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Le Recyclage des Métaux Précieux

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1 Le Recyclage des Métaux Précieux le Dim 29 Sep 2013 - 13:40

Admin Hania


Le Recyclage des Métaux Précieux


La récupération et le recyclage des déchets de production et des produits en fin de vie permettent de rendre renouvelables les matières premières. On peut estimer que la récupération des métaux précieux (platine Pt, palladium Pd, rhodium Rh, or Au et argent Ag) constitue économiquement un apport sensible dans l’optique d’un développement durable. Si pour le domaine global des métaux, le recyclage représente environ le tiers des besoins de l’industrie française, paradoxalement, la situation n’est pas meilleure pour les métaux précieux dont le recyclage est de l’ordre de quelques dizaines de pour-cent de la consommation. Cette situation est explicable : en effet, les métaux précieux ne sont systématiquement régénérés que s’ils interviennent dans un processus industriel (réfractaire ou catalyseur au Pt). Lorsqu’ils entrent dans la composition de produits, les quantités utilisées sont infimes et les « gisements » sont pauvres et dispersés. De plus, leur inaltérabilité naturelle fait que le secteur bijouterie-joaillerie n’apporte qu’une contribution faible.


La récupération et le recyclage des déchets de production et des produits en fin de vie permettent de rendre renouvelables les matières premières. On peut estimer que la récupération des métaux précieux (platine Pt, palladium Pd, rhodium Rh, or Au et argent Ag) constitue économiquement un apport sensible dans l’optique d’un développement durable. Si pour le domaine global des métaux, le recyclage représente environ le tiers des besoins de l’industrie française, paradoxalement, la situation n’est pas meilleure pour les métaux précieux dont le recyclage est de l’ordre de quelques dizaines de pour-cent de la consommation. Cette situation est explicable : en effet, les métaux précieux ne sont systématiquement régénérés que s’ils interviennent dans un processus industriel (réfractaire ou catalyseur au Pt). Lorsqu’ils entrent dans la composition de produits, les quantités utilisées sont infimes et les « gisements » sont pauvres et dispersés. De plus, leur inaltérabilité naturelle fait que le secteur bijouterie-joaillerie n’apporte qu’une contribution faible.

L’emploi de Pt-Pd-Rh en catalyse automobile (épuration des gaz de combustion par des pots catalytiques) qui est de loin le secteur d’utilisation des platinoïdes le plus important en France (90 % des utilisations) est récent (norme EURO I entrée en vigueur le 01/01/93) : la première génération de véhicules équipés de pots catalytiques arrive à peine en fin de vie. On utilise dans l’industrie automobile française de l’ordre de 4,5 t de Pt et 9 t de Pd, et environ 42 t de Pt et 67 t de Pd dans l’industrie automobile mondiale. Le traitement des pots catalytiques a donc un impact national et mondial extraordinaire.

Les déchets électroniques ou scraps sont considérés comme un des principaux matériau à recycler car il contient d’une part des métaux précieux (Pt, Pd, Rh, Au, Ag) et d’autre part des métaux de base qui peuvent se révéler dangereux comme métaux lourds pour l’environnement. Le développement de l’informa-tique, de l’automatisme et d’une façon générale, des industries alimentant le secteur audiovisuel font prévoir une abondance de ce type de déchets à recycler bien que les quantités décroissantes de métaux précieux utilisés, la miniaturisation des composants, la décroissance d’activités dans le secteur de l’armement jouent en sens contraire. Pour le moment, on ne recycle en Europe que 10 % des déchets électroniques car le coût de la récupération est souvent plus élevé que celui des valeurs contenues dans les déchets.

La position du recyclage de l’or est plus difficile à cerner. En France, on consomme 75 % de l’or en bijouterie et joaillerie et 85 % dans ce même secteur à l’échelle mondiale. La part venant du recyclage est peut être 10 à 20 % en France et vient essentiellement d’or de bijouterie refondu et très partiellement des déchets électroniques.Enfin, pour le recyclage de l’argent, la situation est très complexe. Par exemple, dans le secteur de la photographie qui est en France le secteur le plus consommateur d’argent, le recyclage qui fait intervenir l’électrolyse des bains de développement et l’incinération des radios et films usagés couvre le tiers des besoins de l’industrie photographique. Mais la valeur moyenne du recyclage de l’argent dans les secteurs de l’industrie, de la photographie et de la bijouterie n’est que de l’ordre de 20 %.

Comme il est d’usage courant dans la profession, les pourcentages indiqués sont des pourcentages massiques.


Les déchets électroniques ou scraps sont considérés comme un des principaux matériau à recycler car il contient d’une part des métaux précieux (Pt, Pd, Rh, Au, Ag) et d’autre part des métaux de base qui peuvent se révéler dangereux comme métaux lourds pour l’environnement. Le développement de l’informa-tique, de l’automatisme et d’une façon générale, des industries alimentant le secteur audiovisuel font prévoir une abondance de ce type de déchets à recycler bien que les quantités décroissantes de métaux précieux utilisés, la miniaturisation des composants, la décroissance d’activités dans le secteur de l’armement jouent en sens contraire. Pour le moment, on ne recycle en Europe que 10 % des déchets électroniques car le coût de la récupération est souvent plus élevé que celui des valeurs contenues dans les déchets.

La position du recyclage de l’or est plus difficile à cerner. En France, on consomme 75 % de l’or en bijouterie et joaillerie et 85 % dans ce même secteur à l’échelle mondiale. La part venant du recyclage est peut être 10 à 20 % en France et vient essentiellement d’or de bijouterie refondu et très partiellement des déchets électroniques.Enfin, pour le recyclage de l’argent, la situation est très complexe. Par exemple, dans le secteur de la photographie qui est en France le secteur le plus consommateur d’argent, le recyclage qui fait intervenir l’électrolyse des bains de développement et l’incinération des radios et films usagés couvre le tiers des besoins de l’industrie photographique. Mais la valeur moyenne du recyclage de l’argent dans les secteurs de l’industrie, de la photographie et de la bijouterie n’est que de l’ordre de 20 %.

Comme il est d’usage courant dans la profession, les pourcentages indiqués sont des pourcentages massiques.



Déchets des métiers d’art

Suivant leur nature, on distingue :

— les métaux précieux dont les hauts titres sont représentés par les copeaux, les chutes de découpe, les vieux bijoux, les vieilles pièces d'orfèvrerie, etc., et les bas titres par des déchets de placage sur supports, les vieux objets en métal argenté ou doré, etc. ;

— les matières combustibles , telles que les chiffons d'essuyage des ateliers, les huiles, les pâtes et poussières de polissage. Le support peut donc être éliminé par une incinération, alors que les métaux précieux sont concentrés dans les cendres ;

— les crasses ou cendres d'orfèvres, dont la masse principale est constituée par des matériaux réfractaires. Il s'agit de creusets usés ou cassés, des briques de fours, des fondants et crasses de fusion, des balayures d'atelier, des suies, etc



Traitement des métaux

En général, les métaux peuvent rejoindre les filières définies pré- cédemment. Cependant, dans le cas des déchets d'alliages spéciaux, on peut être amené à mettre en œuvre des traitements complexes.

Traitement des hauts titres

Hauts titres d'argent :
ils titrent généralement plus de 900 ‰ et rentrent directement en raffinage où les lingots coulés en anode sont électrolysés (5 A/dm²). Hauts titres d'or : on les joint à l'alliage Au-platinoïdes pour élec- trolyse de l'or et récupération des platinoïdes dans les boues anodiques.
Hauts titres de platinoïdes : ils vont directement aux opérations de séparation et d'affinage des platinoïdes.

Traitement des bas titres
Les bas titres composés de résidus métalliques divers vont directement à la coupellation.

Traitement des déchets de fabrication d'alliages spéciaux
Ces déchets proviennent de joaillerie où l'on rencontre des produits titrant 0,3 à 0,8 % Au, 2 à 65 % Ag, 0,01 à 15 % Pd et 12 à 80 % de Cu, Ni, Zn, Pb, Sb. Leur traitement est réalisé par le procédé au chlore et de raffinage électrolytique ou par des méthodes de mise en solution par les acides. Les difficultés de la mise en œuvre des méthodes classiques viennent des faits suivants.
Le procédé au chlore entraîne des pertes en Ag et en platinoïdes qui restent dans l'or. Les scories contiennent de fortes teneurs en chlorures d'Ag et de Cu, nécessitant un retraitement par fusion en four à water jacket et par coupellation.
La méthode électrolytique impose des contraintes sur les teneurs des anodes ; les alliages d'argent contenant plus de 20 % Au passent au procédé Miller ; plus de 7 % de cuivre impose en principe un changement très fréquent de l'électrolyte. L'affinage de l'argent se fait dans deux sections distinctes : une section d'électroraffinage à 5-6 A/dm² en l'absence de platinoïdes et une section d'électroraffinage à 2,5 A/dm² en présence de platinoïdes où on opère l'électro- lyse de l'argent en laissant les platinoïdes dans les boues anodiques. Ainsi, Pt et Pd se retrouvent en grande partie dans les boues mais non en totalité. En conséquence, sur les purges, on précipite d'abord l'argent par de la poudre de cuivre à froid, ensuite le palladium par de la poudre de cuivre à chaud. Enfin, on termine par une cémentation du Cu sur de la poudre de fer. Les méthodes de mise en solution par les acides nécessitent certaines précautions dans leur choix : l'attaque à l'acide nitrique s'applique bien pour des teneurs en argent doubles des teneurs en or ; l'attaque à l'eau régale convient bien par contre à des teneurs en argent inférieures à 20 %. L'affinage des platinoïdes est certainement un des points principaux qui différencient les méthodes mises en œuvre. En effet, les techniques sont sophistiquées et les sociétés d'affinage en gardent jalousement les points clés. Dans tous les cas, l'ensemble des platinoïdes est mis en solution et les méthodes diffèrent par les modes de précipitation sélective. En France, on précipite le platine sous forme de chloroplatinate d'ammonium, le palladium sous forme de palladoammine ou de bromure de Palladium. Le rhodium est précipité sous forme de chlororhodate
d'ammonium. Certaines impuretés sont séparées lors de la précipitation des sels d'ammonium, d'autres sont extraites par solvant, préalablement à la précipitation ammoniacale (l'étain par exemple). En Russie, Antipov et al [1] ont proposé une méthode essentiellement basée sur la mise en solution par l'eau régale (HNO3 + HCl), l'extraction sélective de l'or et du palladium en solu- tion et la conversion du chlorure d'argent par un réducteur. Les pou- dres métalliques Au et Ag sont fondues pour donner des lingots titrant 99,3 à 99,8 %. La poudre de palladium titre jusqu'à 99,6 %. On peut espérer des récupérations de l'ordre de 99,99 % pour l'or directement par précipitation à l'aide d'un agent réducteur. Par contre, la précipitation du palladium sous forme de chloropalladoammine et la réduction de celle-ci pour donner la poudre de palladium sont incomplètes et entraînent le recyclage d'une solution titrant de 5 à 8 mg/L de Pd.



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D'aprés :

ANTIPOV (N.I.), KUBASOV (V.L.) et TARASOV (A.V.). – Extraction of precious metals form the waste of special alloys production.
Pro- ceedings of the XXth IMPC, Aachen, p. 221- 226, 21-26, sept. 1997

BLAZY P, JEHANNE Y, article parue dans Techniques de l'Ingénieur : Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite.
© Techniques de l’Ingénieur, traité Matériaux métalliques M 2 394 Recyclage des métaux précieux, dec. 2002.

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