Comment HEF Groupe recycle les sels de nitruration

La mise en oeuvre de ce procédé de retraitement innovant est l’aboutissement du projet ECO-CLIN™ – Economie Circulaire et Efficacité Energétique Appliquée aux Procédés de Nitruration en Bains de Sels – qui a débuté en 2021, nécessité plus de deux ans de recherche et développement et un investissement de six millions d’euros de la part d’HEF^® Groupe^[1].

Frédéric Garcia, chef de projet international au sein d’HEF Groupe, a expliqué à Techniques de l’Ingénieur comment le procédé de retraitement des sels de nitruration fonctionne, et en quoi le recyclage des déchets de nitruration permet à HEF Groupe d’être aujourd’hui souverain sur l’approvisionnement en matières premières pour ce procédé chimique.

Techniques de l’Ingénieur : Qu’est-ce que la nitruration ?

Frédéric Garcia : La nitruration consiste à modifier les propriétés de surface de pièces en acier par l’apport d’azote dans la structure du métal. La technologie de nitruration que nous avons développée depuis plusieurs années, et sur laquelle nous sommes leader au niveau mondial, consiste à opérer ce traitement de surface dans un milieu sels fondus comme source d’azote.

Concrètement, cela consiste à faire fondre des sels aux alentours de 550/600 degrés, au-dessus de leur température de fusion, afin de constituer un milieu liquide. Les pièces en acier sont ainsi plongées dans ces bains de sels fondus afin d’opérer le procédé de nitruration, qui sera suivi d’une oxydation.

L’intérêt premier de ce traitement de surface est d’améliorer la dureté de la couche superficielle de la pièce que l’on traite. Le procédé améliore aussi la résistance au grippement et la tenue en corrosion. Le milieu liquide permet en outre, une uniformité et une répétabilité importantes des caractéristiques obtenues sur les pièces traitées.

Comment fonctionne le procédé de recyclage des sels de nitruration que HEF Groupe a développé ?

Comme tous les procédés industriels, les lignes de nitruration génèrent des déchets. Par exemple le lavage des pièces se fait à l’eau, qui va alors se charger en sels ; c’est le premier type de déchet qu’il va falloir gérer.

Il y a aussi des déchets solides qui sont liés aux opérations de maintenance des bains de sels fondus. Nous devons donc traiter des déchets liquides et solides, et jusqu’à récemment il n’existait pas de solution pour les revaloriser : les déchets solides étaient généralement enfouis, et les déchets liquides étaient pris en charge par des prestataires externes spécialisés dans le traitement des déchets.

Aujourd’hui, nous récupérons ces déchets pour leur faire subir un grand nombre de procédés physico-chimiques, qui permettent in fine de valoriser les éléments permettant d’opérer la nitruration et l’oxydation. Ainsi, nous sommes en mesure de produire des nouveaux sels issus de ce recyclage, avec les mêmes caractéristiques physico-chimiques que les produits issus des voies de fabrication classique.

Nous avons développé ce procédé en plusieurs étapes, qui permettent in fine de transformer ces déchets en matières premières pour la nitruration.

Quels sont les composants ainsi récupérés et recyclés ?

Plusieurs éléments chimiques sont ainsi récupérés, notamment des nitrates alcalins et des carbonates alcalins, ce qui permet d’acquérir une vraie souveraineté sur ces éléments critiques, sans subir leurs variations du cours d’achat.

Auparavant, nous étions contraints de passer par des achats sur le marché international et étions ainsi exposés aux risques de volatilité et de disponibilité.

L’utilisation de ces déchets comme matière première directement réutilisable sur des équipements de nitruration nous permet d’avoir une meilleure maîtrise de nos coûts et d’améliorer notre empreinte environnementale.

[1] HEF^® Groupe