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Laurent Cassayre
Directeur de Recherche CNRS au Laboratoire de Génie Chimique (Université de Toulouse)
90%
Libre accès
81
Documents
Affiliations actuelles
- 437012
Identifiants chercheurs
- laurent-cassayre
- 0000-0001-6876-6086
- IdRef : 091585120
- Google Scholar : https://scholar.google.fr/citations?user=x99b5ikAAAAJ
Présentation
# CV
**Diplômes**
2015 Habilitation à Diriger les Recherches, Institut National Polytechnique de Toulouse, France
2005 Doctorat en Génie des Procédés, Université de Toulouse, France
2000 Master en Chimie Analytique, Université Paris VI, France
2000 Dplôme d'ingénieur ESPCI-ParisTech, France
**Postes occupés**
Position actuelle Directeur de recherches CNRS, **[Laboratoire de Génie Chimique (LGC)](https://lgc.cnrs.fr/)**, Toulouse, France.
2017 Chercheur invité (3 mois) à l'Ecole Polytechnique de Montreal, Canada.
2006-2021 Chargé de recherches CNRS, Laboratoire de Génie Chimique, Toulouse, France.
2005-2006 Postdoc à l'Institut des Transuraniens, EU Joint Research Centre, Karlsruhe, Allemagne.
2002-2005 Doctorant CIFRE (Aluminium Pechiney), Laboratoire de Génie Chimique, Toulouse, France.
2000-2001 Assistant de recherche, Material Science Department, University of Toronto, Canada.
Depuis septembre 2022, directeur du **[GDR Prométhée](https://gdr-promethee.cnrs.fr/index.php/fr/)** dédié aux procédés hydrométallurgiques (orgranisation de [journées annuelles](https://promethee.sciencesconf.org/) et de [webinaires](https://www.youtube.com/playlist?list=PLXERofiWm_zKriDD5Adk71zMoHu9K6y2A)).
# Activités de recherche
Au cours des dix dernières années, mes activités de recherche ont été consacrées au développement d'approches combinées et génériques visant à la compréhension, à la mise en œuvre et à l'optimisation des processus chimiques et métallurgiques. Les trois piliers de cette approche sont basés sur les calculs d'équilibre thermodynamique, la caractérisation des matériaux et le travail expérimental à l'échelle pilote. Ces activités sont majoritairement :
* La modélisation thermodynamique, notamment les équilibres solides-liquides (FactSage, OLI system, Phreeqc)
* L'étude de réactions solide-liquide, principalement dans les opérations de lixiviation et de précipitation de systèmes minéraux (typiquement dans des réacteurs à l'échelle 1L).
* Les mesures des données d'équilibres (activité de l'eau, solubilité, densité) et le paramétrage de modèles (SIT, Pitzer, modèle quasi-chimique modifié) avec l'approche Calphad.
* La caractérisation de phases solides et liquides avec des techniques complémentaires (ICP-OES, SEM, TGA, DSC, XRD, XPS)
**Domaines d'application:**
* Récupération de métaux à partir de sources primaires (chalcopyrite) et secondaires (notamment batteries usagées de plomb, nickel-métal hydrure et lithium-ion)
* Systèmes hydrométallurgiques et pyrométallurgiques
* Développement d'un réacteur de lixiviation innovant (voir cette [vidéo](https://www.youtube.com/watch?v=T0BH6Z8W5Y8)).
* Capture et utilisation du carbone (carbonatation minérale)
**Projets financés récents**
2023-2027 LULABAT - Flexible, sustainable and cost-effective innovative recycling process of spent lithium-ion batteries. ANR funding (National program [PEPR Recyclage](https://https://premc.org/pepr-recyclage/projets/)), PI LGC.
2023-2026 FeMineTal - Coping with urban mining in the energy transition. TIRIS-University of Toulouse, PI LGC.
2019-2023 BIOMECALIX - A novel mechanically enhanced bioleaching process. ANR funding, PI.
2019-2022 RECYCL’BATT - Battery recycling processes: description of operating chains, experimental studies and thermodynamic modeling of metal recovery stages. MITI CNRS, PI.
2017-2020 SuperPhosphate - Valorization of an intermediate product of the fluorosilicic acid conversion. Eiffel scholarship & Technological transfer from SATT-Toulouse, PI.
2016-2019 DELAFOSSITE- Towards thermodynamic modelling of delafossite systems, University of Toulouse and Occitanie Region, PI LGC.
**Travaux interdisciplinaires**
Collaboration interdisciplinaires : science des matériaux, sciences de l'univers, sciences humaines et sociales.
# Resume
**Education**
2015 Accreditation to supervise research (HDR), Institut National Polytechnique de Toulouse, France
2005 PhD in Chemical Engineering, University of Toulouse, France
2000 Master in Analytical Chemistry, University Paris VI, France
2000 Engineering diploma, ESPCI-ParisTech, France
**Current and previous academic positions**
2021-... Research Director at CNRS, Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Toulouse, France.
2017 Visiting scientist (3 months) at the Ecole Polytechnique of Montreal, Canada.
2006-2021 Research Scientist at CNRS, Laboratoire de Génie Chimique, Toulouse, France.
2005-2006 Postdoc at the Institute for Transuranians, EU Joint Research Centre, Karlsruhe, Germany.
2002-2005 Ph.D grant from Aluminium Pechiney, Laboratoire de Génie Chimique, Toulouse, France.
2000-2001 Research assistant, Material Science Department, University of Toronto, Canada.
Since sept 2022, director of the french national network **[GDR Prométhée](https://gdr-promethee.cnrs.fr/index.php/fr/)** devoted to hydrometallurgical processes. We organize annual meetings and [webinars](https://www.youtube.com/playlist?list=PLXERofiWm_zKriDD5Adk71zMoHu9K6y2A) (in French).
# Research activities
Over the past 10 years, my research activities have been dedicated to the development of combined and generic approaches aiming at the understanding, the implementation and the optimization of chemical and metallurgical processes. The three pillars of this approach are based on thermodynamic equilibrium calculations, materials characterisation and pilot-scale experimental work. The related activities concern :
* Thermodynamics process modelling (FactSage, OLI system, Phreeqc)
* Solid-liquid reactions, mainly leaching and precipitation of mineral systems (typically in 1L-scale reactors)
* Equilibrium data measurements (water activity, solubility, density), model parametrization (Specific Ion Theory, Pitzer, Modified Quasichemical Model) and Calphad approach
* Solids and liquid caracterizations with complementary techniques (ICP-OES, SEM, TGA, DSC, XRD, XPS)
**Main applications to:**
* Recovery of metals from primary (chalcopyrite) and secondary sources (especcialy lead, nickel-metal hydride and lithium-ion spent batteries)
* Hydrometallurgical and pyrometallurgical systems
* Development of an innovative leaching reactor (see this [video](https://www.youtube.com/watch?v=T0BH6Z8W5Y8), in French with English subtitles).
* Carbon capture and usage (mineral carbonation)
**Recent research grants**
2023-2027 LULABAT - Flexible, sustainable and cost-effective innovative recycling process of spent lithium-ion batteries. ANR funding (National program [PEPR Recyclage](https://https://premc.org/pepr-recyclage/projets/)), PI LGC.
2023-2026 FeMineTal - Coping with urban mining in the energy transition. TIRIS-University of Toulouse, PI LGC.
2019-2023 BIOMECALIX - A novel mechanically enhanced bioleaching process. ANR funding, PI.
2019-2022 RECYCL’BATT - Battery recycling processes: description of operating chains, experimental studies and thermodynamic modeling of metal recovery stages. MITI CNRS, PI.
2017-2020 SuperPhosphate - Valorization of an intermediate product of the fluorosilicic acid conversion. Eiffel scholarship & Technological transfer from SATT-Toulouse, PI.
2016-2019 DELAFOSSITE- Towards thermodynamic modelling of delafossite systems, University of Toulouse and Occitanie Region, PI LGC.
Domaines de recherche
Génie chimique
Matériaux
Milieux fluides et réactifs
Compétences
Hydrometallurgy
Process thermodynamics
Leaching and precipitation
Pyrometallurgy
Electrochemistry
Publications
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Ecodesign of a process for dimethyl carbonate: Influence of the degree of modelling of the methanolysis of ureaSFGP 2022, Nov 2022, Toulouse, France. pp.07009, ⟨10.1051/matecconf/202337907009⟩
Communication dans un congrès
hal-04105046v1
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Effet de l'attrition sur les communautés bactériennes dans un procédé de biolixiviation18ème congrès de la Société Française de Génie des Procédés (SFGP) 2022, Nov 2022, Toulouse, France
Communication dans un congrès
hal-03788103v1
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Biomass fast pyrolysis: Chemistry and thermodynamicsEGU21 - EGU General Assembly 2021, Apr 2021, Online, Germany. 2 p., ⟨10.5194/egusphere-egu21-2878⟩
Communication dans un congrès
hal-03197332v1
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Design of a hybrid leaching process for mineral carbonation of magnesium silicates: learnings and issues raised from combined experimental and geochemical modelling approachesInternational Conference on Accelerated Carbonation for Environmental and Material Engineering (ACEME), Mar 2018, Newcastle NSW, Australia, Australia
Communication dans un congrès
hal-04353566v1
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Guiding mineralization process development with geochemical modellingGHGT-14, 14th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies, Oct 2018, Melbourne, Australia. pp.1-11
Communication dans un congrès
hal-01929681v1
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Valorisation du CO2 par carbonatation minérale avec le procédé d'attrition lixivianteJournée ACV pour la valorisation du CO2 - ADEME / ClubCO2, Mar 2018, Paris ( France), France
Communication dans un congrès
hal-04357997v1
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On the relevance of thermodynamics to predict the behaviour of inorganics during CO2 gasification of willow woodESCAPE 2017 - 27th European Symposium on Computer Aided Process Engineering, Oct 2017, Barcelona, Spain. p.2671-2676, ⟨10.1016/B978-0-444-63965-3.50447-5⟩
Communication dans un congrès
hal-01699300v1
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Approche thermodynamique du procédé de lixiviation pour la récupération des métaux - Cas de la chalcopyrite16ème Congrès de la Société Française de Génie des Procédés, Jul 2017, Nancy, France. pp.4.1-4.10
Communication dans un congrès
hal-03658526v1
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Defining the operating conditions of the attrition-leaching process using thermodynamic process modellingIMPC 2016: XXVIII International Mineral Processing Congress Proceedings, Sep 2016, Québec, Canada. pp. 1-12
Communication dans un congrès
hal-01739538v1
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Behavior of heavy metals during gasification of phytoextraction plants: thermochemical modellingPSE - 12th International Symposium on Process Systems Engineering ; ESCAPE - 25th European Symposium on Computer Aided Process Engineering, May 2015, Copenhague, Denmark. pp.341-346, ⟨10.1016/B978-0-444-63578-5.50052-9⟩
Communication dans un congrès
hal-01888838v1
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Oxidation of stoichiometric nickel ferrites used as inert anodes for aluminium electrolysis in molten cryolite mixturesHigh-Temperature Corrosion and Protection of Materials Conference, May 2008, Îles des Embiez, France. pp.0
Communication dans un congrès
hal-04089021v1
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Electrochemical study of the corrosion of metals in molten fluoridesHigh-Temperature Corrosion and Protection of Materials Conference, May 2008, Îles des Embiez, France. pp.0
Communication dans un congrès
hal-04089079v1
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Recovery of Actinides from Actinide-Aluminium Alloys: Chlorination RouteATALANTE 2008, May 2008, Montpellier, France. pp.1-8
Communication dans un congrès
hal-04089093v1
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Electrorefining of U-Pu-Zr alloy on solid Al electrodes in LiCl-KCl eutectic melt initially containing Zr ionsEuropean Nuclear Conference, Sep 2007, Bruxelles, Belgium. pp.0
Communication dans un congrès
hal-04106040v1
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Actinides by Electrochemical Methods in Molten Chlorides Using Solid Aluminium CathodeGLOBAL 2007, Sep 2007, Boise, United States. pp.0
Communication dans un congrès
hal-04106046v1
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Gas Evolution on Graphite and Oxygen Evolving Anodes During Aluminium ElectrolysisAnnual meeting of The Minerals, Metals & Materials Society, Mar 2006, San Antonio, United States. pp.0
Communication dans un congrès
hal-04105798v1
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Method for recovering elemental silicon from cutting remains.France, Patent n° : WO2008156372 (A2). 2008
Brevet
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Carboscories : carbonatation minérale en Nouvelle-Calédonie. Rapport de synthèse[Rapport de recherche] Programme Carboscories. Tome Nickel et Technologie, CNRT Nickel et son environnement. 2015, 22 p
Rapport
ird-02160828v1
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