INTRODUCTION
Aujourd'hui, les éléments de terres rares présentent un intérêt particulier pour l'économie mondiale. En particulier, ils sont importants en technologies modernes, telles que les batteries, les écrans matériaux, les convertisseurs catalytiques et les technologies vertes, comme d’éoliennes.
Nous nous intéressons à l’étude de ces éléments, leurs propriétés, leurs applications et le développement des différentes méthodes de séparation permettant d’obtenir ces éléments.
Ce rapport commence par des généralités sur les terres rares. Dans la deuxième partie, les applications technologiques et l’usage de chaque élément des terres rares seront présentés. Dans la troisième partie, on parlera de la production mondiale de ces métaux et le recyclage à partir des différentes méthodes de séparations.
I GENERALITES
I.1 Définition et données de base
Les terres rares (TR) sont de 15 à 17 éléments métalliques du tableau périodique de Mendeleïev (figure 1), aux propriétés chimiques très voisines, qui se trouvent pratiquement toujours associés dans leurs gisements dans la nature, et qui comprend classiquement :
-L'ensemble des 15 lanthanides portant les numéros atomiques successifs 57 à 71 lanthane (La), cérium (Ce), praséodyme (Pr), néodyme (Nd), prométhium (Pm), samarium (Sm), europium(Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb) et lutétium (Lu) - dont seuls 14 existent dans la nature, le prométhium (Pm) n'ayant pas d'isotopes stables(sous-produit à la décomposition de l’uranium).
- L’yttrium (Y), de numéro atomique 39, qui n’est pas un lanthanide, mais dont les propriétés atomiques et chimiques et le rayon ionique sont si proches de ceux des lanthanides qu’il s'y trouve toujours associé dans leurs différents gisements.
- Le scandium (Sc) est aussi appartient des groupes des terres rares, de numéro atomique 21. Mais le scandium ne se concentre pas dans les mêmes gisements, sa problématique d'approvisionnement est distincte de celle des autres terres rares et il n'est pas traité dans le présent panorama.
Les lanthanides ont des masses atomiques qui croissent progressivement avec leurs numéros atomiques, passant d'une masse atomique de 139 pour le lanthane (numéro atomique 57) à 175 pour le lutétium (numéro atomique 71). Les terres rares sont donc de plus en plus lourdes au fur et à mesure que les numéros atomiques augmentent. Pour tous les autres, les lanthanides de faible numéro atomique (La, Ce, Pr, Nd) sont donc qualifiés de terres rares légères, et celles de numéro atomique élevé (Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) de terres rares lourdes. Le classement des lanthanides intermédiaires (Sm, Eu, Gd) est très variable selon les autres, certains les classant comme "intermédiaires", d'autres totalement ou partiellement parmi les légères, d'autres totalement ou partiellement parmi les lourdes, sans qu'il y ait de consensus. L'yttrium, bien que plus léger que tous les lanthanides, est généralement classé parmi les terres rares lourdes du fait qu'il y est préférentiellement associé dans ses gisements (1) .
Les terres rares ne sont donc pas « rares » au sens propre du terme. Certaines, les terres rares légères, jouissent au contraire d’une relative abondance dans la croûte terrestre. Par exemple, le cérium (Ce) est aussi abondant que le cuivre. L’origine du terme «terres rares» provient en réalité de la difficulté à isoler les éléments entre eux.
Les terres rares ont été découvertes à la fin du 18e siècle en Suède à partir de (couleur, lasers…). Puis, se sont diversifiés et étendus. Mais les différents éléments de ce groupe n'ont été découverts et séparés que progressivement au cours du 19e siècle, le dernier élément à en être isolé étant le lutétium en année 1907. Le prométhium est découvert en année 1945 dans des produits de fusion de l’uranium.
Leurs usages ont été très limités, (ferrocérium des pierres à briquet), puis divers usages technologiques ont commencé à apparaître dans les années 1970 (europium pour les écrans cathodiques).Aujourd’hui, on les retrouve dans la plupart des objets fabriqués. Elles sont notamment utilisées pour les productions d’aimants permanents, qui représenté plus de 20% de l’utilisation des terres rares en tonnage, et 53% de la valeur totale du marché.
Outre les aimants permanents, les terres rares sont beaucoup utilisées aujourd’hui comme catalyseurs dans l’industrie pétrolière et automobile (20% en tonnage) et dans certain alliages métalliques (20% aussi en tonnage, près de la moitié pour les batteries). On les retrouve dans les nouvelles technologies (Smartphones, tablettes, ordinateurs, téléviseurs…) mais aussi dans d’autres secteurs très stratégiques tels que l’aviation, l’armement et le secteur des énergies renouvelables (moteurs de voiture électriques ou hybrides, batteries d’éoliennes)
I.2 Propriétés
I.2.1 Propriété Physiques
Les éléments des terres rares ont des propriétés spectrales remarquables, tant en absorption (coloration) qu'en émission (luminescence), utilisées dans les applications de luminophores (écrans, éclairage) et de lasers. Les plus utilisés sont les ions d'yttrium, d’europium (rouge et bleu), de terbium et de thulium (vert), ainsi que de cérium (jaune).
À l’état pur, les lanthanides et l’yttrium, ainsi que le scandium, sont des solides métalliques, la plupart gris-acier (sauf l’europium et l’ytterbium dont la couleur a une tendance jaune pâle.
En matière optique, les électrons 4f, que seules les terres rares possèdent, sont les seuls qui permettent d’ajuster finement les longueurs d’onde d’émission, et donc la couleur souhaitée, notamment pour les lasers et les télévisions. L’europium donne le rouge de la télévision couleur. Le néodyme, l’infrarouge pour les lasers de puissance. L’erbium donne le vert utilisé dans les télécommunications. L’yttrium dopé à l’europium sert pour les écrans de télévision. Les luminophores posent toutefois le problème de fabriquer les matériaux nécessaires à leur production (1) .
Plusieurs éléments des terres rares ont des propriétés magnétiques remarquables, à l'origine d'une de leurs applications majeures, les aimants permanents de haute performance (Samarium-Cobalt et Néodyme-Fer-Bore).
La plupart de ces métaux sont paramagnétiques à température ambiante. Le gadolinium et le terbium deviennent ferromagnétiques en dessous de 289°C et 230°C respectivement. Dysprosium, holmium, erbium et thulium présentent également un passage à un état magnétique ordonné lorsque la température est abaissée. Cet état est connu pour être antiferromagnétique et avoir une structure très compliquée. À des températures encore plus basses, ils subissent une autre transition et devenir ferromagnétique. Le cérium, le néodyme, le samarium deviennent antiferromagnétiques à environ 10°C (2) .
Les températures d'ébullition sont assez élevées (de 1596°C à 3520°C, à l'exception de l'ytterbium qui bout à 1196°C), ce qui rend difficilement utilisable une séparation par distillation fractionnée.
La température de fusion s’échelonne de 799°C (cérium) à 1663°C (lutétium). Comme les densités, elles ont tendance à être croissantes avec le numéro atomique, à l'exception de l'europium et de l'ytterbium.
I.2.2 Propriété Chimiques
Les terres rares s'oxydent plus ou moins rapidement à l'air et à température ambiante, Elles ont tous une tendance à s'oxyder avec un degré d'oxydation de +III (trivalents), il excite aussi les degrés d’oxydation +II pour (Eu, Sm, Nd, Pm, Tm, Yb, Dy, Ho) et +IV pour (Ce, Pr, Tb, Dy, Nd).
Les rayons ioniques des cations trivalents des lanthanides décroissent avec l’accroissement de nombre atomique.
Les électrons de la couche 4f sont particulièrement difficiles à arracher du fait d’un potentiel d’ionisation élevé, et donc aucun autre degré d’oxydation que le degré (III) n’est stable pour les ions lanthanide, à l’exception du cérium et l’ytterbium. Les degrés d’oxydation +IV et +II sont néanmoins également stabilisés lorsque leur couche 4f se retrouve soit vide soit pleine Dans la série des lanthanides, la taille de l’ion varie c’est à dire décroit régulièrement du début à la fin de la série.
Leur configuration électronique est essentiellement caractérisée par la présence de sous couches insaturées 5d1et 4fn avec n varie entre 1 jusqu’à 14 et d'une sous-couche saturée 6s2 (tableau 1).
Tableau 1 : Configurations électroniques des terres rares.
Nom et Symbole | Configuration électronique de l’élément | Configuration électronique de l’élément +3 | Degré d’oxydation |
Lanthane La | [Xe] 5d16s2 | [Xe] 4f0 | 3 |
Cérium Ce | [Xe] 4f15d16s2 | [Xe] 4f1 | 3-4 |
praséodyme Pr | [Xe] 4f3 6s2 | [Xe] 4f2 | 3-4 |
Néodyme Nd | [Xe] 4f4 6s2 | [Xe] 4f3 | 2-3-4 |
Prométhium Pm | [Xe] 4f5 6s2 | [Xe] 4f4 | 2-3 |
Samarium Sm | [Xe] 4f6 6s2 | [Xe] 4f5 | 2-3 |
Europium Eu | [Xe] 4f7 6s2 | [Xe] 4f6 | 2-3 |
Gadolinium Gd | [Xe] 4f7 5d16s2 | [Xe] 4f7 | 3 |
Terbium Tb | [Xe] 4f9 6s2 | [Xe] 4f8 | 3-4 |
Dysprosium Dy | [Xe] 4f10 6s2 | [Xe] 4f9 | 2-3-4 |
Holmium Ho | [Xe] 4f11 6s2 | [Xe] 4f10 | 2-3 |
Erbium Er | [Xe] 4f12 6s2 | [Xe] 4f11 | 3 |
Thulium Tm | [Xe] 4f13 6s2 | [Xe] 4f12 | 2-3 |
Ytterbium Yb | [Xe] 4f14 6s2 | [Xe] 4f13 | 2-3 |
Lutétium Lu | [Xe] 4f14 5d16s2 | [Xe] 4f14 | 3 |
Scandium Sc | [Ar] 4s2 3d1 | [Ar] 3d0 | 3 |
Yttrium Y | [Kr] 5s2 4d1 | [Kr] 4d0 | 3 |
I.3 Classification des terres rares
Les éléments des terres rares sont subdivisés en deux groupes, soit les terres rares légères (scandium, lanthane, cérium, praséodyme, néodyme, prométhium et samarium) sont les plus abondantes et les terres rares lourdes (yttrium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutétium), les moins abondantes leurs gisements sont plus petits et plus rares, leur prix est donc plus élevé.
L’importance pour les terres rares légères du cérium et dulanthane, et pour les terres rares lourdes, du terbium, de l’europium et du dysprosium).
Dans la mine, ces éléments sont trouvés à faible concentration sous forme d’oxydes. On trouve toujours des terres rares lourdes dans les gisements de terres rares légères et réciproquement.
Les gisements de terres rares légères sont très nombreux, parfois très importants. Ils sont répartis dans un grand nombre de pays. À l’opposé, les gisements de terres rares lourdes sont rares et de petite taille(3) .
II APPLICATIONS
Les principaux secteurs d'utilisation sont représentés dans la figure 2 entre les années 20011 et 2016.
v Les aimants permanents :
Ø la production d’aimants est l’application prépondérante dans laquelle les terres rares sont utilisées. La demande en aimants permanents des terres rares augmente de 21% entre néodyme, le samarium, le terbium et le praséodyme largement utilisés pour production d’aimants du type NdFeB, Sm-Co et SmFeN.
Ø Les aimants permanents NdFeB contiennent de 30% de néodyme. Ils représentent près de 25% d’aimants produits dans le monde.
Ø La production mondiale en année 2014 est évaluée à 79500 tonne pour NdFeB et 1300 tonne pour Sm-Co(4) .
v Polissage :
Ø Soit : 65% cérium, 32% lanthane, 3% de praséodyme.
Ø Les poudres de cérium polissent mieux que toute autre substance le verre ou le
silicium. A noter que le polissage à l’oxyde de cérium est plutôt de type chimique que
mécanique.
silicium. A noter que le polissage à l’oxyde de cérium est plutôt de type chimique que
mécanique.
Ø Applications: lunettes (2 grammes par verre), optique de précision, appareils.
v Catalyseurs :
Ø Les terres rares entrent également dans la production pétrolière, dans des réactions d’hydrogénation ou de déshydrogénation et leur apport dans les différentes opérations de craquage catalytique ont permis des accroissements de production et de capacité.
Ø Les terres rares sont utilisées dans les peintures comme agent siccatif et stabilisateur thermique du plastique.
Ø La catalyse automobile représentait 13% des usages mondiaux du cérium en 2012.
v Création de Verre :
Ø Soit: 66% cérium, 23% lanthane, 3% néodyme, 1% praséodyme.
Ø les terres rares sont utilisées en verrerie comme colorants, stabilisateurs et absorbeurs et comme modificateur augmentant l’indice de réfraction tout en diminuant la dispersion dans le verre de haute qualité.
Ø Le verre au lanthane est abondamment utilisé dans l’optique des appareils photographiques et des caméras.
Ø Le cérium est utilisé dans les écrans de télévision comme absorbeur de UV et comme polisseur du verre afin d’obtenir du matériel d’optique de grande qualité comme les lentilles de cameras digitales et des télescopes
Ø Le verre dope au néodyme est un matériau pour lasers.
Ø L’oxyde de lanthane accroît l’indice de réfraction et diminue la dispersion de la
lumière. Il est naturellement employé en optique de précision (appareils photographiques, microscopes, télescopes…).
lumière. Il est naturellement employé en optique de précision (appareils photographiques, microscopes, télescopes…).
v Batteries :
Ø Les terres rares sont abondamment utilisées dans la production de batteries ou piles rechargeables.
Ø Toutes les voitures hybrides et autres voitures électriques disposent de batteries de grandes capacités faites de composés de terres rares.
Ø Les batteries NiMH (Nickel Métal Hydride) ont une électrode négative en alliage lanthane penta nickel (LaNi5). Ces batteries rechargeables ont remplacé les batteries nickel-cadmium ont aujourd’hui de nombreuses applications. On les retrouve dans une multitude d’appareils électroniques portatifs (4) .
v Eclairage-écrans:
Ø Soit; 69% yttrium, 11% cérium, 9% lanthane, 5% europium, 5% terbium, 2%
gadolinium.
gadolinium.
Ø Eclairage : en particulier, les lampes fluo-compactes.
Ø Ecrans : les couleurs de base RVB (rouge, vert, bleu) des écrans ACL (affichage à cristaux liquide) ou plasma sont obtenues grâce à l’yttrium, l’europium et le terbium.
Le tableau 2 représenté l’application de chaque élément de terres rares (5) .
Tableau 2 : L’utilisation de chaque élément de terres rares.
Terres rares | Utilisation |
Piles rechargeables, fibres optique. | |
Polissage du verre, transistors, convertisseurs catalytique. | |
Aimants de forte puissance, télémétrie. | |
Aimant de forte puissance, coloration jaune. | |
Erbium | Coloration du verre, fibres optiques, lasers médicaux. |
Yttrium | Lampes fluorescentes, isolants thermiques, Luminophores, céramiques, alliages métallurgiques, Lasers,catalyse. |
Holmium | Aimant de forte puissance, Coloration du verre, dopage de cristaux lasers. |
Rayons X, lasers. |
Aimants de forte puissance, guidage d’armement, rayons X, Aimants permanents, optique, médecine, nucléaire. | |
Écrans plats, tubes phosphorescents, luminophores optiques, nucléaires. | |
Technique médicales, réacteurs nucléaire, lasers, aimants permanents, alliages métallurgiques, luminophores. | |
Tubes phosphorescents, aimants permanents, Dopage de composants électroniques. | |
Aimants de forte puissance, surveillance des radiations, alliages métallurgiques, optiques, nucléaire. | |
Traceur, alliage métalliques. | |
Énergie atomique. | |
Médecine, dopage de cristaux lasers, catalyse. | |
Techniques médicales, acier inoxydable, mesures sismiques, métallurgie. |
III PRODUCTION ET RECYCLAGE
III.1 Production
En 2014, la production minière mondiale de terres rares aurait avoisiné les 143000 tonnes (figure 3).
Au cours de la période 1966-1984, le premier pays producteur de terres rares était les États-Unis, avec plus de 60% de la production mondiale.
À partir de 1985, la production mondiale a diminué progressivement, ne comptant plus que pour un tiers en moyenne sur la période 1985-1992. Les unités de séparation et de raffinage ont fermé en 1998. La production des États-Unis s’est alors réduite de 75 %, ne représentant plus que 5 % de la production mondiale en 2002, date de l’arrêt de la production minière.
La chute de ce producteur s'était expliquée principalement par la baisse de compétitivité des États-Unis vis-à-vis de la Chine. En effet, sur la même période, le gouvernement chinois a encouragé les exportations de Terres Rares.
Entre 1985 et 1995, la part de la Chine dans la production mondiale est ainsi passée de 21% à 60%. Entre 1995 et 2012, cette part était en moyenne de 88%. Puis entre 2005 et 2010, elle est passée à 97%. Elle est revenue à 88% (125,84 kilo tonne) en 2014.
La production dans certains pays est plus faible par rapport à la Chine, par exemple ; Australie qui ce produit 5% (7,15 kilo tonne), États-Unis 3,5% (5 kilo tonne), Russie 1,9% (2,717 kilo tonne) et tous les autres pays sont produits 1,6% (2,288 kilo tonne) (6) .
Figure 3 : Répartition de la production de minière mondiale de terres rares en 2014.
III.2 Recyclage
La séparation des métaux des terres rares est une opération techniquement difficile, à cause des propriétés physico-chimiques qui sont très proches. En effet, les métaux présentent, des températures de fusion élevées (800°C à 1700°C) ils sont très réducteurs et particulièrement réactifs à l'état fondu (7) .
Les techniques de préparation sont rassemblées dans le tableau 3 leur mise en œuvre est liée aux températures de fusion et d'ébullition des différentes terres rares.
Tableau 3 : Méthodes de préparation des métaux de terres rares.
Les terres rares | Les techniques de préparation |
La Ce Pr Nd | Electrolyse des chlorures fondus ou électrolyse des fluorures fondus (oxydes) ou calciothermie. |
Y Gd Tb Lu | Calciothermie des fluorures ou des chlorures, puis distillation et condensation à l'état solide. |
Dy Ho Er | Caldométrie ou lithiothermiedes fluorures, puis sublimation. |
Sm Tm Yb Eu | Lanthanothermie au cours de laquelle la terre rare distille. |
III.2.1 La séparation des terres rares à partir des minerais
La figure 4 représente les trois minerais donnant naissance aux terres rares.
v La bastnaésite : qui est un fluoro-carbonate majoritairement constitué des éléments Ce, La, Y et Eu associés aux ions carbonate et fluorure. Le minerai contient de 7 à 10% de terres rares.
v La monazite : qui est constituée surtout des espèces Ce, La, Nd et Th associées aux ions phosphates. Le minerai de base contient beaucoup de thorium et d’uranium, qu’il faut éliminer, ce qui représente un problème de plus. Cette filière est presque totalement abandonnée pour cette raison. Sinon, le composé brut est enrichi à 60% en terres rares par séparation magnétique.
v La xénotime : qui est un phosphate d’yttrium, un sous-produit de la production d’étain. Cette filière est exploitée en Malaisie. Ce phosphate contient 55% d’oxydes de terres rares.
Figure 4 : Les différents minerais des terres rares.
III.2.2 Les étapes de séparation
Chaque gisement de terres rares est unique et les processus de séparation et d’enrichissement doivent être développés pour chaque site. Malgré tout, les différentes étapes d’extraction et de concentration restent assez similaires (figure 5):
La première action consiste à écraser et à broyer finement le minerai pour rendre les terres rares plus accessibles. L’étape suivante vise à obtenir un concentré par séparation physique. On entend par là, l’utilisation de procédés tels que la flottation, la séparation gravitaire ou magnétique ou de leurs combinaisons. Après ce traitement, on a un mélange des minéraux terres rares que l’on appelle terres rares primaires. Les concentrés subissent ensuite un processus de dissolution chimique complet des minéraux et des terres rares. C’est à partir de ces solutions qu’elles sont extraites puis raffinées par précipitation, par échange ionique ou par extraction liquide-liquide. Elles peuvent être séparées pour produire des métaux avec plus de 99,9% de pureté 
Figure 5 : Procédé d’extraction et de séparation des terres rares à partir des minerais.
III.2.3 Le recyclage des aimants permanents à base de terres rares
Les aimants permanents à base de terres rares sont divisés en deux catégories distinctes : les aimants néodyme-fer-bore (NdFeB) et les aimants samarium-cobalt (Sm-Co).
Première catégorie : NdFeB consiste en une phase matricielle de stœchiométrie Nd2Fe14B entourée de parties riches en néodyme (Nd) et contenant des adjuvants de terres rares telle que praséodyme(Pr), gadolinium(Gd), terbium(Tb) et dysprosium(Dy), mais aussi d’autres éléments comme du cobalt, vanadium, titane, zirconium, molybdène ou encore du niobium (9) .
La phase magnétique Nd2Fe14B appartient au système hexagonal. Elle peut être décrite par une alternance de plans : ceux contenant les trois types d’atomes, situés en z=0, 1/2 et 1, et ceux ne contenant que le fer, disposés entre ces plans. Le motif élémentaire est représenté sur la figure 6 (10) .
Figure 6 : Structure de Nd2Fe14B.
Deuxième catégorie : Pour les aimants de type Sm-Co (figure 7), deux stœchiométries différentes sont possibles, SmCo5 et Sm2Co17. Contrairement aux aimants NdFeB, aucune autre terre rare n’est insérée dans l’alliage comme adjuvant, mais des métaux de transition, tels que le fer, le zirconium ou le cuivre s’y retrouvent fréquemment (9) .
Dans ce diagramme, il ressort dans la région où le cobalt est en excès, que SmCo5 est métastable au-dessous de 805°C environ et se décompose spontanément en Sm2Co7 et Sm2Co17 dans la plage 750-805°C. SmCo5n’existe donc à température ambiante que sous une forme métastable, initiée par une trempe le diagramme se représenté sur le figure 8 (10) .
Figure 8 : Diagramme de phase simplifié des composés Sm-Co.
La maille de SmCo5 appartient au système hexagonal (figure 9). Les dimensions de la maille élémentaire sont a = 4,9970 Å et c = 3,9780 Å. La masse molaire de l’alliage vaut 445,04 g/mol (10) .
Figure 9 : Structure de Sm-Co.
Ø Les procédés de recyclages.
Méthode d’hydrométallurgie :Est une méthode de récupération des aimants permanents, premièrement, dissous dans des acides forts puis les terres rares sont sélectivement précipitées sous la forme de sulfates, d’oxalates ou de fluorures , Le choix de l’acide pour la lixiviation dépend du traitement ultérieur de la solution. Par exemple, les acides nitrique (HNO3) ou chlorhydrique (HCl) sont préférés pour un procédé d’extraction par solvants alors que l’acide sulfurique (H2SO4) est utilisé pour une précipitation sélective. Les sels de terres rares peuvent alors être séparés de la solution par une simple filtration. Une fois les sels de terres rares récupérés, les oxydes de terres rares peuvent être obtenus par calcination.
Méthode de la pyrométallurgie :Certains procèdent permettant de l’extraction des terres rares à partir de la fusion des métaux de transition (extraction des métaux liquides). Néanmoins, malgré l’utilisation de mélanges eutectiques, une grande quantité d’énergie est nécessaire à la fusion des métaux et la séparation des terres rares entre elle n’est pas envisageable.
L’extraction en phase gazeuse :L’extraction en phase gazeuse propose de transformer les métaux en chlorures volatils pour ensuite les séparer en fonction de leur différence de volatilité. L’extraction des terres rares par chloration nécessite alors des températures de travail très élevées et de longs temps de réaction. Les espèces en phase gazeuse sont acheminées par un gaz porteur dans un four tubulaire avec une température croissante. Les chlorures métalliques sont alors déposés à différents endroits dans le tube du réacteur. Les chlorures de terres rares anhydres sont déposés dans la zone de température supérieure (800-900°C) alors que les chlorures de métaux de transition sont récupérés dans la zone de température inférieure(11) .
Tableau 4 : Résumé des méthodes de recyclage des aimants détaillant leurs avantages et inconvénients.
Méthode | Avantages | Inconvénients |
Procédés hydrométallurgies | · applicables aux déchets broyés, aux variations de compositions et d’oxydations. · procédés similaires à ceux de l’extraction minière de terres rares. · séparation des terres rares entre elles. | Ø nombreuses étapes nécessaires pour la recréation d’un aimant. Ø consommation d’énergie et de produits chimiques importante Ø génération de déchets liquides. |
Procédés Pyrométallurgiques | · applicables à tous types d’aimants et de compositions. · pas de rejet de solvant. · obtention directe d’un alliage de terres rares sous forme métallique. | Ø consommation intense d’énergie. Ø non applicables aux aimants oxydés. Ø grandes quantités de déchets solides en fin de procédés électrolytiques. |
Extraction en phase gazeuse | · applicable pour tous types d’aimants et de composition. · pas de rejet de solvant. | Ø large consommation de gaz chlorés. Ø faible durée de vie des installations (corrosion sévère). Ø toxicité importante. |
CONCLUSION
Le but de ce travail est d’étudier les terres rares et de connaître les méthodes de recyclage. Ces éléments sont importants dans la vie quotidienne, leurs applications technologiques sont largement répandues.
A partir de l’étude bibliographique, on constate que dans la nouvelle technologie, les terres rares se retrouvent dans tous les objets technologiques contribuant notablement au développement d’énergies vertes principalement par l’intermédiaire d’aimants permanents à base de terres rares. Les aimants permanents NdFeB ou Sm-Co sont largement utilisés. La principale problématique vécue à nos jours traite le recyclage des terres rares à partir des déchets ménagers, par exemple recyclage à partir des verres, lampes et tubes fluorescent, télécommandes...
A cet égard il semble intéressant de faire une étude bibliographique sur le recyclage et la valorisation des terres rares.
BIBLIOGRAPHIE
1. k. bru, p. christmann, j.f. labbé, g. lefebvre. panorama du marché des terres rares 2014. centre scientifique et technique. france : brgm/rp-64330-fr, 2015. p. 3.
2. marino, robert. propriétés magnétiques et optiques de monocristaux dopés terres rares pour l’information quantique. université lille 1 - sciences et technologies. lille : hal, 2012. pp. 20-21.
3. hetzel, m. patrick et bataille, mme delphine. les enjeux stratégiques des terres rares et des matières premières stratégiques et critiques. s.l. : sénat, 2016. p. 17_18.
4. yacine, saidi et guendouz, mimoun. les terres rares. universite dr. tahar moulay saida. s.l. : république algérienne démocratique, 2015. pp. 27-28.
5. beaucher-perras, renaud. gestion des terres rares résiduelles en contexete québécois. université de sherbrooke. 2014. p. 13.
6. lefebvre, g. et al, pecht et. panorama du marché des terres rares. centre scientifique et technique. s.l. : brgm/rp-64330-fr, 2015. p. 133.
7. marielle, asou. etude des terres rares en tant que poison consommable pour le contrôle des cycles allonges pour les reacteurs electrogenes. université paris xi orsay. paris : fr9601020, 1995. pp. 33-34.
8. serge, alex. la séparation et la purification des terres rares : un beau casse-tête. [en ligne] 17 03 2015. [citation : 8 04 2019.] https://www.researchgate.net/publication/273693204.
9. celine, bonnaud. vers une méthode de recyclage et de valorisation des aimants permanents à base de terres rares. universite grenoble alpes. france : hal, 2018. p. 34.
10. katia.chouarbi. micromoulage de films épais de sm-co. université paris sud. paris : ecole doctorale, 2013. pp. 26-28.
11. celine, bonnaud. vers une méthode de recyclage et de valorisation des. universite grenoble alpes. s.l. : hal, 2017. pp. 39-41.
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