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Un pilote de flottation a été élaboré avec succès dans la halle expérimentale du BRGM, afin de recycler les terres rares contenues dans les déchets miniers. © BRGM

ENVIREE : exploiter les déchets miniers pour favoriser l’indépendance en terres rares de l’Europe

10.01.2017
Le projet d’envergure européenne ENVIREE vise à démontrer la viabilité économique de nouvelles méthodes de production de terres rares à partir de déchets miniers.

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Lancé en 2015 pour une durée de 3 ans, le projet ENVIREE (ENVIronmentally friendly and efficient methods for extraction of Rare Earth Elements from secondary sources) s’inscrit dans le programme européen ERA-MIN, qui vise à développer la recherche et les marchés de matières premières non énergétiques.

L’Europe, consciente de sa dépendance en métaux, développe depuis 2008 une politique européenne des matières premières minérales non énergétiques. Celle-ci a pour objectif d’assurer un accès durable et à des coûts raisonnables aux ressources minérales non énergétiques.

Exploiter les déchets miniers pour produire des terres rares

Le projet européen ENVIREE vise à démontrer la viabilité économique de nouvelles méthodes de production de terres rares à partir de déchets miniers, pour favoriser l’indépendance en terres rares de l’Europe. © BRGM

Démontrer la viabilité économique de nouvelles sources de terres rares

Le groupe des terres rares rassemble 17 éléments métalliques présents en traces dans la plupart des  environnements naturels. Bénéficiant de propriétés très recherchées et éléments indispensables pour l’industrie des nouvelles technologies et technologies de pointe (notamment pour les équipements de production d’énergie renouvelable), les terres rares font partie des métaux dits stratégiques. Aujourd’hui, ces éléments présentent un risque de rupture d’approvisionnement, soit parce qu’il n’existe pas encore de matériaux de substitution ou de procédés de recyclage viables, soit parce que leur production est concentrée entre les mains d’un nombre restreint de pays, pour certains politiquement et économiquement instables.

ENVIREE vise le développement de méthodes d’extraction de terres rares à partir des déchets miniers (essentiellement des déchets minéralurgiques et métallurgiques). Ces déchets sont généralement stockés à proximité des mines, en activité ou abandonnées, et sont issus de traitements qui visent ou qui visaient à récupérer des métaux de base, de l’or, ou du tungstène. Il est aujourd’hui possible d’envisager des opérations de valorisation de ces résidus lorsque les volumes, les contenus en terres rares et l’accessibilité de ces terres rares rendent les opérations économiquement viables.

Le projet s’articule autour de 3 thématiques :

  • Recherche : développer pour différents stériles de nouveaux procédés d'extraction, respectueux de l'environnement et économiquement viables ;
  • Sensibilisation : promouvoir des actions d’éducation, de formation et de diffusion des résultats ;
  • Economie : transférer les résultats de la recherche vers le tissu industriel.

Améliorer la connaissance des procédés appliqués aux minerais et aux déchets miniers

Afin d’étudier et développer des procédés d’extraction de terres rares à partir de déchets miniers, une cinquantaine de sites ont été évalués en Europe et en Afrique du Sud. Parmi ces sites, deux ont été sélectionnés pour développer des schémas de retraitement : il s’agit d’un ancien site minier de tungstène situé au Portugal, ainsi que d’une mine d’or suédoise qui produit des résidus d’extraction contenant de la monazite (minéral porteur de terres rares).

Après une première étape de caractérisation des stériles, le BRGM a eu la charge de développer et d’optimiser des schémas de retraitement minéralurgiques de façon à concentrer les minéraux porteurs de terres rares de ces stériles. Les étapes ultérieures de lixiviation de ces concentrés sont assurées par le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (site de Marcoule).

Au sein de la halle pilote du BRGM, plateforme d’innovation technologique dédiée au traitement des minerais et des déchets, les déchets miniers provenant du site suédois sont traités au moyen d’un pilote de flottation développé spécifiquement dans le cadre du projet. Le concentré de flottation obtenu, enrichi en minéraux porteurs de terres rares, est ensuite préparé par séparation magnétique afin de produire un concentré riche en monazite, elle-même porteuse des terres rares. Le schéma de traitement du déchet minier portugais intègre, quant à lui, une étape de concentration gravimétrique (séparateur Mozley) suivi par d’une séparation magnétique. Ces schémas de traitement ont été développés à partir d’essais de laboratoire puis ont été déclinés à l’échelle de pilote de production portant sur une tonne de minerais pour chacun des sites.

Un pilote de flottation a été élaboré avec succès dans la halle expérimentale du BRGM, afin de recycler les terres rares contenues dans les déchets miniers. © BRGM

Un pilote de flottation a été élaboré avec succès dans la halle expérimentale du BRGM, afin de recycler les terres rares contenues dans les déchets miniers. © BRGM

Une opportunité pour la recherche et l’industrie

La finalité du projet ENVIREE est de démontrer la viabilité économique et environnementale du retraitement des déchets miniers et de la récupération de leur contenu en terres rares et autres métaux d’intérêt économique, dans l’optique de diversifier les sources d’approvisionnement pour l’Europe.

Au-delà des enjeux propres à la filière des terres rares, ce projet s’intéresse également à démontrer qu’il est possible d’utiliser la valeur ajoutée des éléments métalliques contenus dans les déchets miniers pour faciliter et encourager les processus de retraitement et de remédiation d’anciens sites miniers. Cela ouvre la voie à une facilitation des opérations de retraitement qui se heurtent souvent à des problématiques de viabilité économique des opérations. La prise en compte, dans le bilan économique, des impacts environnementaux évités (consommation évitée de matières premières en particulier, remédiation des pollutions potentielles associées à ces stockages historiques) du fait des opérations de retraitement contribue, dans leur ensemble, à faire des projets de retraitement des déchets miniers des opérations d’intérêt économique et sociétal.

POUR ALLER PLUS LOIN

Visitez le site web du projet ENVIREE

Lire le dossier "Enjeux des géosciences" sur les terres rares

Lire le Panorama 2014 du marché des terres rares

En savoir plus sur l'action "Carnot filière" Extra&Co pour les industries extractives et de première transformation

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