Transformer les déchets électroniques en ressources précieuses : une avancée portée par la Chaire Mines Urbaines
Les déchets électroniques, en forte croissance, pourraient devenir une nouvelle source de matériaux critiques. C’est dans cette optique que s’inscrivent les travaux menés dans le cadre de la Chaire Mines Urbaines, initiative conjointe du réseau ParisTech comprenant Chimie ParisTech – PSL, Mines Paris – PSL et Arts et Métiers ParisTech, avec le soutien de l’éco-organisme Ecosystem.
Des plastiques complexes à valoriser. Les plastiques issus des équipements électroniques contiennent souvent des retardateurs de flamme bromés, combinés à du trioxyde d’antimoine. Ces matériaux, omniprésents dans les Déchets d’Équipements Électriques et Électroniques (D3E), sont aujourd’hui principalement éliminés par incinération, faute de solutions de valorisation adaptées.
Une méthode innovante pour extraire l’antimoine et le brome. Les travaux réalisés dans le cadre de la thèse de Morvan Gaudin ont permis de développer une méthode innovante visant à extraire l’antimoine contenu dans ces plastiques bromés, puis à éliminer le brome, ouvrant ainsi la voie à leur recyclage.
Une technologie brevetée et publiée. La technologie mise au point a fait l’objet d’un dépôt de brevet et la partie dédiée à l’extraction de l’antimoine a récemment fait l’objet d’une publication scientifique. Cette avancée revêt une importance particulière dans un contexte de forte tension sur le marché de l’antimoine, dont le prix augmente sous l’effet des restrictions d’exportation imposées par la Chine. Élément critique, l’antimoine est utilisé dans la fabrication de plastiques ignifugés, mais aussi dans les panneaux photovoltaïques ou les munitions. Sa récupération à partir des D3E permettrait ainsi de réduire la dépendance aux pays producteurs.
Une efficacité prouvée en laboratoire. La méthode développée repose sur l’utilisation d’un mélange biphasique associant un solvant organique et une solution aqueuse complexante, permettant de libérer l’oxyde d’antimoine de sa matrice polymère et de le dissoudre de manière sélective. Des simulations thermodynamiques et une phase de criblage ont permis d’optimiser cette approche, atteignant un taux d’extraction de 98 % à partir de plastiques réels issus de D3E.
Un plastique dépollué, prêt à être recyclé. Le Tetrabromobisphenol A, principal retardateur de flamme bromé, a également pu être extrait grâce à un traitement par non-solvant. Le plastique obtenu présente une teneur en polluants inférieure au seuil réglementaire, et pourrait donc être réintroduit dans la filière plastique.
Vers une application industrielle. Les prochaines étapes viseront à adapter cette méthode à différents types de polymères et de molécules bromées, ainsi qu’à développer un pilote industriel pour envisager une montée en échelle du procédé.
Références bibliographiques : « Antimony Trioxide Extraction from E‑Waste Brominated Flame Retardant Laden Plastics by Simultaneous Liquid−Liquid Extraction and Leaching », Morvan Gaudin, Vincent Semetey, Frédéric Rousseau & Grégory Lefevre ACS Sustainable Resource Management 2025.
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