600 emplois pour recycler les terres rares et métaux stratégiques

Les terres rares et métaux stratégiques sont devenus quasiment incontournables dans les moteurs et batteries des véhicules électriques, mais aussi, pour ne citer que les utilisations les plus connues, dans les pots d’échappement catalytiques, les téléphones portables, les écrans plats et les cellules photovoltaïques. Le pôle de compétitivité Team2, implanté à Loos-en-Gohelle (62), estime que leur recyclage sera créateur d’une centaine d’emploi directs dans la région Nord-Pas-de-Calais, sur les 5 années à venir.

INDIUM

Aujourd’hui encore, le discours des détracteurs au développement des véhicules électriques s’appuie, en partie, sur la consommation en terres rares et métaux stratégiques nécessaires à la fabrication des moteurs à aimant permanent et des batteries. Les véhicules thermiques ne sont cependant pas mieux lotis, puisque leurs pots d’échappement catalytiques en exploite des volumes bien plus importants. Et en dehors de la mobilité, ce sont, par exemple, les lampes à basse consommation d’énergie ou les téléphones portables qui en contiennent.

Sans recyclage, les réserves en indium, ce métal rare utilisé pour réaliser les écrans plats et cellules photovoltaïques, seront épuisées dans une fourchette de 10 à 15 ans, comme le souligne Christian Traisnel, directeur général du pôle de compétitivité Team2. Une situation bien entendu liée à la forte croissance de la demande. En « 1990, on produisait 100 tonnes d’indium dans le monde chaque année, aujourd’hui c’est 2.000 tonnes ».

ECOLES, UNIVERSITÉS ET PME

Voilà pourquoi il est nécessaire de mettre en place des filières de récupération. « Tout le recyclage est un secteur d’avenir et c’est ce sur quoi nous voulons nous positionner. L’objectif est de développer l’emploi et l’innovation et de renforcer le tissu local des PME, en faisant que notre région devienne la première pour le recyclage des terres rares et des métaux stratégiques », explique Christian Traisnel.

Le pôle de compétitivité Team2 qu’il dirige a lancé officiellement lundi 19 mai 2014 une action de recherche et développement sur le sujet. « On va trouver des écoles, des universités, qui ouvrent des tiroirs, apportent des idées », mais aussi des PME prêtes à mettre en place des industries à la suite. Christian Thomas explique : « Pour aller chercher les métaux stratégiques dans les déchets, c’est une succession d’étapes technologiques. Cela nécessite de lier les acteurs qui n’ont pas l’habitude de se parler et c’est le rôle du pôle de compétitivité. Il faut inventer cette nouvelle métallurgie permettant de traiter ces nouvelles matières ».

ACTIONS

Pour autant, la région Nord-Pas-de-Calais fait déjà preuve d’un certain dynamisme dans le domaine, après avoir été une terre d’accueil à nombre d’entreprises aux activités hautement polluantes. Elle compterait déjà près de « 500 emplois directs et indirects dans le secteur du recyclage des métaux stratégiques », auxquels s’ajouterait une centaine de nouveaux postes en 5 ans.

C’est dans cette optique que le pôle s’active sur 3 fronts. Il compte ainsi « accompagner le développement des filières à responsabilité élargie pour la valorisation des métaux stratégiques », en visant en priorité les déchets d’équipements électriques et électroniques, les lampes, les véhicules hors d’usage, les piles et les accumulateurs. Il s’agit aussi de « certifier les installations de recyclage, pour que certains déchets ou fractions riches en métaux stratégiques soient orientés vers des installations performantes et présentant des garanties environnementales et sanitaires ». Enfin, le pôle souhaite « mobiliser les acteurs publics et privés de la recherche » autour du sujet.

TANTALE ET ANTIMOINE

Si l’association se veut si dynamique autour des métaux stratégiques et des terres rares, c’est qu’ils ont un impact conséquent dans l’élaboration et le déploiement de nouvelles technologies, créant une certaine dépendance par rapport à diverses régions du monde. Ainsi, le tantale utilisé pour les tablettes électroniques n’est exploité qu’en Australie et en Afrique. Mais aujourd’hui, ce métal gris-bleu, bon conducteur électrique et thermique, est perdu lors du recyclage. Un des objectifs du pôle est de le récupérer pour le réutiliser.

Autre exemple proposé par Christian Traisnel, celui de l’antimoine. « Produit à plus de 90% en Chine, dans le Yunnan », ce matériau touche à sa pénurie, alors qu’il est indispensable dans les retardateurs de flamme et les produits ignifugés. « On a donc besoin d’aller chercher l’antimoine dans les déchets, car sinon, on n’en aura plus pour construire des sièges d’avion », cite-t-il en exemple.

NYRSTAR

Revenons à l’indium. Nyrstar, premier producteur mondial de zinc raffiné, a lancé en 2009 la première production d’indium métal, en sous-produit du zinc, dans son usine d’Auby (59), grâce à de nouvelles capacités de raffinage polymétalliques. Xavier Constant, directeur du développement Europe et Etats-Unis de l’entreprise, indique : « Nous allons évoluer et essayer d’extraire les sous-produits et donc un certain nombre de métaux que nous ne valorisions pas » et qui finissaient dans les bassins. Nyrstar est ainsi le seul producteur d’indium en Europe, avec 40 tonnes mis sur le marché en 2013.

Avec des réserves qui s’épuisent de plus en plus rapidement, les filières du recyclage sont indispensables. Elles permettront de faire reculer des échéances, désormais perçues comme trop proches, qui marqueraient la fin de matières et matériaux devenus incontournables à la fabrication de nos outils et attributs usuels. Mais c’est aussi de lutte contre toutes les formes de gaspillage qu’il s’agit, ce qui passe par un respect des produits manufacturés dont il faudrait revoir à la hausse la durée de vie !

Batterie en fin de vie : partenariat Snam-CEA pour récupérer les métaux stratégiques

La société de recyclage de piles & accumulateurs Snam et le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) ont conclu un partenariat pour améliorer les procédés de récupération de  contenus dans des batteries Nickel-Métal-Hydrure et Lithium-Ion.

Ils travailleront sur l’optimisation de procédés afin que des métaux tels que les terres rares (La, Ce, Nd, Pr), le cobalt, le nickel, le cuivre, l’aluminium, le manganèse soient récupérés, séparés et purifiés. « Les procédés envisagés n’émettent pas de substance gazeuse nocive et fournissent des matériaux de haute pureté », pointe un communiqué commun aux deux partenaires.

« Afin de répondre aux demandes actuelles et futures des producteurs, ce partenariat permet d’anticiper la diversité des technologies prochainement mises sur le marché et d’installer les équipements nécessaires polyvalents aujourd’hui afin de traiter, recycler et récupérer les métaux contenus dans les batteries de demain » assure Eric Nottez, Président de Snam.

Selon le Snam, le développement du marché des véhicules électriques et hybrides conduira à une forte croissance à venir des volumes de batteries Nickel Métal hydrure et Lithium-ion à recycler.

Toutefois, si la directive européenne 2006/66/CE a fixé un objectif de 45% de taux de collecte des piles et accumulateurs usagés en 2016, ce chiffre s’annonçait en novembre 2013 difficile à obtenir.

Les métaux stratégiques sont les bienvenus chez les ch’tis

 Avec l’épuisement des gisements naturels de métaux utilisés dans les nouvelles technologies de l’énergie et des télécommunications, le recyclage devient une affaire stratégique. C’est fort d’une culture industrielle historique, que le Nord Pas de Calais entend se positionner sur ce marché d’avenir.

Zinc et Indium : voici deux exemples de métaux devenus stratégiques pour les secteurs des équipements électriques et électroniques pour l’énergie et les NTIC. En effet d’ici quelques décennies, les gisements naturels se seront taris. Alors à l’instar des terres rares qui font figure d’enjeu industriel majeur, l’activité de récupération de ces matières dans les déchets offre de belles perspectives.

C’est fort d’une culture métallurgique historique et avec l’aide du pôle de compétivité Team² spécialisé sur les technologies de recyclage, que la région Nord Pas de Calais entend se positionner d’ici 2015 comme le principal producteur en Europe de métaux stratégiques et terres rares de récupération.

Perspectives futures pour le recyclage des terres rares

L’ADEME a identifié les principaux freins au recyclage des terres rares et des métaux précieux. En retour, les actions proposées pour lever ces freins s’articulent autour des quatre axes suivants :

• « Agir en amont de la chaîne de recyclage » : Favoriser l’éco-conception en facilitant la séparation des composants afin qu’ils puissent subir un traitement spécifique (Accumulateurs, aimants). Impliquer les producteurs pour la recherche de solutions de recyclage pour des produits qui peuvent être spécifiques et dont la composition varie selon les producteurs (ex : les LED).
• « Mobiliser le gisement » : Il pourra être envisagé d’élargir le champ des produits collectés mais aussi de séparer certains produits pour les traiter de manière spécifique (ex : écrans LCD).
• « Orienter et soutenir la R&D » : Améliorer les techniques disponibles et développer de nouvelles techniques de recyclage pour les métaux qui ne disposent pas encore de techniques de recyclage.
• « Activer le recyclage » : Selon deux méthodes complémentaires : l’obligation réglementaire et les incitations financières.

Recyclage des terres rares, l’idée lumineuse de Rhodia

LA ROCHELLE, Charente-Maritime (Reuters) – Rhodia vient d’investir 15 millions d’euros dans deux unités industrielles en France pour recycler les ampoules basse consommation qui contiennent les métaux précieux issus de six terres rares dont le prix ne cesse d’augmenter.

Selon le groupe Solvay, qui a repris Rhodia en 2011, seule l’usine de La Rochelle produit dans le monde des terres rares issues du recyclage des lampes, qui en tirent leur luminescence.

Ces terres, 17 éléments naturels d’origine minérale, se trouvent dans nombre de technologies utilisées régulièrement dans la vie courante, comme les pots catalytiques, les écrans LCD, les microprocesseurs et les ampoules à basse consommation.

L’usine Solvay-Rhodia de La Rochelle (Charente-Maritime), née en 1948 sous le nom de Société française de terres rares pour fabriquer des pierres à briquet, peut en produire treize, quatre d’entre elles n’ayant pas d’application industrielle.

Parmi elles, on trouve six terres rares qui se trouvent dans les lampes basse consommation — lanthane, cérium, europium, terbium, gadolinium et yttrium.

C’est d’ailleurs dans cette unité industrielle que deux chercheurs ont trouvé le procédé permettant de les recycler, qui est devenu le projet baptisé Coléop’terre.

« Au prix pratiqué avant les années 2008, le procédé n’était pas suffisamment compétitif pour être développé sur le plan industriel », indique Frédéric Fournet, directeur de l’usine de La Rochelle.

PÉKIN A RESTREINT SES EXPORTATIONS

Mais la situation a changé car la Chine, qui possède environ 25% des réserves mondiales naturelles de terres rares et détenait 98% du marché mondial, a depuis 2009 peu à peu fermé des sites de production et instauré des quotas d’exportation.

Les dirigeants chinois ont ainsi voulu mettre fin aux excès d’un processus qui impliquait une surexploitation des ressources avec une assez faible valeur ajoutée sur leur territoire.

Avant que Solvay-Rhodia ne se lance dans le recyclage, les poudres luminophores se retrouvaient à la décharge.

Le savoir-faire du chimiste et un investissement de 15 millions d’euros ont permis au projet de se concrétiser en 2012, sur les sites de Saint-Fons (Rhône), près de Lyon, et de La Rochelle, où les terres rares sont valorisées.

L’unité rochelaise traite les poudres conditionnées dans l’usine de Saint-Fons, d’où elles sont expédiées en sachets. Avant l’intervention de Solvay, des sociétés spécialisées du monde entier collectent les lampes, en valorisent le verre dont elles sont constituées à 88%, les plastiques, le mercure et les métaux, et envoient les poudres vers l’usine du Rhône.

« Saint-Fons fait un premier tamisage pour éliminer la silice (verre), et ensuite une première opération chimique qui permet de démercuriser la poudre de manière significative. A La Rochelle, nous opérons deux étapes chimiques pour séparer encore les terres rares », indique Frédéric Fournet.

Au bout d’un processus complexe, les terres rares vont être séparées pour un taux de recyclage de l’ordre de 80%.

LE DÉBUT D’UNE AVENTURE

« Le recyclage est un des piliers de notre propre approvisionnement, de notre rentabilité car cela nous permet d’accéder à des prix en dessous de ceux du marché, et il nous permet d’effectuer un travail à façon sur des terres rares impures apportées par des clients », ajoute le directeur.

Dans une usine qui produit 10.000 tonnes de terres rares chaque année pour un marché mondial de 150.000 tonnes, le recyclage représente encore de petites quantités.

« Nous sommes au début du recyclage mais à terme notre objectif est qu’il représente 50% de nos activités de l’électronique », précise le dirigeant.

« Nous sommes dans le top trois mondial sur nos marchés qui concernent la dépollution automobile (produits entrant dans le système catalytique sur les lignes d’échappement-NDLR), et bien sûr l’électronique, notamment l’éclairage des écrans LCD et des téléphones, les vibreurs des téléphones et les micro-condensateurs, et enfin le polissage des micro-composants électroniques », assure Frédéric Fournet.

L’aventure n’en est qu’à son début. Des procédés de recyclage de terres rares s’appliquant à d’autres produits sont à l’étude au sein de la division recherche et développement de La Rochelle, qui emploie 30 chercheurs sur un effectif global dans l’usine de 376 salariés.

Etat du recyclage des terres rares et des métaux stratégiques

 

Cas des lampes fluo-compactes :

Pour les lampes fluo-compactes la situation est quelque peu différente puisque l’entreprise Rhodia (groupe Solvay) est en train de mettre en place une filière de recyclage de six terres rares contenues dans les lampes fluo-compactes (lanthane, cérium, terbium, yttrium, europium et gadolinium). Cette opération est réalisée sur deux sites, le premier étant chargé d’extraire les terres rares des poudres luminophores, le second étant chargé de leur retraitement.

La Directive DEEE

Avant l’entrée en vigueur de la directive DEEE, la prise en charge d’un produit en fin de vie était de la responsabilité de son détenteur. Les coûts engendrés par le traitement de ces déchets (ménagers) étaient financés par les taxes locales et nationales.

La directive DEEE transfère cette responsabilité aux producteurs pour l’ensemble des déchets d’EEE ménagers ainsi que pour les DEEE professionnels mis sur le marché après le 13 août 2005.

Le 24 juillet 2012, la Directive DEEE révisée a été publiée au Journal Officiel de l’Union Européenne.

 A l’issue d’un processus de codécision entre la Commission Européenne, le Parlement Européen et le Conseil, cette Directive refond la première version de la Directive DEEE qui datait de 2003. Les principales évolutions apportées par cette refonte sont les suivantes :

Produits concernés et mise sur le marché

• Tous les équipements entrant dans la définition des EEE seront concernés d’ici 2018, sauf quelques exceptions limitées.
• Les 10 catégories de produits seront réduites en 2018 pour mieux refléter les flux de DEEE collectés. Ces catégories seront aunombre de 6 :

1. Equipements d’échange thermique
2. Ecrans, moniteurs et équipements comprenant des écrans
3. Lampes
4. Gros équipements
5. Petits équipements
6. Petits équipements informatiques et de télécommunications

• Un producteur établi dans un autre Etat membre qui met sur le marché français des EEE pourra désormais désigner un mandataire pour assurer le respect de ses obligations en France.
• Les registres nationaux seront harmonisés afin de simplifier les formalités administratives des producteurs et favoriser l’échange d’informations entre les Etats membres.
• Les Etats membres ont la possibilité de maintenir la contribution visible.

Collecte

• L’obligation de collecte nationale va être progressivement augmentée et son mode de calcul va être modifié :
  • Jusque fin 2015, le mode de calcul de l’obligation de collecte reste inchangé : il se base sur le poids moyen de DEEE collectés aucours des 3 années précédentes.
  • A partir de 2016, le taux de collecte minimal sera de 45% du poids moyen d’EEE mis sur le marché lors des 3 années précédentes(soit en France une estimation de 10 kg/hab.).
  • En ce qui concerne le taux de collecte minimal après 2019, les Etats membres peuvent choisir deux modes de calcul : 65% du poidsmoyen d’EEE mis sur le marché au cours des 3 années précédentes (soit en France une estimation de 14 kg/hab.) ou 85% de la quantité de DEEEgénérés sur leur territoire.
  • Les distributeurs auront l’obligation d’assurer la collecte « 1 pour 0 » pour les petits appareils dans les (supermarchés)magasins (surfaces de vente de plus de 400 m2).

Traitement approprié et éco-conception

• Les objectifs de recyclage et de valorisation seront augmentés de 5 points en 2015 pour les 10 catégories d’équipementsactuelles.
• Ces objectifs seront étendus en 2018 pour couvrir l’intégralité des EEE concernés par la nouvelle Directive.

Export de DEEE

Les exigences applicables aux transferts d’équipements et les contrôles à l’export seront renforcés. Afin d’éviter l’export de déchets sous couvert d’appareils réemployés, les opérateurs souhaitant exporter des équipements en vue du réemploi devront fournir un ensemble de preuves justifiant que ceux-ci sont fonctionnels et ne sont pas des déchets.

Cas des DEEE professionnels

Les producteurs d’équipements électriques et électroniques professionnels doivent enlever et traiter à leur frais:

• les déchets issus des équipements professionnels mis sur le marché après le 13 Août 2005;
• les déchets issus des équipements professionnels mis sur le marché jusqu’à cette date lorsqu’ils les remplacent par des équipements équivalents ou assurant la même fonction.

En dehors de ces deux cas, la fin de vie des DEEE professionnels est de la responsabilité de l’utilisateur.

Dans le cas d’une vente directe d’un producteur à un utilisateur, les producteurs peuvent cependant convenir d’autres modalités d’enlèvement et de traitement des déchets d’équipements électriques et électroniques professionnels en concertation avec les utilisateurs, en prévoyant dans le contrat de vente des équipements le conditions dans lesquelles l’utilisateur assure tout ou partie des la gestion des déchets issus des ces équipements.

Sanctions Pénales prévues

« En France, le Code de l’Environnement, via ses articles R543-205 et R543-206, encadre les sanctions pénales encourues par un producteur qui ne respecterait pas la réglementation relative aux DEEE.

Ainsi les producteurs, peuvent se voir attribuer une amende pénale de 450€ par EEE s’ils :

• mettent sur le marché des équipements électriques et électroniques sans les marquages et logos demandés.
• n’informent pas les acheteurs par une mention sur les factures de vente de tout nouvel équipement électrique et électronique ménager, du coût unitaire correspondant à l’élimination des déchets d’équipements électriques et électroniques ménagers mis sur le marché et les modalités d’élimination qu’ils prévoient pour ces EEEE.
• Ne communiquent pas les informations relatives aux quantités d’EEE qu’ils mettent sur le marché et les modalités d’élimination qu’ils prévoient pour ces EEE

L’amende peut s’élever à 1500€ par équipement lorsqu’il ne contribue pas à la collecte sélective et au traitement des DEEE. Les distributeurs peuvent se voir infliger une amende qui peut atteindre 450€ par EEE, s’ils n’assurent pas la reprise  » un pour un » d’un équipement électrique et électronique usagé et s’ils n’informent pas les acheteurs du coût correspondant à l’élimination des DEEE mis sur le marché avant le 13 Août 2005″

Les DEEE: qu’est ce que c’est ?

 Définitions des EEE

Suite à la révision de la directive, les EEE se décomposent en dix catégories d’équipements suivantes :

• Catégorie 1: Equipements d’échange thermique
• Catégorie 2: Ecrans, moniteurs et équipements comprenant des écrans
• Catégorie 3: Lampes
• Catégorie 4: Gros Equipements
• Catégorie 5: Petits Equipements
• Catégorie 6: Petits équipements informatiques et de télécommunications

Ces 6 catégories remplacent les 10 catégories de la version antérieure de la directive:

• Catégorie 1: Gros appareils ménagers froid et hors froid (GEM)
• Catégorie 2: Petits appareils ménagers (PAM)
• Catégorie 3: Equipements Informatiques et de télécommunications
• Catégorie 4: Matériel grand public
• Catégorie 5: Matériel d’éclairage
• Catégorie 6: Outils électriques et électronique
• Catégorie 7: Jouets, équipements de loisir et de sports
• Catégorie 8: Dispositifs médicaux
• Catégorie 9: Instruments de surveillance et de contrôle
• Catégorie 10: Distributeurs automatiques

Sont exclus de ces catégories:

• Les équipements électriques et électroniques liés à la protection des intérêts essentiels de sécurité de l’Etat , les armes et les munitions et autres matériels de guerre, s’ils sont liés à des fins exclusivement militaires.
• Les équipements électriques et électroniques faisant partie d’un autre type d’équipement qui n’est pas lui-même un équipement électrique ou électronique au sens des différentes catégories citées ci-dessus.

 

Distribution des tonnages de EEE ménagers et professionnels mis sur le marché en 2012 par catégories d’équipements (ADEME) .

Définition des DEEE

Les Déchets d’Equipements Electriques et Electroniques (en anglaisWaste Electronic and Electrical Equipment WEEE) sont une catégorie de déchets, constituée d’équipements en fin de vie, fonctionnant à l’électricité ou via des champs électromagnétiques et conçus pour être utilisés à une tension ne dépassant pas 1000 volts en courant alternatif et 1500 volts encourant continu. Chaque produit est apposé depuis le 13 Août 2005 de l’identification de son producteur et d’un pictogramme montrant que ce produit fait l’objet d’une collecte sélective (Norme EN 50419).

Juridiquement un déchet est défini par la loi du 15 Juillet 2005 comme « tout résidu d’un processus de production, de transformation ou d’utilisation, toute substance, matériau, produit ou plus généralement tout bien meuble abandonné ou que son détenteur destine à l’abandon ».

Terres rares : le nouvel or noir ?

Sans elles, pas d’écrans plats, de disques durs, de smartphones, de moteurs hybrides ou de panneaux solaires. A quoi servent ces métaux si convoités ? Ou les trouve-t-on ? Quels sont les enjeux de la domination chinoise dans cette industrie des terres rares ?

Les terres rares : définition

Très convoitées, les terres rares sont un groupe de 17 métaux dont le lanthane, l’yttrium et le néodyme.

A faible teneur, on les retrouve dans les téléphones portables, les disques d’ordinateur, les systèmes de navigation, et les technologies vertes (pots catalytiques, moteurs électriques, éolien). C’est la raison pour laquelle ces minéraux sont si stratégiques. Cela représentait en 2011 un marché de 128.000 tonnes et de 1,25 milliard de dollars.

Contrairement à ce que leur nom laisse penser, ces terres ne sont pas ‘rares’. Elles sont même plutôt abondantes, dans des concentrations variées, dans toute l’écorce terrestre. En revanche, elles sont difficiles à extraire et à raffiner. Leur extraction, très polluante, est essentiellement concentrée en Chine.

Les terres rares au coeur d’une guerre économique

La Chine ne dispose que du tiers des réserves mondiales connues mais contrôle 95% de la production de terres rares.

La concentration actuelle des mines dans ce pays, autour de la Mongolie Intérieure, s’explique par le fait que leur extraction est gourmande en main-d’oeuvre, coûteuse (40 dollars le kilo en moyenne) et conduit à l’accumulation de sous-produit toxiques, notamment radioactifs, incompatibles avec les législations occidentales. Une des principales raisons qui ont peu à peu conduit de nombreux pays, dont les Etats-Unis, à abandonner l’extraction de ces métaux.

La concentration en Chine des terres rares s’explique par des raisons écologiques

Après être parvenue à s’assurer une situation de quasi monopole, la Chine en a profité pour imposer des quotas d’exportation qui mettent à mal les besoins des industries occidentales. La dépendance des Occidentaux a été illustrée de manière spectaculaire en 2010 quand le Japon a accusé Pékin d’avoir suspendu ses livraisons en représailles à un incident maritime. Une situation qui a poussé l’Europe, les Etats-Unis et le Japon a déposer une plainte devant l’OMC contre Pékin, les partenaires commerciaux de la Chine l’accusant de chercher à faire monter les prix et de forcer les entreprises étrangères du secteur à se relocaliser en Chine pour gagner un accès aux terres rares (pour plus d’informations, consultez les liens ci-dessous) :

Terres rares : le conflit avec la Chine s’envenime  

Terres rares : l’Europe, les Etats-Unis et le Japon bataillent contre la Chine 

Cette stratégie semble aujourd’hui se retourner contre la Chine. La production mondiale est repartie à la hausse, et les cours se sont effondrés en 2012. L’oxyde de néodymium (utilisé pour les aimants) a perdu 45 %, le cérium (polissage de verre optique, filtres à particules, téléviseurs) a chuté de 38 %, le terbium (écran à rayon X, piles à combustible) de 46 % et le dysprosium de 65 % (aimants, ampoules, disques durs…). Au mois d’octobre, la Chine a annoncé qu’elle freinait sa production de terres rares pour lutter contre la déprime des cours.

Les alternatives

Face au quasi-monopole de la Chine, des pays ont relancé l’exploration et ont rouvert d’anciennes mines, jadis non rentables, notamment celle de Mountain Pass, en Californie, qui fournissait encore en 1984 le tiers du volume mondial de terres rares. Mais elles mettront des années à être opérationnelles. En Malaisie, à Kuantan, des terres rares sont importées d’Australie par l’entreprise Lynas pour être séparées et purifiées dans une usine de traitement. D’autres projets voient le jour au Kirghizistan, en Afrique du Sud, au Canada ou au Groenland.

Un pays comme le Japon, qui importait 90 % de ses terres rares de Chine en 2009, en importait moins de 50 % au premier semestre 2012. Explorations de réserves dans le sous-sol du Pacifique, recyclage des produits high-tech… le Japon envisage toutes les solutions pour réduire la ‘dépendance minérale’ de ses industriels vis-à-vis des terres rares importées de Chine.

En avril, le conglomérat industriel japonais Hitachi a présenté un moteur électrique dépourvu de ‘terres rares’. D’autres groupes, dont le constructeur d’automobiles Toyota, travaillent sur des projets similaires.

Pour réduire leur dépendance, certaines entreprises commencent à se pencher sur le recyclage. En France, le chimiste Solvay a inauguré au mois d’octobre un atelier de recyclage sur son site de Saint-Fons. Complémentaire d’une installation à La Rochelle, il lui permet de récupérer des terres rares qui alimentent ses propres productions. Un investissement global de 15 millions d’euros.

Recyclage made in France des terres rares

 Le chimiste Solvay s’est lancé en 2012 dans le recyclage à grande échelle de terres rares. Une activité stratégique qu’il réalise dans l’Hexagone avec des technologies exclusives.

Prenez une toile de maître recouverte de pigments de couleurs. Imaginez devoir les séparer et les rassembler en tas, par couleurs. Un travail titanesque ! C’est, en quelque sorte, le défi relevé par Solvay. Le chimiste s’est lancé dans le recyclage des terres rares, ces 17 métaux utilisés dans des applications de haute technologie pour leurs performances en matière de luminescence et de magnétisme. Leurs caractéristiques physico-chimiques étant très semblables, les diviser pour les réutiliser tient de la gageure!

Solvay a lancé trois projets qui visent à extraire les terres rares puis à les séparer pour les revendre aux fabricants de trois types de produits : les batteries NiMH (nickel-métal-hydrure) des véhicules hybrides, les aimants, et les lampes à basse consommation. Les recycleurs collectent les produits concernés et fournissent au chimiste belge les mélanges de terres rares. Après séparation, ce dernier les vend aux fabricants d’équipements selon leurs besoins. L’objectif de Solvay ? Que le recyclage fournisse, suivant les terres rares, de 5% à 50% de ses ventes. Pour y parvenir, le groupe a mis au point un procédé de séparation en plusieurs étapes, inédit et protégé par des brevets maison.

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ÉQUIPEMENT LOURD EXISTANT

Et si le chimiste a pu se lancer aussi vite, c’est qu’il avait à sa disposition des équipements ad hoc sur son site de La Rochelle (Charente-Maritime), mis sous cocon depuis plusieurs années. Ils datent de l’époque où Rhodia – avec lequel Solvay a fusionné il y a un an – traitait les terres rares importées de Chine. Quelques dizaines de millions d’euros ont été nécessaires pour « réveiller » et adapter ces installations au recyclage. C’est là qu’est installée la technologie phare : des batteries d’extraction liquide-liquide disposées en séries sur des dizaines de mètres. Grâce à l’emploi d’une palette de solvants, cet équipement lourd sépare successivement les terres rares en jouant sur leurs degrés de solubilité.

Le process nécessite de grandes quantités d’eau et d’acides. C’est là son principal défaut : la séparation des terres rares peut avoir un impact sur l’environnement et la santé. Solvay assure avoir disposé tout au long du cycle des systèmes de traitements des effluents liquides, grâce à une station d’épuration, et des évents gazeux, à l’aide d’une colonne de lavage et d’absorption. Hitachi, l’un des concurrents nippons du chimiste, expérimente une technique d’extraction du néodyme et du dysprosium par voie sèche, censée être moins polluante.

La filière des lampes à basse consommation et des néons a nécessité un process de traitement supplémentaire en amont : les poudres luminophores sont d’abord acheminées sur le site de Saint-Fons (Rhône), au coeur de la vallée de la chimie. Un atelier de production y a été modernisé afin d’éliminer les résidus de verre et de mercure. Leur extraction des poudres luminophores est assurée grâce à une hotte d’aspiration et à des tubes de charbon actif. Cette étape suscite malgré tout des inquiétudes chez certains représentants syndicaux. « La sécurité du personnel et le traitement des effluents représentent la moitié de l’investissement total », rassure Frédéric Carencotte, le directeur industriel de la division terres rares chez Solvay.

Protégé par deux brevets, le process de Saint-Fons a nécessité 15 millions d’euros d’investissements. La poudre de terres rares encore mélangées est ensuite transportée à La Rochelle pour subir la séparation proprement dite. Le process mis en oeuvre par le groupe belge permettra très vite d’atteindre des capacités de production de 5 000 tonnes de terres rares par an. Un chiffre supérieur aux quotas annuels d’environ 3 000 tonnes alloués à Solvay par la Chine, qui contrôle d’une main de fer 95% de la production mondiale (130 000 tonnes).

 

SÉCURISER LA COLLECTE

Pour maintenir à flots ce recyclage, la sécurisation et le développement des filières d’approvisionnement demeurent le principal enjeu. Pour chaque filière, Solvay a dû se tourner vers des recycleurs spécialisés. Umicore collecte des batteries, les fond à très hautes températures et fournit les terres rares. De son côté, Récylum collecte des lampes à basse consommation, sépare le plastique, les métaux et l’électronique et de la poudre qui contient, outre les terres rares, des traces de verre et de mercure.

Solvay est ainsi parvenu à diversifier ses sources d’approvisionnement en terres rares. « Nous avons été surpris par la baisse brutale des quotas d’exportation chinois en 2010, explique Gilles Auffret, membre du comité exécutif du groupe. Si nous constatons un retour à la normale, aucun de nos clients ne peut souffrir de problème d’approvisionnement et de volatilité des prix. » De futures filières pourraient voir le jour rapidement, en particulier pour les écrans LCD, les aimants de disque durs et, pourquoi pas, les batteries des Autolib’, les voitures électriques en libre-service à Paris.