Quand les géologues explorent la mine urbaine

On a découvert en France des gisements de métaux stratégiques. Ils se trouvent dans le million de tonnes de déchets électriques et électroniques que nous jetons chaque année à la poubelle. Dans cette « mine urbaine » Nour-Eddine Menad, expert scientifique au BRGM - bureau de recherches géologiques et minières (le service géologique national français) - est convaincu de pouvoir y trouver de quoi contribuer aux besoins des industriels en métaux stratégiques.

Formé à l’école des mines de Saint-Pétersbourg avant d’arpenter les grandes mines du monde et d’enseigner à l’université en Suède, ce spécialiste du traitement des minerais est aujourd’hui expert du recyclage des déchets industriels, métallurgiques et électroniques. Il dirige plusieurs projets de recherches au sein du BRGM, dont le projet EXTRADE.

Notre objectif est de développer un procédé simple, économique et respectueux de l’environnement, permettant de récupérer les terres rares.

Les terres rares, c’est quoi ? Il s’agit de 17 éléments métalliques en réalité pas si rares que cela : ces métaux sont aussi répandus sur la croûte terrestre que bien des métaux usuels et plus présents que l’or et l’argent. Particulièrement recherchés par l’industrie des nouvelles technologies pour leurs propriétés électroniques, magnétiques, optiques et catalytiques, ces éléments font aujourd’hui partie des métaux dits stratégiques.

L’enjeu est donc immense à l’heure où la Chine détient le quasi-monopole de la production (88% des terres rares sont aujourd’hui produites en Chine).

Dans la gigantesque halle expérimentale où l’on met au point les procédés de recyclage, Noureddine Menad explique comment les techniques mécaniques, physiques et chimiques de la « minéralurgie » sont utilisées pour traiter les déchets et y récupérer les métaux.

Différents secteurs y sont aménagés en fonction des projets. Entre les tas de ferrailles, les bacs, les étuves et les paillasses, techniciens et thésards mènent des expériences. Ici on cherche le meilleur moyen de tri massif des échantillons, là on explore les techniques de séparation des métaux (magnétisme, conductivité, concentration, dissolution), là encore on mesure l’usure des cartes électroniques soumis à la corrosion de bactéries…

• A la recherche d'un procédé de recyclage des terres rares. Nourredine Menad, expert BRGM :

Dans le secteur réservé au projet EXTRADE (Extraction des Terres Rares contenues dans les Aimants des DEEE), on découvre des monceaux de disques durs provenant d’unités centrales d‘ordinateurs ou d’ordinateurs portables :

• Ils sont d’abord chauffés afin de désaimanter les pièces,
• Puis, ils sont empilés dans d’énormes broyeurs, secoués, cassés, jusqu’à éclatement afin de libérer l’aimant qui est à l’intérieur (cible de cette recherche),
• Les aimants sont ensuite concentrés après tamisage des débris,
• Leur revêtement de nickel est broyé puis attaqué à l’acide, et récupéré.
• On passe alors à la phase d’hydrométallurgie : l’aimant proprement dit est dissout. La solution ainsi obtenue est un concentré de fer et de terres rares qu’il suffira d’isoler par précipitations successives.

Le pari est donc de parvenir à récupérer sélectivement chacun des éléments afin d’en retrouver la pureté, et d’en permettre la réutilisation. Très optimiste quant à la mise au point du procédé, Noureddine Menad ne cache pas qu’il est urgent d’aboutir car le projet de recherche n’a été est financé que sur 3 ans, délai désormais arrivé à terme. Restera à en démontrer la rentabilité économique avant de convaincre les industriels de s’en emparer.

Aller plus loin

• Le projet EXTRADE sur le site du BRGM