Etude cinetique des reactions chimiques et electrochimiques mises en jeu lors de la reduction du neodyme(iii) en neodyme(0) dans l'eutectique (licl+kcl) fondu a 450c
Institution:
Paris 6Disciplines:
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Abstract EN:
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Abstract FR:
L'objet de ce travail etait de caracteriser d'un point de vue cinetique les divers processus intervenant a la cathode lors de l'obtention du neodyme metal par electrolyse de solutions de chlorure de neodyme(iii) dans l'eutectique (licl-kcl) fondu a 450c. Nous avons confirme que le neodyme metal etait corrode par le neodyme(iii) avec formation de neodyme au degre d'oxydation(ii). La corrosion est fortement reduite en presence d'ions fluorure. Les cinetiques de corrosion en presence ou non de fluorures ont ete etablies et caracterisees par la determination des constantes cinetiques des reactions limitantes. De plus, nous avons mis en evidence la precipitation de fluorure de lithium et de certains halogenures de neodyme(ii) au cours de la corrosion. L'etude par spectroscopie d'impedance electrochimique du mecanisme de reduction du neodyme(iii) sur cathode de tungstene a revele l'existence d'une etape interfaciale supplementaire que nous avons attribuee a l'adsorption du neodyme(ii). Les grandeurs caracteristiques des differentes etapes du mecanisme ont alors ete estimees (transfert de matiere, transferts de charge et adsorption). Les processus d'electrocristallisation qui interviennent aux fortes surtensions de reduction ont ete determines et quantifies. Ainsi, le depot de neodyme pur sur cathode de tungstene est limite par la vitesse d'incorporation a des centres de croissance tri-dimensionnels. Aux tres fortes surtensions, les depots de lithium et de neodyme se font simultanement mais la formation des alliages nd-li est limitee par la vitesse d'interdiffusion metallique