Extrade : Innover pour mieux recycler

Communiqués de presse - 26.06.2017
Recycler les terres rares des disques durs d’ordinateur, hauts-parleurs et petits moteurs électriques : tel est le principal objectif du projet de recherche Extrade, coordonné par le BRGM. Le 28 juin à Orléans aura lieu la journée de clôture du projet.

Premier tri des composants en halle pilote expérimentale (© BRGM)

Premier tri des composants en halle pilote expérimentale. © BRGM

Le recyclage des terres rares à l’échelle industrielle demeure assez peu développé, alors que c’est un pilier de la politique européenne pour la sécurisation de ses approvisionnements. Extrade permet d’ouvrir de nouvelles perspectives dans ce
sens : les scientifiques ont en effet expérimenté dans le cadre de ce projet des innovations techniques pour améliorer le recyclage des aimants permanents des composants électroniques, plus particulièrement des disques durs d’ordinateurs, gisement secondaire de plus en plus important (mine urbaine).

Deux verrous ont été levés. Le premier concerne le développement de techniques de récupération à une échelle pilote des aimants des disques durs, qui se composent d’un grand nombre de matériaux en plus des aimants permanents. Le deuxième est l’élaboration de nouveaux aimants ou l’extraction des terres rares qu’ils contiennent.

Des procédés innovants pour récupérer les aimants et en extraire les terres rares

Concernant la partie récupération des aimants à partir des disques durs, les solutions basées sur le tri mécanique ont été concluantes. Ce type de méthode est encore très peu développé en-dehors du Japon. Après récupération et broyage des aimants, l’extraction des terres rares ne peut ensuite commencer sans la suppression du revêtement métallique qui les entoure pour empêcher leur oxydation (alliages de nickel, zinc ou encore cuivre). Habituellement réalisé par l’utilisation du peroxyde d’oxygène et d’acide sulfurique concentré, l’impact environnemental de cette technique est très important. Pour Extrade, les partenaires ont développé une technique novatrice qui peut révolutionner la filière, avec l’utilisation dans la phase d’extraction d’un acide faible pour récupérer l’enrobage et dissoudre le contenu des aimants (néodyme, fer, dysprosium et praséodyme). Les terres rares, obtenues en très faible quantité, sont ensuite concentrées grâce à des biomatériaux.

L’autre voie de récupération des aimants est leur réutilisation en tant que tel dans d’autres composants électroniques. Mais lors de la phase de broyage, le revêtement protecteur décrit plus haut est abimé, l’aimant s’oxyde au contact avec l’air et devient inutilisable. Deux solutions ont donc été développées avec succès: des techniques de broyage étagé, avec tris balistiques successifs réalisés entre les différentes phases de broyage, ainsi que des essais de broyage sous atmosphère contrôlée afin d’empêcher l’oxydation des aimants.

Suite à ces résultats concluants, plusieurs brevets ont été déposés. Le but est maintenant que ces procédés innovants puissent être appliqués à une échelle industrielle. D’autant plus qu’ils peuvent être déclinés pour plusieurs types de déchets électriques et électroniques.

4,5 grammes de terres rares dans chaque ordinateur

Sur les 500 g que pèse un disque dur d’ordinateur, l’aimant permanent en représente 15 g, lui-même étant constitué d’environ 4,5 g de terres rares : 4,2 g de néodyme et 0,3 g de dysprosium.

Sur les 17 éléments contenus dans le groupe des terres rares, le néodyme et le dysprosium sont parmi les plus consommés notamment pour la production d’aimants permanents. Non seulement pour les ordinateurs mais aussi pour les nouvelles technologies (smartphones), les énergies renouvelables (éoliennes) ou encore l’industrie automobile.

Les terres rares ont des propriétés électroniques, magnétiques, optiques et catalytiques très recherchées. Avec une demande croissante et une production fortement concentrée sur la Chine, les terres rares font partie de la liste européenne des substances critiques.

Plus de précisions sur www.mineralinfo.fr.

À propos du projet

Le projet Extrade a été initié en 2014 sur financement de l’Agence nationale de la recherche. Coordonné par le BRGM, le projet regroupe des acteurs de la filière recyclage, avec l’organisme de collecte et de recyclage Eco-systèmes, les entreprises Galloo (recyclage de composés plastiques et des D3E) et Cyclamen (spécialiste de la récupération des métaux non-ferreux), une entreprise du secteur minier (Selfrag, équipementier de l’électo-fragmentation), et l’université de Rouen Normandie, avec le Groupe de Physique des Matériaux.

POUR ALLER PLUS LOIN

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Consultez le site web du projet Extrade

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