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Les terres rares font peau neuve

Aurélie Dureuil

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LES TERRES RARES, DES SUBSTANCES STRATÉGIQUES

Alors que Rhodia voit dans les terres rares un facteur de différenciation et de croissance, le gouvernement a mis en place le Comité des métaux stratégiques (Comes) en début d'année. « Il est connu que l'approvisionnement en matières premières est un enjeu stratégique », a rappelé Eric Besson, ministre de l'Industrie, de l'Économie et de l'Emploi. Parmi les « métaux stratégiques » identifiés, les terres rares sont notamment citées pour leur utilisation « dans de multiples applications ». Dans une question parlementaire, le gouvernement rappelait en mars dernier que « le rôle prédominant de la Chine sur le marché des terres rares est lié à une conjonction de facteurs qui lui ont permis de valoriser ses réserves minières. Avec 36 % des réserves mondiales, elle réalise aujourd'hui 97 % de l'offre mondiale ». Dans le cadre du Comes, outre l'identification des besoins de l'industrie française et la recherche de ressources, Eric Besson a précisé que « le recyclage, en particulier, apparaît comme un levier prépondérant pour renforcer la sécurité d'approvisionnement du pays et des entreprises. (... ) Au-delà du recyclage, la recherche et l'innovation dans le domaine des métaux stratégiques doivent également être renforcées dans deux directions : l'utilisation efficace de la ressource (... ) et l'émergence de nouvelles applications au sein de nos filières industrielles d'avenir ». L'exemple de Rhodia et de son procédé de recyclage est quant à lui cité régulièrement.

Les terres rares font peau neuve

Plusieurs centaines de tonnes de poudres luminophores pourront être recyclées chaque année.

© © Rhodia

Dès 2012, Rhodia traitera les poudres luminophores des lampes basse consommation pour en extraire et isoler chaque terre rare. Des composés qui seront ensuite réutilisés.

Pourquoi chercher des terres rares dans les mines alors qu'on en enterre par ailleurs ? Un constat qui a amené Rhodia à s'intéresser au recyclage de ces substances présentes dans les lampes basse consommation. « Aujourd'hui, le verre, les plastiques, et les métaux de ces lampes sont recyclés et les poudres luminophores contenant les terres rares sont mises en décharge. Et ceci est valable dans toutes les régions du monde », constate Frédéric Carencotte, directeur industriel Rhodia Rare earth systems. Pourtant, ces poudres représentent près de 3 % du poids d'une lampe. « En France, aujourd'hui, environ 30 % de ces lampes sont recyclés et l'objectif est d'atteindre 50 % en 2015-2020. Il s'agit donc d'un marché non négligeable », ajoute Frédéric Carencotte. Le groupe a donc initié en 2007 un projet de recherche pour la mise au point d'un procédé de recyclage des terres rares contenues dans ces lampes. « L'objectif était de développer un procédé compatible avec nos unités de purification de terres rares existantes à La Rochelle tout en travaillant avec la filière actuelle de recyclage des lampes », détaille le directeur industriel. Le procédé dont la mise au point a été annoncée en janvier dernier repose sur des réactions physico-chimiques qui permettent dans un premier temps d'isoler un concentré de terres rares. « Nous procédons à de l'hydrométallurgie en solution et de la pyrométallurgie en température élevée. Les terres rares obtenues sous forme de mélange sont ensuite séparées », confie Frédéric Carencotte sans détailler plus le procédé. Au total, six terres rares sont contenues dans les poudres luminophores dans des proportions différentes. Pour obtenir la lumière verte, les lampes contiennent entre autres un mélange de lanthane, cérium et terbium. Le bleu est obtenu avec de l'europium et du gadolinium et le rouge avec l'yttrium et l'europium. « Les principales applications de l'europium et le terbium sont les lampes à économie d'énergie », précise le directeur industriel. D'où l'intérêt de les recycler. Le procédé de Rhodia permet d'obtenir ces matériaux avec au maximum quelques parties par million (ppm) d'impuretés. « La pureté est très importante. En effet, si vous réalisez un mélange d'yttrium et d'europium « pollué » avec du cérium, vous n'obtiendrez pas un luminophore rouge de bonne qualité », souligne Frédéric Carencotte. Une fois chacune des six terres rares isolée et purifiée, le chimiste les réutilise pour la production de précurseur de poudre luminophore pour ses clients. Toutes ces étapes de recyclage puis de production débuteront à l'échelle industrielle au premier trimestre 2012, réparties sur les sites de Saint-Fons et de La Rochelle. « Ce dernier est le seul site européen capable de séparer l'ensemble des terres rares lourdes », précise le directeur industriel. Le procédé de recyclage dure plusieurs semaines avec un enchaînement d'étapes en mode batch et d'autres en mode continu. Rhodia pourra traiter plusieurs centaines de tonnes de poudres luminophores chaque année.

Et le chimiste ne s'arrête pas à cette application de recyclage. Le groupe a démarré en novembre 2010 une unité de recyclage de ses chutes de production sur son site de La Rochelle. De plus, « depuis plus de 5 ans, nous recyclons spécifiquement pour l'un de nos clients les chutes de production d'une terre rare. Aujourd'hui, nous développons ce type d'offre », indique Frédéric Carencotte. Et le chimiste travaille à d'autres projets de R&D de recyclage des équipements en fin de vie. Des travaux qui représentent, selon Frédéric Carencotte, « plusieurs millions d'euros par an » d'investissement. « Le recyclage est un outil important de diversification d'accès aux terres rares », conclut le directeur industriel.

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