Recycler les aimants au néodyme des disques durs d'ordinateurs avec du chlorure d'ammonium
Des chercheurs allemands du projet NEO-CYCLE adaptent un procédé de recyclage breveté pour récupérer les terres rares sans acide chlorhydrique classique
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Des chercheurs allemands mettent au point deux procédés chimiques pour extraire le néodyme, le fer et le bore de disques durs d'ordinateurs mis au rebut. Ces travaux, menés dans le cadre du projet NEO-CYCLE de l'Union européenne, visent à récupérer localement les terres rares afin d'approvisionner les moteurs de chaque nouveau véhicule électrique et de chaque éolienne sans dépendre du raffinage à l'étranger.
Adapter un procédé breveté de recyclage de lampes aux aimants permanents
Environ 90 pour cent de l'approvisionnement européen en néodyme provient de Chine, selon l'Institut Fraunhofer de technologies céramiques et de systèmes (IKTS). En outre, d'importants volumes de ferraille d'aimants européens sont expédiés en Chine pour y être traités chimiquement avant que les entreprises ne rachètent les composés raffinés. Pour rompre ce circuit d'approvisionnement, des chercheurs de la TU Bergakademie Freiberg ont adapté une approche issue d'un brevet existant, initialement mis au point pour traiter les tubes fluorescents — une invention désormais réaffectée au traitement des déchets électroniques, comme le rapporte Interesting Engineering.
La technique repose sur la chloruration à l'état solide. Au lieu de plonger la ferraille dans de l'acide chlorhydrique standard, les ingénieurs mélangent des aimants néodyme-fer-bore pulvérisés avec du chlorure d'ammonium solide. Le chauffage du mélange transforme les métaux en chlorures métalliques secs et libère une solution concentrée d'ammoniac. Les essais en laboratoire montrent que cette réaction extrait la quasi-totalité des métaux des déchets magnétiques tout en utilisant des volumes de produits chimiques inférieurs à la lixiviation à l'acide liquide.
L'extraction électrochimique sépare le bore avant l'hydrométallurgie
Parallèlement à la chloruration à l'état solide, l'équipe de recherche teste une voie électrochimique pour traiter les déchets de disques durs. Les techniciens placent des débris d'aimants pulvérisés dans un réacteur électrochimique rempli d'acide sulfurique dilué comme électrolyte. La réaction électrique entraîne le bore dans un flux liquide séparé, qui peut ensuite être concentré pour des clients industriels de la chimie et de la pharmacie.
Après l'une ou l'autre réaction initiale, les spécialistes chimistes du Fraunhofer IKTS appliquent un traitement hydrométallurgique sélectif. Cette étape secondaire isole le néodyme et le fer sous forme de composés salins de haute pureté. Les sels métalliques récupérés fournissent des matières de base pour la production d'engrais, la génération d'hydrogène et la fabrication de nouveaux alliages, soutenant les objectifs de durabilité circulaire dans de multiples secteurs manufacturiers.
Des essais en laboratoire à une usine pilote de récupération
L'initiative NEO-CYCLE, d'une durée de quatre ans, s'inscrit dans le programme de financement Horizon Europe de l'Union européenne. Après avoir mené des essais à l'échelle du laboratoire sur des disques durs d'ordinateurs mis au rebut, le consortium prépare la conception et la construction d'une usine pilote industrielle afin de tester un débit continu dans des conditions de production, faisant progresser l'innovation en économie circulaire à travers l'Europe.
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