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Néodyme et terres rares

Le néodyme (Nd) est un métal gris – argent qui fait partie des terres rares.

Et plus précisément du sous-groupe des terres cériques de la famille des lanthanides

Le baron Carl Auer von Welsbach le découvre en 1885 en séparant le didyme en deux éléments : le praséodyme et le néodyme.

Par contre, le néodyme ne sera vraiment isolé qu’en 1925 sous une forme relativement pure.

Le néodyme a pour numéro atomique le 60 du tableau de Mendeleïev.

Il est proche du praséodyme sous la forme oxydée ce qui a longtemps fait penser qu’il s’agissait du même oxyde.

C’est ce qui vaut au néodyme d’être dîdymos (jumeau) en étant nêos (nouveau).

Il est ductile et malléable à température ambiante

Par contre, on ne le trouve pas à l’état pur dans la nature.

Le néodyme se retrouve dans des espèces minérales comme les Bastnäsites et les Monazites qui sont également des terres rares.

Ses principaux gisements se trouvent en Chine et la production mondiale est varie de 80 000 à 100 000 tonnes (2018).

Le développement de la haute technologie et la transition énergétique accroissent la demande de cette terre rare que l’on retrouve dans de nombreux appareils numériques.

Les applications du néodyme à l’état pur sont toutefois peu nombreux et il s’utilise dans les alliages.

Il sert ainsi dans la fabrication de l’acier, des aimants permanents, des catalyseurs pour l’industrie du pétrole et des pierres à briquets.

On se sert notamment du néodyme pour positionner les têtes de lecture des disques durs des ordinateurs.

Mais le néodyme sert aussi pour la production d’aimants NdefeB (Nd2Fe14B) avec du bore, du fer et du dysprosium.

Ces éléments forment ainsi un système cristallin tétragonale puissant pour retenir l’énergie magnétique.

Dans les aimants, la néodyme remplace donc la ferrite qui à volume égal est dix fois moins puissante.

De nos jours, on le retrouve également dans les éoliennes.

Une éolienne off shore contient ainsi 155 kg de néodyme avec 27,5 kg de praséodyme et entre 2,8 à 24 kg de dysprosium par mégawatt de puissance. 

On l’utilise aussi comme colorant pour le verre et la céramique ainsi que dans les tubes cathodiques (couleur rouge).

Le verre de chalcogénure par exemple comprend de l’antimoine, du gallium, du germanium et du soufre ainsi que du néodyme.

Ces éléments donne à ce verre la propriété de transmettre la lumière dans l’infrarouge jusqu’à 12 µm.

On peut ainsi faire des fibres optiques avec ce verre.

Ces fibres servent ainsi à fabriquer des capteurs pour la détection d’espèces chimiques dans l’infrarouge.

La Chine a déposé plus 600 brevets depuis 1982 et elle produit 76 % des aimants néodyme.

Mais le néodyme n’est pas bon pour la santé.

Quand il est rejeté par l’industrie dans la nature, il s’accumule dans les sols.

Dans l’eau, le néodyme provoque notamment des dommages au niveau des membranes cellulaires chez les espèces vivantes et impactent leurs systèmes nerveux.

Le néodyme fait partie des métaux hautement stratégiques au même titre que le cérium, le dysprosium, le gadolinium, l’erbium, l’europium, l’hafnium, l’indium, le lanthane, le lutécium, le niobium, le palladium, le praséodyme, le prométhium, le samarium, le scandium, le tantale et le terbium, le thulium, l’ytterbium et l’yttrium.

Article : P. du Chélas


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