Proposition de Contrat Doctoral 2016-2019

École Doctorale SIS 486, École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne (EMSE), Centre "Sciences des Processus Industriels et Naturels" (SPIN), Département "Géosciences et Environnement" (GSE)  

Solutions intégrées (hydrométallurgie, phytomanagement) pour la valorisation de laitiers sidérurgiques

Description du sujet

Les quantités de laitiers sidérurgiques produites et les stocks disponibles sont considérables. La gestion de ces coproduits nécessite de trouver une solution quant à leur devenir qui soit satisfaisante tant d’un point de vue environnemental qu’économique. La recherche vise à proposer une solution intégrée, durable, répondant à l’ensemble de cette problématique.

Elle inclut le développement d’un procédé hydrométallurgique de récupération des métaux par voie basique et l’évaluation des méthodologies de phytostabilisation, déjà expérimentées sur les laitiers eux-mêmes, pour les résidus secondaires issus de ce traitement. Le concept de solution intégrée reposera également sur le contrôle des impacts environnementaux et/ou l’étude de l’éco-compatibilité durable.

Du point de vue de la technologie et des applications potentielles, l’objectif principal consiste à développer une méthodologie pour évaluer le rôle des plantes dans la génération et/ou l’évolution d’un technosol.

Mots clés: hydrométallurgie, phytomanagement, laitiers sidérurgiques, traitement, valorisation, développement durable, géo-ressources, Analyse Cycle de Vie (ACV).

État de l’art

La voie alcaline appliquée aux laitiers de fonderie est en soi novatrice, même si elle ne constitue pas le cœur du sujet. La nature des sous-produits minéraux est très prévisible (CSH, brucite, gels Si-Al, etc.), mais ni leur granulométrie, ni même le niveau d’extraction des métaux à valoriser ne sont aisément prédictibles.

Par son volet phytomanagement, le projet intègre la préoccupation "aval" du devenir des produits secondaires du traitement, sous l’aspect de leur toxicité chimique (interception par les plantes) ou particulaire (phytostabilisation des fines). Du point de vue de la stabilisation des technosols sidérurgiques, une expérience a d’ores et déjà été acquise en phytomanagement mais on ne sait, pour l’heure, si elle serait transposable aux sous-produits de leur retraitement.

Environnement scientifique

Ce projet à forte connotation technologique et environnementale est en phase avec la stratégie de la région Rhône-Alpes (pôle de compétitivité AXELERA) sous l’angle du défi technologique, économique et environnemental soulevé par la gestion des sols pollués et des friches industrielles.

Une collaboration entre différentes équipes de l’EMSE de l’Université Jean Monet de Saint-Etienne (UJM), et d’une équipe de recherche à l’International est prévue (mise en place d’un comité de thèse).

Ce sujet s’intègre dans le cadre de l'atelier 2 du projet scientifique de l’UMR EVS 5600 (Unité Mixte de Recherche "Environnement, Ville et Société"): flux, circulation, matières, énergie, déchets et territoire (http://umr5600.ish-lyon.cnrs.fr/2015-20_Atelier2.2).

Profil du candidat

Compte tenu du caractère transversal et pluridisciplinaire du sujet, le candidat devra être titulaire d’un Master recherche (avec mention) dans l’un des domaines suivants:

• Agronomie et sciences du sol;
• Sciences et génie de l’Environnement;
• Génie des procédés.

Il devra faire preuve de motivation pour la thématique de la remédiation des sols pollués et de la valorisation des déchets industriels.

Le travail comportant une part importante d’expérimentation (tant dans sa conception que sa mise en œuvre), le candidat devra faire preuve d’une certaine autonomie. Seront appréciées en sus ses capacités à évoluer en équipe. La maîtrise de l’anglais est indispensable. Deux séjours d’une durée de 3 mois seront à prévoir à l’International.

Procédure de recrutement

La procédure de recrutement se basera sur l’examen du Curriculum Vitae du candidat, de la qualité de son mémoire de Master ainsi que sur un entretien.

Ce dernier consistera en une présentation générale du candidat devant un jury composé des encadrants de la thèse et, éventuellement, d’un membre invité de chaque laboratoire partenaire et d’un représentant de la spécialité doctorale.

La date limite des candidatures est fixée au 15 juin 2016. Les dossiers de candidature sont à envoyer aux responsables du sujet.

Pour en savoir plus sur le Département Géosciences et Environnement (GSE)

Responsables du sujet:           Daniel Garcia (EMSE) - garcia@emse.fr

                                               Olivier Faure (UJM) – ofaure@emse.fr

                                   Fernando Pereira (EMSE) – fernando.pereira@emse.fr