⛏️ D’abondants déchets miniers européens contiennent des terres rares, mais il y a un problème...

Des déchets issus d’anciennes activités charbonnières européennes renferment des terres rares. Une étude publiée dans Scientific Reports a analysé quatre échantillons provenant d’Espagne, de Pologne et de Slovénie : les résultats montrent un potentiel minéral réel, mais il y a un problème... pour le moment.

Les terres rares regroupent plusieurs éléments utilisés dans les aimants, l’électronique et certaines technologies énergétiques. Leur concentration totale variait de 159,72 à 221,89 parties par million selon les échantillons. Une partie par million correspond ici à environ un gramme de matière pour une tonne de déchet.

Un morceau de charbon devant une centrale électrique.

Un morceau de charbon devant une centrale électrique.
Image Wikimedia

L’échantillon le plus riche provenait du site espagnol de La Matona, avec 221,89 parties par million. Les chercheurs l’ont donc retenu pour des essais supplémentaires : ils ont tenté de concentrer les terres rares avec des méthodes peu énergivores comme la gravité, le magnétisme, l’électricité statique ou la flottation.

Ces méthodes physiques n’ont produit malheureusement qu’un enrichissement négligeable. Les terres rares n’étaient pas regroupées dans une fraction facilement séparée. Les analyses montrent qu’elles apparaissent sous forme de phases minérales rares et très fines, étroitement mêlées au quartz et à des minéraux riches en aluminium et en silicium.

L’équipe a aussi testé plusieurs solutions chimiques pour dissoudre les éléments recherchés. L’eau et l’acide acétique, principal acide du vinaigre, se sont révélés ici aussi inefficaces. L’acide chlorhydrique chauffé à 60 °C a augmenté les quantités dissoutes, mais sans atteindre un niveau jugé adapté à une récupération pratique dans les conditions étudiées.

Ces observations bloquent pour le moment une transformation directe de ces résidus en une nouvelle source industrielle. Les teneurs mesurées restent intéressantes pour documenter les ressources secondaires européennes. Cependant, la faible concentration et l’association intime avec d’autres minéraux compliquent les traitements et pourraient augmenter la consommation de produits chimiques.

L’étude porte sur quatre matériaux précis et sur des essais réalisés en laboratoire. Elle ne permet donc pas d’écarter d’autres déchets charbonniers plus favorables. De futurs travaux devront cibler d’autres sites ou développer des procédés plus sélectifs.

GI
gimmick

A mon sens, la priorité serait de tester la dissolution avec du beaujolais nouveau.

BI
Biscotte

Du coup ces déchets restent quand même stockés sur place ? Je me demande si les retraiter pourrait être utile même sans récupérer beaucoup de terres rares.

Père Trottard

Ces terres rares, pas si rares pour certains, sont surtout utiles à la miniaturisation de nos composants industriels. En reserver à la reherche medicale et en physique suffirait largement sans gros dépends pollueurs... De cette façon nous aurions bientôt de gros téléphones et de bonnes grosses batteries dans de grosses automobiles ! Et alors ???. On change de braquet on a dit, sinon : foutue la planète !!!

KR
Kroco_8

221 grammes par tonne si j'ai bien compris, ça paraît vraiment peu. Même avec un meilleur procédé, est-ce que le transport et le traitement ne coûteraient pas plus cher que ce qu'on récupère ?

VI
vieuxcrabe

Kroco_8, c'est aussi la question que je me pose. J'ai connu les terrils du Nord quand ils étaient surtout vus comme des montagnes de déchets. Aujourd'hui on leur trouve parfois une valeur, mais si on doit déplacer et traiter des tonnes pour quelques centaines de grammes, le calcul doit être serré.

TI
TitouB

Mais du coup si les grains sont trop petits, on peut pas les broyer encore plus pour mieux les séparer après ? Ou ça rend justement le truc encore pire ?

MO
Moka17

TitouB, justement, broyer davantage peut parfois libérer les grains utiles, mais s'ils sont déjà très fins et mélangés aux autres minéraux, ça peut surtout compliquer la séparation et coûter plus d'énergie.

GI
GigiZ

Ce serait utile de comparer plusieurs terrils avec exactement le même protocole. Avec seulement quatre échantillons, on peut très bien passer à côté d'un site beaucoup plus facile à exploiter.

BI
Biscotte

Je me demande à quoi ressemblent ces grains au microscope, on arrive vraiment à distinguer les terres rares des autres minéraux à l’œil sur les images ?

avatar
QJ

Le problème est la couleur anthracite des matériaux.
J'ai des notions d'analyses spectrales de flux industriels et au jour d'aujourd'hui, pour un résultat de broya de 1 mm cube, c'est pas "topissime"...

  • À 1 mm, vous êtes à la limite physique basse des systèmes de tri optique/XRT par éjection d'air...
  • La couleur anthracite empêche l'utilisation des analyseurs spectraux dit "proche infrarouge", trop d’absorption, on se retrouve avec un signal qui est dans le seuil de bruit des meilleurs capteurs du marché.

Si le but est de mesurer en continu la composition chimique globale d'un flux, sur convoyeur, sans contact, la spectrométrie PGNAA... Mais cela coûte un pont et il faut broyer finement donc c'est très très cher en investissement.

L'appareil bombarde le flux de broyats avec des neutrons, provoquant l'émission de rayons gamma dont le spectre révèle instantanément la concentration élémentaire.
Il donne en temps réel la teneur en cendres, l'humidité, le taux de carbone (pour évaluer la valeur calorifique résiduelle), le soufre (pyrite) et la silice.

Par soustraction vous avez le ratio matière à extraire à haute valeur ajoutée.
Mais vous n'avez pas encore de procédé pour séparer la matière et aujourd'hui la seule solution : Le four électrique.

Bref il faut broyer, analyser le ratio puis passer à la fonderie, tout cela n'est pas rentable et bien trop polluant.

Qui voudrait ce genre de broyeurs et/ou de fonderie près de chez soi ?

BI
Biscotte

Et est-ce qu’on pourrait récupérer autre chose en même temps pour que le traitement devienne rentable ?