Brevet FR3127626A1 — publié le 20230331

Procédé de recyclage d’au moins un aimant (D) de forte puissance dans une installation (1) de recyclage, le procédé comprenant une étape de démagnétisation de l’au moins un aimant (D), le procédé étant caractérisé en ce que , avant l’étape de démagnétisation, il comprend une étape de placement de l’aimant à l’intérieur d’un récipient (8) de neutralisation, ledit récipient (8) de neutralisation comprenant des parois (9, 10) formant un réceptacle fermé pour contenir ledit au moins un aimant (D), les parois (9, 10) étant réalisées au moins en partie en matériau amagnétique, l’aimant (D) étant contenu dans le récipient (8) de neutralisation pendant au moins une partie de l’étape de démagnétisation. Figure pour l’abrégé : figure 1 Procédé de recyclage d’au moins un aimant et installation pour la mise en œuvre d’un tel procédé DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte au domaine du recyclage des aimants. Plus précisément, l’invention se rapporte au recyclage d’aimants permanents dits de forte puissance, tels que ceux que l’on trouve dans des machines industrielles. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE On appelle de manière générale « aimant de forte de puissance » un aimant permanent, à base de terres rares, dont le champ magnétique rémanent, c'est-à-dire en l’absence de toute excitation magnétique, est de l’ordre au moins de 1 T (Tesla). On trouve ce type d’aimants notamment dans des machines électriques tournantes, tels que des moteurs ou des générateurs d’éoliennes, dans des appareils de mesure et des instruments dotés d’aimants permanents, par exemple un appareil à IRM dans le domaine médical, ou plus généralement dans tout système et équipement requérant un champ électromagnétique de forte puissance. Le magnétisme des aimants permanents peut se dégrader au fil du temps, par exemple sous l’effet de la chaleur : leur puissance intrinsèque est diminuée et/ou ils se disloquent et/ou ils se décollent de leur support. Afin de maintenir un rendement optimal de la machine électrique, il est alors nécessaire de remagnétiser les aimants partiellement ou totalement, ou de les remplacer. La remagnétisation peut être réalisée dans la machine ou en dehors. Pour une remagnétisation en dehors de la machine ou pour remplacer les aimants, il faut les extraire de la machine, soit à l’aide d’un outillage spécifique à la machine, ou encore en démantelant partiellement ou totalement la machine. L’aimant extrait de la machine est assemblé à un support, ou semelle, formant un pôle magnétique. D’autres éléments peuvent également être assemblés au pôle. On parle alors de bloc magnétique. L’approvisionnement en terres rares pour la fabrication de nouveaux aimants est problématique. Le recyclage des aimants usagés permet donc d’apporter une réponse à ce problème. Ainsi, il existe des recherches dans le domaine visant à placés les aimants usagés dans un four de fusion, où ils fondent, puis à refroidir le métal fondu et à appliquer un traitement permettant d’obtenir une poudre d’aimants. Cette poudre peut alors être employée pour la fabrication d’un nouvel aimant. Un problème est que lors de la fusion, des impuretés peuvent se mélanger aux métaux, dégradant la qualité des aimants qui seraient fabriqués par la suite. L’atmosphère dans le four et lors du refroidissement doit alors être contrôlée de manière stricte, ce qui n’est pas toujours évident à mettre en place, et implique des coûts importants. Un autre problème est que cette technique requiert un nettoyage minutieux des aimants avant leur passage dans le four de fusion, et notamment la déconstruction du bloc magnétique, pour éviter une contamination par d’autres matières de la poudre qui sera récupérée. Ce nettoyage augmente les coûts du recyclage, et peut dégrader l’aimant par des techniques abrasives ou chimiques. Il est également connu de démagnétiser un aimant en le chauffant au-delà de sa température dite de Curie. L’aimant chauffé au-delà de cette température perd ses propriétés magnétiques, et devient alors amagnétique à l’échelle du quotidien. A cet effet, l’aimant est placé dans un four, de préférence sous atmosphère contrôlée. Un avantage connu est qu’en chauffant ainsi l’aimant, il est alors séparé des éléments qui forment le bloc magnétique. En effet, le bloc magnétique est en général assemblé à l’aide de liants ou adhésifs de type colle. En chauffant, la colle fond et/ou s’évapore, permettant de libérer l’aimant. L’aimant ainsi démagnétiser peut ensuite être recyclé selon les besoins, par exemple en récupérant les matériaux le constituant. Le document US2014/0366687 et le document US2012/0137829 décrivent chacun un exemple d’un procédé de démagnétisation impliquant le chauffage de l’aimant. Un problème dans ce type de procédé est que plus l’aimant est puissant, plus le risque d’interaction avec l’équipement de démagnétisation est élevé. Ainsi, pour un aimant de forte puissance, celui-ci peut interagir avec les parois du four, en venant se coller dessus, voire avec l’environnement du four, l’aimant se comportant alors comme un projectile ou provoquant la création de projectiles à partir des objets dans l’environnement du four. La sécurité des opérateurs est en jeu. Les aimants, d’autant plus lorsqu’ils sont de forte puissance, sont en outre de préférence passés un à un dans le four, avec précaution, rendant ces procédés couteux et difficiles à mettre en œuvre dans un cadre industriel. Enfin, il est connu de démagnétiser des aimants par impulsions de champs électromagnétiques alternatifs d’amplitude décroissante. Les problèmes exposés ci-dessus sont également présents dans cette méthode. Il existe donc un besoin pour un nouveau procédé de recyclage d’aimants surmontant les inconvénients précités. Un premier objet de l’invention est de proposer un procédé de recyclage adapté aux aimants de forte puissance, c'est-à-dire de l’ordre de 1T et au-delà. Un deuxième objet de l’invention est de proposer un procédé de recyclage adapté au traitement simultané d’une pluralité d’aimants. Un troisième objet de l’invention est de proposer un procédé de recyclage permettant une démagnétisation quasi-totale des aimants traités. Un quatrième objet de l’invention est de proposer un procédé de recyclage dans lequel les aimants démagnétisés obtenus sont propres. Un cinquième objet de l’invention est de proposer un procédé de recyclage limitant l’incorporation d’impuretés dans le matériau des aimants. Un sixième objet de l’invention est de proposer un procédé de recyclage adapté aux exigences industrielles, notamment en termes de coûts et de cadence. Un septième objet de l’invention est de proposer un procédé de recyclage augmentant la sécurité des personnes qui l’opèrent. Ainsi, selon un premier aspect, l’invention se rapporte à un procédé de recyclage d’au moins un aimant dans une installation de recyclage. Le procédé comprend notamment une étape de démagnétisation de l’au moins un aimant. Avant l’étape de démagnétisation, le procédé comprend de plus une étape de placement de l’aimant à l’intérieur d’un récipient de neutralisation, ledit récipient de neutralisation comprenant des parois formant un réceptacle fermé pour contenir ledit au moins un aimant, les parois étant réalisées au moins en partie en matériau métallique amagnétique. Ainsi, l’aimant est contenu dans le récipient de neutralisation pendant au moins une partie de l’étape de démagnétisation. Le récipient de neutralisation permet ainsi de contenir au moins un aimant, ou une pluralité d’aimants, pendant l’étape de démagnétisation avec une sureté accrue pour l’équipement et une sécurité augmentée pour le personnel autour, même pour des aimants de forte puissance. Selon un mode de réalisation, l’aimant est, pendant au moins une partie de l’étape de démagnétisation, partie d’un bloc magnétique comprenant des éléments assemblés au moins en partie par liant à l’aimant. Le bloc magnétique peut se disloquer pendant l’étape de démagnétisation. Le procédé permet ainsi de ne pas avoir à nettoyer strictement un aimant avant l’étape de démagnétisation. Le procédé s’en trouve simplifié, et les coûts diminués. Selon un mode de réalisation, l’étape de démagnétisation comprend au moins une opération de chauffage à une température maximale supérieure ou égale à la température de Curie de l’au moins un aimant à démagnétiser. La démagnétisation par chauffage assure une démagnétisation efficace en plus de, le cas échéant, permettre simultanément de fondre une partie des colles et autres liants du bloc magnétique, facilitant voire amorçant la dislocation du bloc magnétique. La séparation de l’aimant du reste des éléments du bloc magnétique et le tri s’en trouvent simplifiés, et la valorisation de l’aimant est améliorée. Selon un mode de réalisation, l’étape de démagnétisation comprend au moins une opération de cyclage par impulsion de champs électromagnétiques décroissants, en combinaison ou en variante de la démagnétisation par chauffage. Dans ce cas, l’aimant, et le cas échéant le bloc magnétique, peuvent être réutilisés en tant que tel, par exemple après remagnétisation. Selon un mode de réalisation, après l’étape de démagnétisation, il est prévu une étape de chauffe de l’aimant à une température inférieure à la température de Curie de l’aimant, permettant de finaliser la dislocation du bloc magnétique et/ou le nettoyage de l’aimant. Cette étape de chauffe est particulièrement utile lorsque l’étape de démagnétisation est réalisée uniquement par l’opération de cyclage par impulsion de champs électromagnétiques décroissants. Selon un mode de réalisation, après l’étape de démagnétisation, une étape de nettoyage de l’aimant, qui peut comprendre une dislocation de l’aimant, afin d’obtenir l’aimant séparé physiquement des autres éléments du bloc magnétique, et propre de colle, vernis et autres liants ou revêtements éventuels. La valorisation de l’aimant s’en trouve augmentée. Selon un mode de réalisation, le procédé est particulièrement adapté pour le recyclage d’une pluralité d’aimants placés ensemble dans le récipient de neutralisation pendant l’étape de démagnétisation. Dans ce cas, l’étape de placement de la pluralité d’aimants peut être réalisée en déversant vrac, dans le récipient de neutralisation, la pluralité d’aimants. Aucune organisation particulière des aimants n’est à prévoir, facilitant le chargement du récipient de neutralisation, et permettant d’augmenter les cadences de recyclage. Selon un mode de réalisation, le procédé peut comprendre une étape préalable de collecte d’au moins une partie de la pluralité d’aimant dans un collecteur intermédiaire. L’étape de placement dans le récipient de neutralisation peut comprendre une opération de déversement du contenu du collecteur intermédiaire dans le récipient de neutralisation. On peut utiliser un dévidoir à l’interface entre le collecteur intermédiaire et le récipient de neutralisation pour déverser les aimants en toute sécurité. En effet, en déversant plusieurs aimants en même temps, notamment lorsqu’ils sont de forte puissance, les aimants cherchent à se positionner les uns par rapport aux autres en fonction de leurs lignes de champ magnétique, de sorte qu’ils peuvent être éjectés dans plusieurs directions au moment du passage entre le collecteur et le récipient de neutralisation. Le dévidoir permet de guider les aimants dans le réceptacle du récipient de neutralisation en toute sécurité. Selon un mode de réalisation, le procédé peut comprendre de plus une étape préalable de collecte et une étape de transport de l’au moins un aimant. L’étape de collecte comprend par exemple l’extraction de l’au moins un aimant d’une machine sur un site d’exploitation de la machine, et l’étape de transport comprend par exemple le transport depuis le site d’exploitation de la machine jusqu’à l’installation de recyclage. L’étape de placement dans le récipient de neutralisation est alors réalisé avant l’étape de transport, de sorte que le au moins un aimant est contenu dans le récipient de neutralisation pendant l’étape de transport. Ainsi, le nombre de manipulation de l’aimant est réduit ; l’aimant étant amené sur site déjà dans le récipient de neutralisation, prêt à subir l’étape de démagnétisation. Selon un mode de réalisation, le matériau amagnétique est un acier inoxydable austénitique, facile à trouver et bon marché. Selon un mode de réalisation, le au moins un aimant est un aimant de forte puissance, le récipient de neutralisation neutralisant au moins en partie ses effets dangereux sur les équipements et sur le personnel opérant. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un installation de recyclage d’au moins un aimant pour la mise en œuvre du procédé de démagnétisation tel que présenté ci-dessus, comprenant au moins une station de démagnétisation et au moins une station de placement dans un récipient de neutralisation. Ledit récipient de neutralisation comprend des parois formant un réceptacle fermé pour ledit au moins un aimant, les parois étant réalisées au moins en partie en matériau métallique amagnétique. Des modes de réalisation de l’invention seront décrits ci-dessous par référence aux dessins, décrits brièvement ci-dessous : est une présentation schématique d’une partie d’une ligne de recyclage selon un mode de réalisation ; est une présentation schématique d’une partie d’une ligne de recyclage selon un autre mode de réalisation ; est une présentation schématique d’une autre partie d’une ligne de recyclage ; représente une vue de côté dispositif de transport et de traitement selon un premier mode de réalisation, dans un état dit de traitement, avec des portes latérales fermées ; représente une vue en coupe le long d’une paroi du dispositif de la , dans un état dit de transport ; représente une vue de dessus du dispositif de la , dans l’état de traitement ; représente un schéma illustrant en transparence le déversement d’aimant dans le dispositif des figures 4 à 6 ; représente le dispositif de la avec une des portes latérales ouvertes ; représente une coque externe d’un dispositif de transport et de traitement selon un deuxième mode de réalisation Sur les dessins, des références identiques désignent des objets identiques ou similaires. Procédé de recyclage d’au moins un aimant (D) dans une installation (1) de recyclage, le procédé comprenant une étape de démagnétisation de l’au moins un aimant (D), le procédé étant caractérisé en ce que , avant l’étape de démagnétisation, il comprend une étape de placement de l’aimant à l’intérieur d’un récipient (8) de neutralisation, ledit récipient (8) de neutralisation comprenant des parois (9, 10) formant un réceptacle fermé pour contenir ledit au moins un aimant (D), les parois (9, 10) étant réalisées au moins en partie en matériau métallique amagnétique, l’aimant (D) étant contenu dans le récipient (8) de neutralisation pendant au moins une partie de l’étape de démagnétisation. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’aimant (D) est, pendant au moins une partie de l’étape de démagnétisation, partie d’un bloc magnétique comprenant des éléments assemblés au moins en partie par liant à l’aimant. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de démagnétisation comprend au moins une opération de chauffage à une température maximale supérieure ou égale à la température de Curie de l’au moins un aimant à démagnétiser. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de démagnétisation comprend au moins une opération de cyclage par impulsion de champs électromagnétiques décroissants. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant, après l’étape de démagnétisation, une étape de chauffe de l’aimant à une température inférieure à la température de Curie de l’aimant. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant, après l’étape de démagnétisation, une étape de nettoyage de l’aimant. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’étape de nettoyage comprend une dislocation de l’aimant. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes pour une pluralité d’aimants (D), dans lequel l’étape de placement de la pluralité d’aimants (D) est réalisée en vrac dans le récipient (8) de neutralisation. Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape préalable de collecte d’au moins une partie de la pluralité d’aimant (D) dans un collecteur (11) intermédiaire, l’étape de placement dans le récipient (8) de neutralisation comprenant une opération de déversement du contenu du collecteur intermédiaire dans le récipient (8) de neutralisation. Procédé selon la revendication 9, dans lequel on utilise un dévidoir (113) à l’interface entre le collecteur (11) intermédiaire et le récipient (8) de neutralisation pour déverser les aimants. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant une étape préalable de collecte et une étape de transport de l’au moins un aimant (D), l’étape de collecte comprenant l’extraction de l’au moins un aimant (D) d’une machine sur un site d’exploitation de la machine, l’étape de transport comprenant le transport depuis le site d’exploitation de la machine jusqu’à l’installation (1) de recyclage, l’étape de placement dans le récipient (8) de neutralisation étant réalisé avant l’étape de transport, de sorte que le au moins un aimant (D) est contenu dans le récipient (8) de neutralisation pendant l’étape de transport. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau amagnétique est un acier inoxydable austénitique. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le au moins un aimant est un aimant de forte puissance. Installation (1) de recyclage d’au moins un aimant (D) pour la mise en œuvre du procédé de démagnétisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une station (2) de démagnétisation et au moins une station (7) de placement dans un récipient (8) de neutralisation, ledit récipient de neutralisation comprenant des parois (9, 10) formant un réceptacle fermé pour ledit au moins un aimant (D), les parois (9, 10) étant réalisées au moins en partie en matériau métallique amagnétique.