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Recyclage par voie biohydrométallurgique de métaux de hautes technologies issus de déchets d’équipements électriques et électroniques

 

 Printed Circuit Boards (PCBs)

Personne responsable : Fanny Lambert (PhD student)

 

Superviseurs: Ir. David Bastin, Pr. Stoyan Gaydardzhiev

Partenaire industriel : Comet Traitements SA 

Financement : Fonds de la Recherche Scientifique – Bourse FRIA

Durée du projet : 2 ans, reneuvelable 

 

Mots Clés : recycling, biometallurgy, printed circuit boards (PCBs), Waste electrical and electronic equipment (WEEEs), gallium, indium, rare earth.

 

 Figure 1 : Printed Circuit Boards (PCBs)                                       

 

Contexte

Le déploiement de technologies respectueuses de l’environnement et le développement de biens de consommation de haute technologie a pour conséquence une forte augmentation de la demande de certaines matières premières. Ainsi, les panneaux photovoltaïques, les éoliennes, les voitures électriques, les écrans plats, les téléphones portables, les ordinateurs, etc. nécessitent une grande variété de matériaux comme l’antimoine, le tantale, l’indium, le lithium, les terres rares, le gallium, etc. Les prévisions indiquent que plusieurs d’entre eux (gallium, indium, germanium, néodyme, platine et tantale) vont connaître une croissance de la demande particulièrement élevée. L’approvisionnement en ces matières premières stratégiques sera un challenge important pour l’Europe de demain. Le recyclage apparait comme une solution à la sécurisation de l'approvisionnement et à la préservation des ressources de matières premières stratégiques. 

 

Objectifs

Le projet vise au développement d’un procédé innovant permettant la récupération de certains métaux critiques (gallium, indium, terres rares) de déchets de circuits imprimés. Le procédé est basé sur les techniques de l’hydrométallurgie, et en particulier de la biométallurgie, qui permet de limiter les impacts environnementaux comme la production de déchets résiduels, la dépense énergétique et la consommation de réactifs. L’hydrométallurgie s’inscrit comme une alternative à la pyrométallurgie, qui est une technique efficace pour récupérer certains métaux (cuivre, métaux précieux, etc.) de déchets électroniques mais qui ne permet pas la récupération de certains métaux critiques, comme le gallium et les terres rares, qui sont perdus dans le procédé.

 

Figure 2 : Tableau périodique qui indique le OSR (Old Scrap Ratio) pour 60 métaux, c’est-à-dire la quantité de métal issue du recyclage post-consommation par rapport à la production secondaire totale de ce métal (recyclage pré-consommation et recyclage post-consommation). Ce tableau indique que le recyclage de gallium et d’indium issus de biens de consommation hors d’usage représente <1% de la production secondaire totale (United Nations Environment Programme, 2011). 

 

Innovation technologique

La récupération de l’indium, du gallium et des terres rares issus de biens de consommation hors d’usage est peu, voir pas, développée industriellement. Seuls quelques procédés industriels existent pour recycler les chutes de production de certaines applications très spécifiques, dans lesquels les métaux critiques sont bien identifiés et présents en quantité relativement importante. Le projet vise quant à lui la récupération de ces métaux dans des produits hors d’usage, où ils sont disséminés dans la matière mais où l’importance du flux disponible peut rendre l’opération économique. 

 

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