Extraction et recyclage du Tantale – ExTRa

Le projet ExTRa vise à développer en France un ensemble de briques technologiques innovantes pour extraire le tantale des déchets électroniques (DEEE) et le recycler dans un matériau à haute valeur ajoutée (superalliage utilisé pour les turbines aéronautiques). Le Ta n'est actuellement pas extrait des DEEE, mais une analogie est possible avec les procédés d’extraction des minerais primaires. Les oxydes de Ta étant réfractaires, l'hydrométallurgie est la seule voie utilisée pour extraire et séparer ce métal du minerai. Cependant, la lixiviation n'est pas sélective et présente deux inconvénients majeurs : (1) une forte consommation de réactifs, (2) une quantité importante de déchets et d'effluents finaux. Ces procédés utilisent de l’acide fluorhydrique concentré ou des solutions alcalines à haute température/haute pression. Après le processus d'extraction, le Ta(V) est converti en Ta métallique par différents procédés, tous extrêmement consommateurs d'énergie.
Les études préliminaires des partenaires de projet ont montré que de nouvelles méthodes peuvent être utilisées avantageusement dans le traitement des DEEE. Ainsi, l'extraction et la purification du Ta(V) est possible en utilisant une combinaison de traitements alcalins et de précipitations qui aboutissent à la production de poudre de Ta2O5. Un réacteur à plasma froid est ensuite employé pour réduire le Ta2O5 en tantale métal. Ce réacteur plasma offre un gain énergétique important par rapport aux procédés actuels qui sont énergivores car il opère à partir d'hydrogène atomique rendant la réduction du Ta2O5 en Ta métal simple, rapide et économiquement intéressante.
ExTra va consister à étudier les différentes opérations de traitement et à améliorer le rendement des différentes briques du recyclage du tantale de façon à obtenir du Ta métal le plus pur possible. Un superalliage sera alors élaboré avec le tantale obtenu, et fera l'objet de caractérisations au niveau mécanique et microstructural.