Recyclage et valorisation des piles et des batteries EXTRAITS Tavet Mélanie Vauzelle Virginie Vorontchouk Mathieu

SOMMAIRE I) Description des piles et des batteries II) La collecte et ses chiffres clés III) Les différents modes de recyclage et de valorisation

INTRODUCTION Consommation croissante de piles et batteries Source de pollution car contiennent des métaux lourds Directive européenne XEE 91/157:mise en place de collecte et traitement par des filières 775 millions de piles et 44,7 millions d’accumulateurs

CYCLE Fabrication Recyclage Achats Collecte supermarchés, etc. 3 principaux types Collecte gros utilisateurs, communes, distributeurs, détaillants

LES PILES Définition : source d’énergie électrique obtenue par transformation directe d’énergie chimique lors de son utilisation Composition : Deux électrodes : anode et cathode Anode : matériaux qui libèrent électrons (métaux ou hydrogène) Cathode : matériaux qui fixent électrons (soufre, halogènes ou oxydes métalliques) Électrolyte : sel dissout dans solvant

LA REGLEMENTATION La limitation de le teneur en mercure Le décret 99-1171 du 29-12-1999 : La limitation de le teneur en mercure les piles et accumulateur de ménage : une obligation de reprise gratuite par la distribution ; les piles et accumulateurs des professionnels : une obligation de collecte et d’élimination par le détenteur ; L’interdiction de rejeter dans la nature. L’arrêté du 26-06-2001: déclaration annuelle des flux mis sur le marché, collectés, envoyés pour le traitement et des flux traités.

L’ORGANISATION DE LA COLLECTE Les piles et accumulateurs des ménages : le dispositif retenu sous forme d’une convention approuvée par les pouvoirs publics. Il existe 2 schémas d’organisation : collectifs  individuels  Les batteries au plomb : circuit autofinancé (valeur du métal) Les piles et accumulateurs des professionnels : propre dispositif de collecte.

LE MARCHE Les flux de piles : Les flux des accumulateurs : En 2003, plus de 775 millions de piles = 25 790 tonnes  hausse de 30% par rapport à 2002 amélioration du processus déclaratif, une légère hausse du marché. Les flux des accumulateurs : 44,7 millions = 3 017 T d’accumulateurs portables  baisse de 15% par rapport à 2002 diminution des ventes. Accumulateurs non portables 11,8 millions = 187 000 T

LE MARCHE Les données de mises proviennent des déclarations transmises par les producteurs. Le dispositif déclaratif ne couvre pas encore 100% des flux réels.

LE MARCHE

LA COLLECTE Les piles et accumulateurs des ménages :repris par les distributeurs et par les collectivités locales, pris en charge gratuitement par les entités conventionnées.. Les piles et accumulateurs des professionnels : dispositifs encore insuffisants mais tendent à se multiplier avec les démarches environnementales (type ISO 14 001).

LA COLLECTE La quantité de piles collectée est en augmentation de 13% par rapport à 2002. La collecte des accumulateurs au plomb: bon niveau de performance. La collecte des accumulateurs nickel-cadmium portables baisse. En France, 6 sites de traitement des piles, 1 site de traitement des accumulateurs et 8 sites de traitement des batteries au plomb.

LES INDICATEURS DE COLLECTE Qc : quantité totale collectée, calculée à partir des quantités entrée de site de traitement et sur centre de tri Qc ( hab) : calculée sur la base de 60 millions d’habitants Tca : taux de collecte apparent = Qc / quantité mise sur le marché en 2003

SOMMAIRE I) Description des piles et des batteries II) La collecte et ses chiffres clés III) Les différents modes de recyclage et de valorisation

LES 3 TYPES DE PROCEDES Le recyclage fait appel à trois types de procédés, selon les catégories de piles à recycler : Pour le procédé d’hydrométallurgie, le préalable consiste en une étape de broyage et de tri, pour séparer notamment les éléments organiques des éléments métalliques; Pour les procédés de pyrométallurgie et pyrolyse, les déchets de piles après tri sont introduits en l’état dans le four.

CORRESPONDANCE TYPE DE PILE/TRAITEMENT Type de traitement Type de pile Hydrométallurgie Piles salines et alcalines Piles et accumulateurs au lithium Pyrométallurgie Piles salines et alcalines sans mercure Batteries au plomb Pyrolyse Piles boutons et pile bouton au lithium Accumulateurs NiCd et NiMH

LA VALORISATION DES PILES BATONS Pour 1000 Kg de piles alcalines et salines sans mercure (90 % des volumes de piles triées), traitées par pyrométallurgie, on obtient : 350 kg de ferromanganèse se valorise dans la fabrication d’aciers inoxydables spéciaux avec des nuances de cuivre (pièces d’abrasion (=dents de godets, adaptateurs, plaquage) et dans l’acier inoxydable de la coutellerie de luxe). 280 kg d’oxyde de zinc se valorise aisément dans l’industrie du zinc, sous forme métallique, ou dans la fabrication de chlorure de zinc (réutilisé notamment dans la fabrication de piles salines). 190 kg de laitier se valorise comme matière minérale dans la fabrication de la laine de roche ou en tant que matériau de remblai. Le reste = fragments non recyclables (carbone, papier, cartons) Valorisation thermique

LA VALORISATION DES AUTRES PILES ET ACCUMULATEURS Principalement par pyrolyse Mélange de fer et de métaux non ferreux comme le manganèse, le cuivre, le cobalt Ces fractions métalliques sont ensuite reprises par des affineurs de métaux ou des aciéries pour fabriquer des métaux à l’état pur ou sous forme d’oxydes Généralement fabrication de piles neuves

BIBLIOGRAPHIE www.cdess.org www.ademe.fr www.buwal.fr www.ekwo.fr www.corepile.fr