La criticité de matériaux comme le niobium est devenue un facteur d’importation dans les économies avancées. Le niobium est considéré comme un métal d’intérêt unique parce qu’il est pertinent pour les technologies émergentes. La croissance exerce des pressions sur l’offre, ce qui augmente encore son importance économique. Les propriétés uniques du niobium de points de fusion élevés et de résistance extrême à la chaleur le rendent vital pour la production d’une large gamme de produits. Ils sont utilisés dans les secteurs de l’énergie, de la haute technologie, des communications et de la médecine. Le niobium, ainsi que son tantale jumeau, ne peuvent être remplacés par d’autres matériaux sans sacrifier les performances élevées et les coûts accrus.
Sources primaires de recyclage du niobium
La majorité du niobium, 75%, est utilisée dans l’importante production d’alliages d’acier à haute résistance (HSLA). Ils sont utilisés dans la construction de pipelines, les industries de transport et les applications structurelles.
Après le HSLA et l’acier inoxydable, le deuxième plus grand consommateur de niobium, environ 20% est la consommation de superalliages. Ces matériaux ont une résistance mécanique, une résistance à la corrosion et à l’oxydation exceptionnelles et une résistance au fluage à haute température. Ces alliages sont conçus pour les applications à températures extrêmes utilisées pour fabriquer des pièces dans les moteurs à réaction et les fusées, les turbines à gaz et les turbocompresseurs. Les secteurs de l’aérospatiale et de la production d’électricité sont les plus grands consommateurs de ces types d’alliages. Le superalliage le plus important est l’alliage à base de nickel Inconel 718, qui contient environ 5% de niobium. En plus de cette longue liste d’éloges de « super propriétés », le niobium est dans la production d’aimants supraconducteurs. Ces aimants supraconducteurs sont fabriqués à partir d’alliages de niobium-étain, de niobium-germanium et de niobium-titane, qui sont utilisés pour créer une gamme de dispositifs clés tels que des scanners d’imagerie par résonance magnétique (IRM) et des accélérateurs de particules. Les aimants en superalliage de niobium jouent un rôle crucial dans le collisionneur de hadrons en Europe, où les champs magnétiques confinent les faisceaux de particules de protons se déplaçant à la vitesse de la lumière pour entrer en collision. Les scientifiques étudient ces collisions pour étudier l’antimatière et la matière noire. Il y a un projet massif sur la planche à dessin pour plus que doubler la taille de ce collisionneur actuel dont le coût est de 27 milliards de dollars américains. Tout cela est une bonne nouvelle pour le recyclage du niobium métal. La demande mondiale de niobium ne fera qu’augmenter, car il demeure un matériau essentiel qui n’a pas de substituts réels.
Possibilités de maximiser le recyclage de la ferraille contenant du niobium
La source la plus importante de niobium est présente dans les HSLA et les superalliages. Le processus de recyclage typique du niobium consiste généralement à le refondre. L’un des principaux obstacles à l’amélioration du taux de recyclage est le manque d’attention accordée à la composition de la ferraille d’acier pendant le recyclage. Une grande partie du niobium est diluée en acier de qualité inférieure ou est perdue dans la phase de scorie. L’une des meilleures façons d’améliorer les taux actuels de recyclage du niobium est d’augmenter l’efficacité du tri de la ferraille d’acier des autres fractions d’acier. À l’avenir, à mesure que les parties d’acier seront disponibles à partir d’autres sources, y compris les pipelines et d’autres applications qui utilisent la LSHV, une plus grande quantité de niobium sera récupérée en améliorant le tri de la ferraille d’acier.
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