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Métallurgie des platinoïdes - Études de cas industrielsArticle de référence | Réf : M2394 v1
Auteur(s) : Pierre BLAZY, Yves JEHANNE
Date de publication : 10 déc. 2002
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Élaboration et recyclage des métaux (133 articles en ce moment)
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Les catalyseurs à base de métaux précieux sont employés dans l’industrie et dans les transports.
Dans l’industrie, les toiles de platine rhodié (90 % Pt, 10 % Rh environ) sont utilisées pour l’oxydation en phase gazeuse de l’ammoniaque lors de la fabrication de l’acide nitrique. Toujours sous forme de toile, le platine sert à fabriquer l’acide cyanhydrique, produit de base pour les plastiques et les sels servant aux dépôts galvaniques.
Les catalyseurs des réactions d’hydrogénation des hydrocarbures sont des platinoïdes déposés sur un support d’alumine poreux. Le platine représente 0,5 à 1 % de la masse catalytique et le rhodium , dans une proportion Rh/Pt = 0,3 à 0,5 % augmente la durée d’activité du catalyseur. Il existe des catalyseurs au palladium pour les oléfines et la déshydrogénation. D’autres réactions d’hydrogénation utilisent du palladium dispersé dans du carbone (Pd-C) : il s’agit de l’hydrogénation catalytique des composés carbonyles en alcool, des aldéhydes et des cétones en alcool, des organosynthèses dans l’industrie pharmaceutique (catalyseurs 0,5 à 10 % Pd), des hydrogénations sélectives dans la chimie des pesticides, herbicides et produits pharmaceutiques (vitamines, antibiotiques).
L’industrie automobile utilise les propriétés catalytiques des platinoïdes pour la réduction des NOx et l’oxydation des CO et HC im-brûlés contenus dans les gaz d’échappement. Les catalyseurs d’oxydation sont le platine et le palladium dans une proportion Pt/Pd = 2. Les catalyseurs « tridirectionnels », assurant en même temps l’oxydation de CO + HC et la réduction de NOx sont le platine palladium-rhodium dans la proportion Pt/Rh = 5.
Tous les catalyseurs précédents sont des catalyseurs métalliques. Il existe cependant des sels de métaux précieux qui permettent des synthèses organiques, par exemple Pd Cl2 pour la synthèse de l’acétaldéhyde à partir de l’éthylène (procédé Wacker-Hoechst), Rh I3 pour la synthèse de l’acide acétique, produit de base de l’acétate de vinyle, à partir du méthanol par carbonylation (procédé Montsanto).
3.1 Recyclage des catalyseurs usés
Il faut distinguer les toiles catalytiques, les catalyseurs pétro-...
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ÉLABORATION ET RECYCLAGE DES MÉTAUX
(1) - Antipov (N.I.), Kubasov (V.L.), Tarasov (A.V.) - Extraction of precious metals form the waste of special alloys production. - Proceedings of the XXth IMPC, Aachen, p. 221-226, 21-26, sept. 1997.
(2) - Guerlet (J.P.), Pianelli (F.) - Circuit secondaire de l’argent. - Techniques de l’Ingénieur, traité Métallurgie, M. 2388, p. 1-9, 1992.
(3) - Guerlet (J.P.), Storck (A.), Valentin (G.), Giron (M.) - Procédé et dispositif pour la récupération de l’argent de bains de fixage. - Brevet français n 8417 453, 15 nov. 1984.
(4) - Giron Palacios (M.J.) - Procédé électrolytique de récupération d’argent à partir de bains de fixation : optimisation et mise au point d’un nouveau mode de fonctionnement. - Thèse, École nationale supérieure des industries chimiques à Nancy, 7 oct. 1985.
(5) - Van Houwelingen (J.A.), ThOMAS (A.G.), DALMIJN (W.L.) - Recycling non-ferro kunst of combinaties - . Report TV-Delft to Center IOP, Ministry of Economic Affairs, The Hague, 1995.
1 Repères économiques pour la récupération des métaux précieux
On considèrera séparément les domaines des ordinateurs et des circuits imprimés d’une part et des pots catalytiques d’autre part.
Scraps électroniques
En 1980, un ordinateur était acheté à la casse entre 150 et 300 E/t. En 2001, compte tenu de l’évolution des technologies ayant conduit à une forte diminution des teneurs en métaux précieux, les récupérateurs font payer au propriétaire d’ordinateurs à ferrailler entre 150 et 225 E/t, c’est donc une inversion totale du marché.
Les teneurs des circuits imprimés ont considérablement évolué par rapport à celles de la période 1970-1980 :
teneurs anciennes : Au 0,5 g/kg, Ag 2,5 g/kg, Pd 0,15 g/kg, Cu 20 %.
teneurs actuelles : Au 0,15 g/kg, Ag 1,5 g/kg, Pd 0,10 g/kg, Cu 20 %.
Les métaux contenus représentent une valeur de 7,45 E/kg en 1980 et seulement de 3,07 E/kg en 2001.
Ainsi, l’évolution technique des ensembles électroniques rend plus difficile la rentabilité d’exploitation. Par exemple, certains circuits imprimés d’électronique grand public ne permettent pas un traitement rentable sachant que les frais de traitement totaux sont de l’ordre de 1,5 E/kg. La tendance consiste à faire payer à l’acheteur une participation à l’élimination finale des déchets.
Enfin, si on envisage la récupération des polymères qui représentent environ 1/4 du poids d’un équipement électronique, la rentabilité du recyclage est difficile à établir. En effet, une partie des polymères est intimement liée à des composants (par exemple, fibres de verre associées à des résines) et à une valeur négative pour le recycleur qui doit...
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