La France peut-elle capter et recycler les métaux critiques issus de la mine urbaine ? Depuis la sortie de deux rapports de l’Opecst* en 2011 sur « les tensions d’approvisionnement des terres rares » et en 2016 sur « les enjeux des terres rares et des matières premières stratégiques et critiques », l’État chemine. Il vient de valider l’avis du Comes (Comité pour les métaux stratégiques) qui pousse au recyclage des métaux critiques en France. En cohérence avec l’action 5 de la feuille de route économie circulaire « Gérer les ressources de façon plus soutenable ».
Développer les compétences industrielles françaises dans le recyclage des métaux critiques en renforçant les filières de collecte des gisements ciblés comme les DEEE (Déchets d’équipements électriques et électroniques), les piles et accumulateurs, les VHU (véhicules hors d’usage) tout en capitalisant sur les points forts de l’industrie métallurgique française. Telle est l’orientation donnée par le Comes à travers ses dix recommandations, proposées en mars dernier, et validées ce mois-ci conjointement par les ministères de l’Ecologie et de l’Economie. Bien que dévalorisée en termes d’image et manquant parfois de compétitivité par rapport à des pays européens comme l’Allemagne, l’industrie française dispose toutefois d’un solide tissu d’entreprises métallurgiques de première et de seconde transformation. Un inventaire du Comes fait état d’industriels de renommée mondiale dans leur spécialité (Eramet, Orano, Nyrstar), des entreprises en croissance fortement impliquées dans les travaux de R&D (SNAM, Sarpi, Terra Nova Développement, Bigarren Bizi) ainsi que des acteurs institutionnels de haut niveau comme le CEA, le CNRS, et le BRGM. Pour déployer une filière de recyclage des métaux stratégiques, le Comes a identifié quatre marchés : celui des DEEE, des VHU, des batteries et des catalyseurs.
Dans le secteur des déchets électroniques, les métaux les plus présents (en quantité) sont l’acier (47,8%), le cuivre, l’étain, le cobalt, l’indium et le tantale. Des métaux tels que l’or, l’argent, le silicium, le palladium, le platine, le lithium, le magnésium, le nickel, le molybdène, le niobium, le dysprosium, l’erbium, le gallium, l’indium, le néodyme, le praséodyme, le rhodium, le samarium, le terbium et l’yttrium, sont aussi largement employés et se retrouvent à des concentrations supérieures à celles des gisements naturels. Sur le territoire national, 497 sites sont habilités à traiter les DEEE. Certains composants contenant des métaux présentant un danger ou un intérêt spécifique doivent, selon la réglementation européenne, être séparés lors du traitement afin de mieux les valoriser. C’est le cas des cartes électroniques, écrans à cristaux liquides, piles et accumulateurs ou tubes cathodiques.
25 000 tonnes de cartes électroniques
En France, le gisement des cartes électroniques est estimé à 25 000 tonnes dont seulement 12 600 sont traitées, soit une perte estimée de 4 tonnes d’or pour un manque à gagner de 120 millions d’euros. Le gisement européen (250 000 t/an) est en forte augmentation. Capter ce flux constitue un enjeu fort pour certaines PME innovantes françaises du recyclage comme Terra Nova Développement, Morphosis, Valorema, et Bigarren Bizi, révèle le Comes. L’Etat a d’ailleurs investi plus de 100 millions d’euros ces dernières années pour soutenir leur développement avec l’ambition à terme d’un traitement local et la commercialisation des matières. Par ailleurs, l’essor des investissements consentis par les industriels permettrait d’envisager le traitement d’une part plus importante du tonnage de cartes électroniques collectées en France et en Europe. D’ici 2020, les installations françaises pourraient être à même de doubler le tonnage de cartes électroniques traité annuellement, pour un chiffre d’affaires supérieur à 200 millions d’euros.
Ce constat a conduit le Comes à émettre ses deux premières recommandations : réaliser une étude technico-économique dédiée au développement des compétences industrielles françaises dans le recyclage des cartes électroniques ; poursuivre le développement d’une filière nationale de recyclage des métaux stratégiques contenus dans les DEEE. Celle-ci pourrait être basée sur les briques technologiques développées dans le cadre du Programme des Investissements d’Avenir (PIA). A cette fin, les industriels doivent être accompagnés dans leur recherche de financement, notamment en sensibilisant les financeurs aux spécificités du recyclage des métaux stratégiques. Le Comes souligne par ailleurs, les capacités de l’industrie française à pouvoir récupérer l’antimoine grâce aux installations industrielles du groupe AMG (SICA France, PCDL Lucette) et valoriser les plastiques bromés. Cela fait l’objet de deux autres recommandations : poursuivre les efforts de R&D en matière de séparation et d’extraction de l’indium contenu dans les écrans plats ; permettre le traitement des plastiques bromés pour récupérer le brome et produire de l’antimoine pur en vue de sa consommation dans l’industrie française.
Une filière pour les aimants permanents
L’usage accru des aimants permanents dans des équipements électroniques, des turbines d’éolienne ou des moteurs électriques entraîne un flux croissant de petits et gros aimants avec terres rares à recycler. Des métaux critiques comme le cobalt, les terres rares (néodyme, praséodyme, dysprosium, terbium) ou le nickel peuvent être récupérés dans ces aimants. Faute d’acteurs français sur le recyclage des aimants, des gisements conséquents sont susceptibles d’être exportés. Pourtant, les projets R&D menés en France sur la séparation et l’extraction des terres rares, du nickel et du cobalt des aimants permanents (RECVAL-HPM, EXTRADE…) sont prometteurs d’une nouvelle filière industrielle. D’où la 5e recommandation du Comes : réaliser une étude technico-économique de la « filière aimant permanent avec terres rares». Le développement d’une installation de remanufacturing d’aimants permanents n’est pas exclu. Il devra être évalué au regard de l’évolution envisagée des technologies d’aimants.
Les piles et accumulateurs concentrent également des métaux stratégiques comme le cobalt, les terres rares, le lithium et le nickel et leur recyclage revêt un caractère stratégique compte tenu des prix élevés et volatils de certains métaux. Les batteries NiMH et Lithium-ion sont actuellement au coeur de ces enjeux. La France manque aujourd’hui d’une filière de recyclage du lithium secondaire. Le couple Eramet et Veolia pourrait s’avérer compétent dans ce domaine, indique le Comes.
En attendant, le marché des piles et batteries nécessite une augmentation significative de la collecte. Dans sa 6e recommandation, le Comes invite les éco-organismes de la filière REP Piles et accumulateurs portables à sensibiliser davantage le public et les acteurs économiques sur la collecte des piles et accumulateurs usagés. De même ils doivent stimuler les investissements dans la R&D et la mise en oeuvre du recyclage. La France ne doit pas non plus négliger le recyclage des métaux critiques contenus dans les batteries de nouvelle génération, (cobalt, nickel, lithium et terres rares) pour favoriser l’émergence d’une offre industrielle française et européenne. Cette 7e recommandation implique une réflexion sur la structuration de la filière de recyclage des batteries industrielles et de la chaîne de valeur de la filière batteries.
Le Comes pour une meilleure caractérisation
Le recyclage des métaux stratégiques dispersés est complexe, souligne le Comes. Cette activité à l’échelle industrielle demande au préalable une caractérisation très fine, des dislocations, des séparations innovantes avant les étapes d’hydrométallurgie ou de pyrométallurgie plus classiques. Cette étape en amont du process industriel fournit entre autres une base de données complète sur les sources de matières premières secondaires. La caractérisation des gisements et des flux doit être également associée à la qualité du démantèlement et du tri pour rentabiliser les opérations de recyclage. Malgré quelques industries de pointe et des travaux de R&D probants, le Comes souligne dans sa 8e recommandation, la nécessité de déployer des technologies de rupture pour améliorer les processus de traitement.
Le Comité pour les métaux stratégiques n’oublie pas le potentiel valorisable des résidus miniers contenant des métaux de base (cuivre, zinc, plomb, nickel) et des métaux rares, associés en faible quantité aux métaux de base (Ga, In, Ta, Ag, W, etc.). Ceux-ci offriraient l’occasion de sécuriser l’approvisionnement français. Enfin, le recyclage des catalyseurs utilisés dans le raffinage pétrolier offre des opportunités de récupérer des métaux comme le molybdène, le vanadium, le nickel, le cobalt et l’alumine. Ils peuvent ensuite être valorisés pour produire des alliages ferreux dans les segments de marché des aciers inox ou aciers carbones. C’est dans cette optique que le Comes dans ses deux dernières recommandations, propose de valoriser les métaux dans certains stocks historiques de résidus miniers et dans les effluents industriels et de créer un guide d’information sur les opportunités de valorisation de ces rejets. Celui-ci présenterait les différentes technologies développées en fonction des métaux ciblés et de la typologie des rejets (aqueux, poussières, mâchefers …).
Par le biais de ses administrations, la DGPR (direction générale de la prévention des risques), la DGE (direction générale des entreprises), la DGRI (direction générale pour la recherche et l’innovation), la DGM (direction générale mondialisation, culture et développement international) ou encore la DGALN (direction générale de l’aménagement, du logement et de la nature), le gouvernement se doit désormais de transformer ces recommandations en mesures concrètes et applicables par les industriels.
En savoir plus :
*Rapport de l’Opecst (Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques) de 2016
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Crédit : Corepile, Triade, CM
