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Laurent Cassayre

Directeur de Recherche CNRS au Laboratoire de Génie Chimique (Université de Toulouse)
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Affiliations actuelles
  • 437012
Identifiants chercheurs

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 ([site](https://anr.fr/fr/projets-finances-et-impact/projets-finances/projet/funded/project/anr-18-ce07-0031/?tx_anrprojects_funded%5Bcontroller%5D=Funded&cHash=a622c8209c99dbac9e113232188e1194)). 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 ([website](https://anr.fr/en/funded-projects-and-impact/funded-projects/project/funded/project/b2d9d3668f92a3b9fbbf7866072501ef-a5c4d60625/?tx_anrprojects_funded%5Bcontroller%5D=Funded&cHash=a622c8209c99dbac9e113232188e1194)). 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

"laurentmassot"
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Layer growth mechanisms on metallic electrodes under anodic polarization in cryolite-alumina melt

Magaly Oudot , Laurent Cassayre , Pierre Chamelot , Mathieu Gibilaro , Laurent Massot
Corrosion Science, 2014, vol. 79, pp. 159-168. ⟨10.1016/j.corsci.2013.10.040⟩
Article dans une revue hal-00948663v1
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Silicon recovery from silicon-iron alloys by electrorefining in molten fluorides

Laurent Massot , Anne-Laure Bieber , Mathieu Gibilaro , Laurent Cassayre , Pierre Taxil
Electrochimica Acta, 2013, vol. 96, pp. 97-102. ⟨10.1016/j.electacta.2013.02.065⟩
Article dans une revue hal-00805734v1
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Investigations of Zr(IV) in LiF-CaF2: stability with oxide ions and electroreduction pathway on inert and reactive electrodes

Mathieu Gibilaro , Laurent Massot , Pierre Chamelot , Laurent Cassayre , Pierre Taxil
Electrochimica Acta, 2013, vol. 95, pp. 185-191. ⟨10.1016/j.electacta.2013.02.022⟩
Article dans une revue hal-00805545v1
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Use of electrochemical techniques to study the corrosion of metals in model fluoride melts

Stéphanie Fabre , Céline Cabet , Laurent Cassayre , Pierre Chamelot , S. Delepech
Journal of Nuclear Materials, 2013, vol. 441, pp. 583-591. ⟨10.1016/j.jnucmat.2013.03.055⟩
Article dans une revue hal-00877440v1
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Nitrogen evolution as anodic reaction in molten LiF-CaF2

Laurent Massot , Pierre Chamelot , Mathieu Gibilaro , Laurent Cassayre , Pierre Taxil
Electrochimica Acta, 2011, vol. 56, pp. 4949-4952. ⟨10.1016/j.electacta.2011.03.131⟩
Article dans une revue hal-00813228v1
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Fluoroacidity evaluation in molten salts

Anne-Laure Bieber , Laurent Massot , Mathieu Gibilaro , Laurent Cassayre , Pierre Chamelot
Electrochimica Acta, 2011, vol. 56, pp. 5022-5027. ⟨10.1016/j.electacta.2011.03.099⟩
Article dans une revue hal-00813237v1
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Silicon electrodeposition in molten fluorides

Anne-Laure Bieber , Laurent Massot , Mathieu Gibilaro , Laurent Cassayre , Pierre Taxil
Electrochimica Acta, 2011, 62, pp.282-289. ⟨10.1016/j.electacta.2011.12.039⟩
Article dans une revue hal-03537607v1
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Direct electroreduction of oxides in molten fluoride salts

Mathieu Gibilaro , Jacques Pivato , Laurent Cassayre , Laurent Massot , Pierre Chamelot
Electrochimica Acta, 2011, 56, pp.5410-5415. ⟨10.1016/j.electacta.2011.02.109⟩
Article dans une revue hal-03537613v1
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Direct electrochemical reduction of solid uranium oxide in molten fluoride salts

Mathieu Gibilaro , Laurent Cassayre , Olivier Lemoine , Laurent Massot , Olivier Dugne
Journal of Nuclear Materials, 2011, vol. 414, pp. 169-173. ⟨10.1016/j.jnucmat.2011.02.053⟩
Article dans une revue hal-00815297v1
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Electrochemical behaviour of thorium(IV) in molten LiF–CaF2 medium on inert and reactive electrodes

Pierre Chamelot , Laurent Massot , Laurent Cassayre , Pierre Taxil
Electrochimica Acta, 2010, vol. 55 (n° 16), pp. 4758-4764. ⟨10.1016/J.ELECTACTA.2010.03.073⟩
Article dans une revue hal-03548734v1
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Properties of Low-Temperature Melting Electrolytes for the Aluminum Electrolysis Process: A Review

Laurent Cassayre , Patrice Palau , Pierre Chamelot , Laurent Massot
Journal of Chemical and Engineering Data, 2010, 55 (11), pp.4549-4560. ⟨10.1021/JE100214X⟩
Article dans une revue hal-03474327v1
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Lanthanides extraction processes in molten fluoride media. Application to nuclear spent fuel reprocessing

Pierre Taxil , Laurent Massot , Christophe Nourry , Mathieu Gibilaro , Pierre Chamelot
Journal of Fluorine Chemistry, 2009, 130 (1), pp.94-101. ⟨10.1016/j.jfluchem.2008.07.004⟩
Article dans une revue hal-03572948v1
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Electrochemical study of the Eu(III)/Eu(II) system in molten fluoride media

Laurent Massot , Pierre Chamelot , Laurent Cassayre , Pierre Taxil
Electrochimica Acta, 2009, 54 (26), pp.6361-6366. ⟨10.1016/j.electacta.2009.06.016⟩
Article dans une revue hal-03572984v1

Electrochemical extraction of europium from molten fluoride media

Mathieu Gibilaro , Laurent Massot , Pierre Chamelot , Laurent Cassayre , Pierre Taxil
Electrochimica Acta, 2009, vol. 5 (n° 1), pp.281-287. ⟨10.1016/j.electacta.2009.08.052⟩
Article dans une revue hal-03573201v1
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Electrochemical oxidation of binary copper-nickel alloys in cryolite melts

Laurent Cassayre , Pierre Chamelot , Laurent Arurault , Laurent Massot , Patrice Palau
Corrosion Science, 2007, vol. 49 (n° 9), pp.3610-3625. ⟨10.1016/j.corsci.2007.03.020⟩
Article dans une revue hal-03594305v1
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On the use of electrochemical techniques to monitor free oxide content in molten fluoride media

Laurent Massot , Laurent Cassayre , Pierre Chamelot , Pierre Taxil
Journal of electroanalytical chemistry and interfacial electrochemistry, 2007, 606 (1), pp.17-23. ⟨10.1016/j.jelechem.2007.04.005⟩
Article dans une revue hal-03594334v1
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Oxidation of stoichiometric nickel ferrites used as inert anodes for aluminium electrolysis in molten cryolite mixtures

Laurent Cassayre , Pierre Chamelot , Laurent Arurault , Laurent Massot , Pierre Taxil
High-Temperature Corrosion and Protection of Materials Conference, May 2008, Îles des Embiez, France. pp.0
Communication dans un congrès hal-04089021v1