au lithium usagées.
- Procédé pyrométallurgique pour l'extraction du vanadium et du lithium des batteries au lithium usagées.
- Récupération électrolytique du chlore à partir de saumures et de solutions de décapage des métaux.
- Régénération d'acides sulfurique et chlorhydrique usés des industries métallurgiques.
- Régénération d'acides sulfurique et chlorhydrique usés produits lors de la lixiviation en autoclave de minerais et concentrés de terres rares (e.g., bastnaesite, loparite, xenotime, monazite, et argiles).
- Régénération d'acides sulfurique et chlorhydrique usés produits lors de la fusion caustique, le grillage alcalin ou la digestion sulfurique suivit de la lixiviation en autoclave de minerais et concentrés de niobium (e.g., pyrochlore, columbite, niobite).
- Régénération d'acides sulfurique et chlorhydrique usés produits lors de la fusion caustique, le grillage alcalin ou la digestion sulfurique suivit de la lixiviation en autoclave de minerais et concentrés de tantale (e.g., tantalite, wodginite, microlite, samarskite, coltan, etc.).
- Régénération d'acides sulfurique et chlorhydrique usés produits par l'industrie du pigment de titane.
- Récupération de traces de métaux lourds d'éffluents miniers et d'exhaure de mines par chaulage et résine échangeuse d'ions (IX) .
- Récupération de traces de métaux lourds (e.g., Pb, Cd, Hg, Se, Te, In, Ga) d'éffluents industriels.
- Dissolution et récupération de l'or à partir de déchets de métaux précieux.
- Extraction des élements de terres rares lourdes (terres rares yttriques + Eu) à partir de minerais de tantale et de niobium.

Traitement électrochimique des déchets organiques

Oxydation Électrochimique

Électrocoagulation

Électroflocculation

• Destruction électrochimique des déchets de l'industrie agricole
- Oxydation électrochimique de purin des élevages porcins.
- Épuration électrochimique des eaux usées pour l'enlévement des métaux lourds.
- Traitement électrochimique des eaux usées.

Chimie Nucléaire

Radioactivité

• Techniques
- Conception et construction de détecteurs à scintillation pour les mesures de radioactiviét béta.
- Dosage d'ultra-traces par radio-activation neutronique (iridium).
- Radioactivité dans les minerais de terres rares (monazite, bastnaesite, xenotime et loparite).
- NORM et TENORM dans les industries minière et métallurgique.
- Étude des réactions de radiolyse.
- Polymerisation par irradiation gamma.
- Mesure des doses élevées (Dosimètre de Fricke).

• Enseignements
- Structure du noyau et radionucléides.
- Transformations radioactives et réations nucléaires.
- Décroissance radioactive (embranchements et équilibre séculaires).
- Intéraction rayonnement - matière.
- Détecteurs nucléaires et techniques de comptage.
- Neutronique et réacteurs nucléaires de puissance.
- Cycle du combustible nucléaire.

Chimie Minérale (Inorganique)

Électroanalyse

• Chimie Minérale
- Chimie du titane et du zirconium (ressources naturelles, obtention des éléments, composés).
- Chimie du vanadium et des vanadates (extraction du vandadium par grillage alcalin, par lixiviation par les acides organiques et minéraux, par digestion, par extraction par solvent; diagrammes de stabilité des composés du vanadium en solutions acides et basiques en fonction du pH, des conditions d'oxydo-réduction et de la concentration totale en vanadium)
- Chimie du tantale et du niobium et de leurs composés.
- Chimie du lithium.
- Chimie du sélénium et du tellure.

• Techniques
- Polarographie et voltammétrie en mode stationnaire et transitoire.
- Polarography par redissolution anodique (ASV).
- Potentiometry and conductommetrie.

• Applications
- Étude électrochimique de la spéciation de l'arsenic, du cadmium et du mercure à l'état de traces.
- Caractérisation et contrôle de la qualité de l'anodisation de l'aluminium (tension de claquage).

Accumulateurs rechargeables au lithium

• Accumulateurs lithium métal polymère
- Métallurgie et purification des lingots de lithium métallique.
- Métallurgie des films ultra minces de lithium métallique.
- Conception et calculs des performances de la cellule électrochimique (EC).
- Cyclage et acquisition de données.
- Calculs thermodynamques et évaluation de la stabilité thermique et essais déstructifs.
- Procédés de recyclage pyrométallurgiques et hydrométallurgiques.

Cristallographie, minéralogie et pétrographie

Traitement et Enrichissement des minerais

Exploration géologique et prospection minière

• Identification des minéraux, minerais et roches
- Microscope polarisant en lumière transmise et réfléchie.
- Séparation des minéraux lourds (liquides denses, élutriation, flotation, magnétique).
- Diffraction des rayons X (Bragg-Brentano).
- Essais pyrognostiques et tests microchimiques.
- Analyse chimique qualitative minérale semi-micro.

• Traitement et enrichissement des minerais
- Concassage et broyage.
- Séparations par gravité.
- Séparation magnétiques et électrostatiques.
- Flottation.

• Exploration géologique et prospection minière
- Sources dde métaux stratégiques (lithium, vanadium, niobium, tantale, tungstène et thorium).
- Visite dde mines souterraines désaffectées ou en opération avec une équipe de géologes et d'ingénieurs miniers.

Analyse économique des procédés et gestion de projets

- Gestion de projets.
- Audit d'usines
- Évaluation des coûts en capital.
- Évaluation des coûts d'opération.
- Évaluation financière et analyse de risque.
- Plan d'affaires.
- Plan de contrôle.

Hygiène et sécurité industrielles

- Évaluation des risques industriels.
- Formation du personel.
- Revue HAZOP.

Rédaction technique, formation et recherche d'information

- Manuels et livres de référence.
- Brevets.
- Articles.
- Rapports professionnels.
- Formations et cours sur demande: métrologie, sélection des matériaux, électrochimie, radioactivité, minéralogie.
- Recherches bibliographiques.
- Accès direct aux bases de données: STN, Chemical Abstracts, ICIST, British Library, offices des brevets.
- Traductions scientifiques et techniques: anglais, français, italien.

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