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REE4EU: integrated high temperature electrolysis (HTE) and Ion Liquid Extraction (ILE) for a strong and independent European Rare Earth Elements Supply Chain

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Les aimants permanents recyclés constituent une source de terres rares

Une initiative financée par l’UE a mis au point un procédé innovant de production d’alliages de terres rares à partir de ressources secondaires contenant des terres rares disponibles en Europe.

Changement climatique et Environnement
Technologies industrielles

Les terres rares (TR) sont essentielles aux applications technologiques «vertes», et la demande augmente. Elles sont principalement utilisées dans les aimants permanents constitués à partir d’un alliage de néodyme, de fer et de bore (NdFeB) pour des moteurs très efficaces destinés aux véhicules électriques hybrides et aux générateurs d’éoliennes. Toutefois, l’approvisionnement en TR est compromis en raison des politiques commerciales imprévisibles de la Chine, qui possède et exploite les principales réserves mondiales. En outre, l’accès à ces ressources est important pour réaliser le pacte vert pour l’Europe, qui vise à rendre l’Europe neutre en carbone d’ici 2050. Le projet REE4EU a développé un système en boucle fermée à partir des déchets d’aimants permanents pour créer de nouveaux produits. Deux nouvelles technologies constituent la base de ce procédé. La première, l’extraction du liquide ionique permet d’extraire les terres rares des flux de déchets sous forme d’oxalates. La seconde, l’électrolyse à haute température (EHT) permet de produire un alliage de terres rares à partir de mélanges terres rares/oxydes obtenus après calcination des mélanges terres rares/oxalates du procédé d’extraction du liquide ionique.

Une nouvelle approche

«L’atout se trouve dans le procédé EHT sur mesure, car il élimine les étapes de séparation et de conversion d’oxydes de TR individuels ou d’halogénures en place dans la filière de traitement primaire (minière) chinoise», explique Ana Maria Martinez, coordinatrice du projet. Par conséquent, la technologie REE4EU mène à un procédé plus efficace et écologiquement durable, car elle évite de nombreuses étapes d’extraction uniques. Ces nouvelles technologies personnalisées permettent à ces déchets contenant des terres rares issues d’aimants permanents d’être traités comme des déchets de procédé générés durant la fabrication d’aimants permanents ou d’être utilisés comme des aimants permanents issus de produits en fin de vie, afin de produire un alliage intermédiaire contenant des terres rares. Ce produit est traité par un procédé continu de moulage appelé «coulée en bandes», afin d’obtenir un alliage mère de terres rares pour la fabrication d’aimants permanents, réalisant ainsi un processus complet de recyclage permanent en boucle fermée. «Cette filière propose un coût concurrentiel et une excellente empreinte environnementale par rapport à l’extraction primaire conventionnelle de terres rares. De plus, une analyse de l’impact social soutient la mise en œuvre du procédé REE4EU», explique Mme Martinez. Le processus de recyclage complet en boucle fermée des aimants permanents, des déchets contenant des terres rares aux nouveaux produits sous la forme d’aimants permanents en terres rares, a été démontré à l’échelle pilote. «Nous ouvrons la voie à la mise en place d’une importante chaîne de valeur en Europe, ce qui constitue une opportunité prometteuse pour les entreprises de recyclage des terres rares», commente Mme Martinez.

Des avantages importants

Suite à l’analyse des données obtenues durant les essais pilotes, l’ACV montre une réduction de l’impact sur le changement climatique d’environ 50 % et une réduction de la consommation d’énergie primaire d’environ 35 %, par rapport au scénario actuel, à savoir la production primaire en Chine. Le projet représente une avancée considérable. «Jusqu’à présent, personne n’a pu démontrer l’ensemble de la chaîne de valeur des aimants permanents en recourant à des ressources de déchets contenant des terres rares à cette échelle», souligne Mme Martinez. REE4EU contribuera à mettre en place un nouveau secteur secondaire européen de production d’alliages en terres rares, créer des emplois, accroître l’indépendance de l’Europe vis-à-vis des importations, et à fournir des matières premières pour les industries technologiques européennes vertes qui se développent rapidement. «En accomplissant cela, le projet favorise non seulement la compétitivité, mais aussi l’efficacité des ressources et les avantages écologiques», conclut Mme Martinez.

Mots‑clés

REE4EU, déchets, aimant permanent, terre rare, recyclage, extraction du liquide ionique, électrolyse à température élevée

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